IEC101、104规约培训资料

IEC101规约结构：
帧格式：
1．固定帧长帧格式
2．可变帧长帧格式
FT1.2的传输标准要求线路上低位先传；线路的空闲为二进制的1；两帧之间的线路空闲间隔需不小于33位；每个字符包括1位起始位、1位停止位、1位偶校验位、8位数据位，字符间无需线路空闲间隔；信息字节求和校验（Check Sum）。

其中各部分的含义如下
1)长度L＝C+A+链路用户数据的长度。

2)控制域C的定义如下：
主站向子站传输时：DIR=0, PRM=1;
子站向主站传输时：DIR=1, PRM=0。

主站向同一个子站传输新一轮的发送/确认和请求/响应传输服务时，将FCB 位取反；主站为每一个子站保留一个帧计数位的拷贝，若超时没有从子站收到所期望的报文，或接收出现差错，则主站不改变帧计数位的状态，重复传送原报文，重复次数为3次。

FCV若等于0，FCB的变化无效。

主站向子站传输的功能码如下表所列：
子站向主站传输的功能码如下表所列：
链路用户数据（可变长度）
其中，各部分的解释如下：
a.类型标识
常用的有：
子站-->主站过程信息
1 ――不带时标的单点信息；
2 ――带时标的单点信息；
3 ――不带时标的双点信息；
4 ――带时标的双点信息；
9 ――测量值
10――带时标的测量值（未用）
21――不带品质描述的测量值
22～24――为配套标准保留
子站→主站在监视方向的系统信息
70――初始化
71～99――为配套标准保留
主站→子站在控制方向的系统信息
100――召唤命令
101――电能脉冲召唤命令
102――读数据命令（未用）
103――时钟同步命令
104――测试命令
105――复位进程命令
101～109――为配套标准保留
b.可变结构限定词
其结构如下：
高位低位
SQ=1：表明此帧中的信息体是按信息体地址顺序排列的。

SQ=0：表明此帧中的信息体不是按信息体地址顺序排列的。

信息体的个数小于128。

c.传送原因
其字节的结构如下：
高位低位
P/N ＝0：肯定认可T ＝0：未试验
＝1：否定认可＝1：试验
传送原因＝1：周期、循环
＝2：背景扫描
＝3：突发
＝4：初始化
＝5：请求或被请求
＝6：激活
＝7：激活确认
＝8：停止激活
＝9：停止激活确认
＝10：激活结束
＝13：文件传送（未用）
＝20：响应总召唤
＝21：响应第一组召唤
…………
＝36：响应第十六组召唤
＝42～47：为配套标准保留
＝48～63：为特殊用途保留
d.信息体地址
信息体地址这一部分，不同调度系统厂家、不同区域、不同组织的定义会有所不同。

e.常见配置项
DIR方向位、FCB是否遵循、
字节个数：链路地址、传送原因、公共地址、信息体地址、可变结构限定词
f.链路地址域说明
链路地址域：如果为2个字节，选址范围为0001H～FFFFH(65535个)，其中FFFFH为广播地址，0000H为无效地址。

IEC101通信报文例文：
初始化：
RX(2011-03-03,10:31:13.065): 10 c9 01 00 ca 16 //主站请求链路状态
TX(2011-03-03,10:31:13.125): 10 0b 01 00 0c 16 //响应链路状态
RX(2011-03-03,10:31:13.245): 10 c0 01 00 c1 16 //主站复位远方链路
TX(2011-03-03,10:31:13.365): 10 00 01 00 01 16 //肯定确认
TX(2011-03-03,10:31:13.425): 10 49 01 00 4a 16 //配电终端请求链路状态RX(2011-03-03,10:31:13.485): 10 8b 01 00 8c 16 //链路状态响应
TX(2011-03-03,10:31:13.545): 10 40 01 00 41 16 //配电终端复位远方链路RX(2011-03-03,10:31:13.605): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
//初始化结束（配电终端程序重新启动后的第一次初始化时发送，其它条件下不发送）
TX(2011-03-03,10:31:13.785): 68 0b 0b 68 73 01 00 46 01 03 01 00 00 00 00 bf 16
RX(2011-03-03,10:31:13.845): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
对时：
RX(2011-03-03,10:15:49.376): 68 11 11 68 d3 01 00 67 01 06 01 00 00 00 e0 c0 0f 0a 83 03 0b 8d 16
TX(2011-03-03,10:15:49.496): 10 00 01 00 01 16 //肯定确认
TX(2011-03-03,10:15:52.737): 68 11 11 68 73 01 00 67 01 07 01 00 00 00 b1 b7 05 00 05 05 0a 65 16
RX(2011-03-03,10:15:52.798): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
测试：
RX(2011-03-03,09:21:21.047): 10 d2 01 00 d3 16 //心跳测试
TX(2011-03-03,09:21:21.170): 10 00 01 00 01 16 //肯定确认
故障主动上传：
TX(2011-03-03,09:23:44.654): 68 0b 0b 68 53 01 00 01 01 03 01 00 21 00 01 7b 16
RX(2011-03-03,09:23:44.714): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
TX(2011-03-03,09:23:44.834): 68 12 12 68 73 01 00 1e 01 03 01 00 21 00 01 01 b3 a3 05 00 05 05 1e 16
RX(2011-03-03,09:23:44.894): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
TX(2011-03-03,09:23:51.614): 68 0b 0b 68 53 01 00 01 01 03 01 00 21 00 00 7b 16
RX(2011-03-03,09:23:51.674): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
TX(2011-03-03,09:23:51.854): 68 12 12 68 73 01 00 1e 01 03 01 00 21 00 00 00 33 b7 05 00 05 05 b1 16
RX(2011-03-03,09:23:51.914): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
总召：
RX(2011-03-03,08:47:53.110): 68 0b 0b 68 d3 01 00 64 01 06 01 00 00 00 14 54 16 //召唤命令(激活)
TX(2011-03-03,08:47:53.290): 10 00 01 00 01 16 //肯定确认
TX(2011-03-03,08:47:53.350): 68 0b 0b 68 73 01 00 64 01 07 01 00 00 00 14 f5 16 //召唤命令(激活确认)
RX(2011-03-03,08:47:53.410): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
//双点信息(响应站总召唤)
TX(2011-03-03,08:47:53.530): 68 10 10 68 53 01 00 03 86 14 01 00 01 00 00 00 00 00 00 00 f3 16
RX(2011-03-03,08:47:53.590): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
//单点信息(响应站总召唤)
TX(2011-03-03,08:47:53.770): 68 28 28 68 73 01 00 01 9e 14 01 00 21 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 01 00 00 01 00 00 01 00 00 01 00 00 01 00 00 00 00 00 00 4f 16 RX(2011-03-03,08:47:53.830): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
//遥测信息(响应站总召唤)
TX(2011-03-03,08:47:54.011): 68 52 52 68 53 01 00 09 98 14 01 00 01 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 4b 16
RX(2011-03-03,08:47:54.071): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
//召唤命令(激活终止)
TX(2011-03-03,08:47:54.251): 68 0b 0b 68 73 01 00 64 01 0a 01 00 00 00 14 f8 16
RX(2011-03-03,08:47:54.311): 10 80 01 00 81 16 //肯定确认
重发：
//配电终端发送的数据（故障、响应）没有得到主站确认时，每隔10秒重发一次，连续重发3次后停止重发，并置链路为断开状态。

TX(2011-03-03,08:23:44.654): 68 0b 0b 68 53 01 00 01 01 03 01 00 21 00 01 7b 16
……
TX(2011-03-03,08:23:54.654): 68 0b 0b 68 53 01 00 01 01 03 01 00 21 00 01 7b 16
……
TX(2011-03-03,08:24:04.654): 68 0b 0b 68 53 01 00 01 01 03 01 00 21 00 01 7b 16
……
TX(2011-03-03,08:24:14.654): 68 0b 0b 68 53 01 00 01 01 03 01 00 21 00 01 7b 16
……
IEC104规约结构：
(APCI部分)
104规约的报文帧分为三类：I帧、S帧和U帧。

I帧称为信息帧，长度一定大于6个字节，被称作长帧，用于传输数据；
S帧称为确认帧，长度只有6个字节，被称作短帧，用于确认接收的I帧；
U帧称为控制帧，长度只有6个字节，也被称作短帧，用于控制启动/停止/测试。

长帧报文分为APCI和ASDU两个部分，而短帧报文只有APCI部分。

APCI的6个字节是这样构成的：
起动字符68H，1个字节；
后面的报文长度，1个字节(最大253)；
控制域位组，4个字节。

I帧的4字节控制域位组规定为：字节1和字节2为发送序号，字节3和字节4为接收序号。

需注意两点：
1、由于字节1和字节3的最低位固定为0，不用于构成序号，所以在计算序号时，要先转换为十进制数值，再除以2；
2、由于低位字节在前、高位字节在后，所以计算时要先做颠倒。

S帧的字节1固定为01H，字节2固定为00H，字节3和字节4为接收序号。

计算时仍要注意以上两点。

U帧的字节2、3、4均固定为00H，字节1包含TESTFR，STARTDT和STOPDT 三种功能，同时只能激活其中的一种功能。

启动(STARTDT)和停止(STOPDT)都是由主站发起的，先由主站发送生效报文，子站随后确认。

而主站和子站都可发送测试(TESTFR)报文，由另一方确认。

STARTDT：68 04 07 00 00 00(生效)；68 04 0B 00 00 00(确认)
STOPDT：68 04 13 00 00 00(生效)；68 04 23 00 00 00(确认)
TESTFR：68 04 43 00 00 00(生效)；68 04 83 00 00 00(确认)
(ASDU部分)
只有I帧才有ASDU部分。

ASDU是由数据单元标识符和信息体两部分构成的。

数据单元标识符包括：
类型标识，1个字节；
可变结构限定词，1个字节；
传送原因，2个字节；
ASDU公共地址，2个字节。

信息体包括：
信息对象地址，3个字节；
信息元素集，若干字节；
时标，7个字节(可选)。

可变结构限定词是ASDU的第二个字节，其最高位=0表示后续的信息体的地址是不连续的，=1表示后续的信息体的地址是连续的。

其余7位表示信息体的数量。

在101中信息对象地址使用2个字节，地址范围为1...65535。

104使用3个字节的地址，范围为1...16777215。

当信息体只有一个且不带时标时：
length=4+1+1+2+2+3+1=14=0EH
IEC104规约报文解析：
默认：公共地址字节数=2，传输原因字节数=2，信息体地址字节数=3
传送原因高字节为:主站地址设置在对应通信口下挂装置组的上级装置地址。

公共地址：一般为链路地址即设备地址，在接口软件中设置虚装置的目的装置地址。

一首次握手（U帧）
发送→激活传输启动: 68 04 07 00 00 00
接收→确认激活传输启动:68 04 0B 00 00 00
68（启动符）04（长度）07（启动传输）00 00 00
二复位远动终端(I帧)
发送复位远动终端(I帧)
68 0E 00 00 00 00 6901 06 00 01 00 00 00 00 01
接收S帧和I帧(复位确认)
68 04 01 00 02 00
68 0E 00 00 00 00 6901 07 00 01 00 00 00 00 01
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
三总召唤(I帧)
发送总召唤(I帧)
68 0E 02 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14
68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因：激活）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（区分是总召唤还是分组召唤，02年修改后的规约中没有分组召唤）
接收S帧和I帧(总召确认)
68 04 01 00 02 00
68 0E 00 00 00 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14
68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）07 00（传输原因：激活确认）01 00（公
共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（同上）
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
接收I帧YX帧(以类型标识1为例,单点遥信，顺序型)
68 11 02 00 02 00 01 84 14 00 01 00 03 00 00 01 00 01 01
68（启动符）1A（长度）02 00（发送序号）02 00（接收序号）01（类型标示，单点遥信）04（可变结构限定词，有4个遥信上送）14 00（传输原因，响应总召唤）01 00（公共地址即RTU地址）03 00 00（信息体地址，第3号遥信）00（遥信分）
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
接收I帧YX帧(类型标识3,双点遥信，离散型)
68 1E 04 00 02 00 03 05 14 00 01 00 01 00 00 02 06 00 00 02 0A 00 00 01 0B 00 00 02 0C 00 00 01
68（启动符）1E（长度）04 00（发送序号）02 00（接收序号）03（类型标示，双点遥信）05（可变结构限定词，有5个遥信上送）14 00（传输原因，响应总召唤）01 00（公共地址）01 00 00（信息体地址，第1号遥信）02（遥信合）06 00 00（信息体地址，第6号遥信）02（遥信合）0A 00 00（信息体地址，第10号遥信）01（遥信分）0B 00 00（信息体地址，第11号遥信）02（遥信合）0C 00 00（信息体地址，第12号遥信）01（遥信分）
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
接收→YC帧（以类型标识9为例）：
68 13 06 00 02 00 09 82 14 00 01 00 01 07 00 A1 10 00 89 15 00
68（启动符）13（长度）06 00（发送序号）02 00（接收序号）09（类型标示，带品质描述的遥测）82（可变结构限定词，有2个连续遥测上送）14 00（传输原因，响应总召唤）01 00（公共地址）01 07 00（信息体地
址，从0X0701开始第0号遥测）A1 10（遥测值10A1）00（品质描述）89 15（遥测值1589）00（品质描述）
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
接收→结束总召唤帧：
680E08 0002 0064010A 0001 0000 00 0014
68（启动符）0E（长度）08 00（发送序号）02 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）0A 00（传输原因）01 00（公共地址）00
00 00（信息体地址）14（区分是总召唤还是分组召唤，02年修改后的规约
中没有分组召唤）
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
四对时
发送：68 14 00 00 00 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 47 57 1F 0E 75 09 0A
接收：
接收S帧
68 04 01 00 02 00
接收：68 14 00 00 00 00 67 01 07 00 01 00 00 00 00 47 57 1F 0E 75 09 0A
发送S帧：
68 04 01 00 02 00
五如果FTU有变化数据主动上送
主动上送变位遥信,类型标识为1或3
接收→变位遥信：
68（启动符）0E（长度）16 00（发送序号）06 00（接收序号）01（类型标示，单点遥信）01（可变结构限定词，有1个变位遥信上送）03 00（传输原因，表突发事件）01 00（公共地址即RTU地址）03 00 00（信息体地址，第3号遥信）00（遥信分）
发送→S帧：
68 04 01 00 18 00
接收→变位遥信：
68（启动符）0E（长度）18 00（发送序号）06 00（接收序号）03（类型标示，双点遥信）01（可变结构限定词，有1个变位遥信上送）03 00（传输原因，表突发事件）01 00（公共地址即RTU地址）06 00 00（信息体地址，第6号遥信）01（遥信分）
发送→S帧：
68 04 01 00 1a 00
主动上送SOE,类型标识为0x1e或0x1f
接收→SOE ：
68（启动符）15（长度）1a 00（发送序号）06 00（接收序号）1e（类型标示，单点遥信）01（可变结构限定词，有1个SOE）03 00（传输原因，表突发事件）01 00（公共地址即RTU地址）08 00 00（信息体地址，第8号遥信）00（遥信分）ad（毫秒低位）39（毫秒高位）1c（分钟）10（时）7a（日与星期）0b（月）05（年）
发送→S帧：
68 04 01 00 1c 00
接收→SOE ：
68（启动符）15（长度）1c 00（发送序号）06 00（接收序号）1f（类型标示，双点遥信）01（可变结构限定词，有1个SOE）03 00（传输原因，表突发事件）01 00（公共地址即RTU地址）0a 00 00（信息体地址，第10遥信）01（遥信分）2f（毫秒低位）40（毫秒高位）1c（分钟）10（时）7a （日与星期）0b（月）05（年）
六遥控
发送→遥控预置：
68 0e 20 00 06 00 2e 01 06 00 01 00 01 60 00 82 (合预选，点号1)
68 0e 04 00 18 00 2e 01 06 00 01 00 01 60 00 02 (执行)
68 0e 04 00 18 00 2e 01 08 00 01 00 01 60 00 02 (合撤销)
68 0e 20 00 06 00 2e 01 06 00 01 00 01 60 00 81 (分预选，点号1)
68 0e 04 00 18 00 2e 01 06 00 01 00 01 60 00 01
主站遥控,类型标识为0x2e（双点遥控）或0x2d（单点遥控）；
68（启动符）0e（长度）20 00（发送序号）06 00（接收序号）2e（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU 地址）05 0b 00（信息体地址，遥控号=0xb05-0xb01=4）82（控合）
接收→遥控返校：
68 0e 0e 00 06 00 2e 01 07 00 01 00 05 0b 00 82
68（启动符）0e（长度）0e 00（发送序号）06 00（接收序号）2e（类型标示）01（可变结构限定词）07 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU 地址）05 0b 00（信息体地址，遥控号=0xb05-0xb01=4）82（控合）
发送→遥控执行：
68 0e 04 00 18 00 2e 01 06 00 01 00 01 0b 00 02 (合执行)
68（启动符）0e（长度）04 00（发送序号）18 00（接收序号）2e（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU 地址）05 0b 00（信息体地址，遥控号=0xb05-0xb01=4）02（控合）
接收→执行确认：
68 0e 12 00 08 00 2e 01 07 00 01 00 05 0b 00 02
68（启动符）0e（长度）12 00（发送序号）08 00（接收序号）2e（类型标示）01（可变结构限定词）07 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU 地址）05 0b 00（信息体地址，遥控号=0xb05-0xb01=4）02（控合）
发送→遥控撤消：
68 0e 04 00 18 00 2e 01 08 00 01 00 05 0b 00 02 (合撤销)
68（启动符）0e（长度）04 00（发送序号）18 00（接收序号）2e（类型标示）01（可变结构限定词）08 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU 地址）05 0b 00（信息体地址，遥控号=0xb05-0xb01=4）02（控合）
接收→撤消确认：
68 0e 12 00 08 00 2e 01 09 00 01 00 05 0b 00 02
68（启动符）0e（长度）12 00（发送序号）08 00（接收序号）2e（类型标示）01（可变结构限定词）09 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU 地址）05 0b 00（信息体地址，遥控号=0xb05-0xb01=4）02（控合）。