理解IEC60870-5-104规约：TCP连接与应用

"TCP连接-IEC60870-5-104规约是基于TCP/IP协议的一种网络通信规约，主要用于电力系统自动化设备间的通信。它以IEC60870-5-101规约为基础，并采用平衡传输模式。在该规约中，控制站作为客户端发起连接，而被控站则作为服务器进行监听，双方的监听端口通常是2404。连接建立后，双方都可以主动释放连接。" 详细说明: 1. IEC60870-5-104规约概述: - IEC60870-5-104是国际电工委员会(IEC)制定的一种专用于电力系统的网络通信规约，它基于广泛使用的TCP/IP协议栈。 - 规约设计的目的是为了实现远程终端单元(RTU)、保护继电器、智能电子设备(IED)等电力系统自动化设备之间的数据交换。 2. TCP/IP协议栈应用: - IEC60870-5-104规约在应用层使用了从IEC60870-5-101规约中选取的功能，同时结合TCP/IP传输层进行通信。 - 规约结构包括应用层的APCI（应用规约控制信息），传输接口，网络层，以及物理层等，其中第5层和第6层未被直接使用。 3. 平衡传输模式: - 在平衡传输模式下，通信双方都是对等的，既可以发送数据也可以接收数据，这与传统的主/从通信模式不同。 - 这种模式提高了网络效率，允许双向数据流并行传输。 4. 应用层ASDU: - ASDU（应用服务数据单元）是应用层的数据结构，包含有控制信息和应用数据。 - I格式的ASDU用于编号的信息传输，S格式用于确认I格式的数据帧，而U格式则用于控制功能，如启动、停止数据传输或测试链路。 5. 控制域格式: - I格式的控制域包含发送和接收序列号，用于确保数据帧的顺序和正确性。 - S格式的控制域仅包含接收序列号，用于确认I格式的数据帧。 - U格式的控制域用于非编号的控制功能，如测试帧、停止和启动数据传输。 6. 数据传输过程: - 数据传输过程中，I格式的APDU可能会受到干扰，导致需要重传或确认机制。 - 超时机制用于处理未确认的I格式APDU，确保数据的可靠传输。 - 测试过程可以检测链路的稳定性，未确认的测试过程可能表明通信问题。 7. ASDU类型: - ASDU包括不同类型的控制信息，如单点信息、双点信息、步位置信息、32比特串、规一化测量值等，这些信息用于监控和控制电力系统的各个参数。 8. 结构与连接管理: - 控制站作为客户端，通过TCP连接到被控站（服务器），监听端口通常设定为2404。 - 双方都可以发起连接释放，增强了网络的灵活性和适应性。 综上，IEC60870-5-104规约是电力系统自动化通信的重要规范，它利用TCP/IP的可靠性和广泛适用性，为电力设备间的数据交互提供了高效、安全的框架。