详析IEC104规约报文：物理层到应用层解析

"104规约报文详解" 在电力自动化和远程监控系统中，IEC 60870-5-104规约是一种广泛应用的通信标准，它规定了不同设备间如何交换信息。这篇文档深入解析了104规约报文的结构和工作原理，为使用该协议的工程师提供了详尽的参考资料。 首先，104规约基于OSI七层模型，但简化为五层模型，包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。每一层都有其特定的任务和功能： 1. 物理层：这是通信的基础，负责将数据转换成能够在物理介质上传输的信号。例如，RS232接口利用全双工模式来确保数据的双向传输，同时避免冲突。 2. 链路层：这一层主要管理设备间的实际通信，确定数据的接收方并处理重传。RS485采用两线制，通过禁止链路层确认来简化通信过程，提高效率。 3. 网络层：虽然在104规约中被简化，但仍然涉及到数据包的路由选择和网络流量控制。在网络层，像CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）这样的机制用于防止多个设备在同一时间发送数据，从而避免网络冲突。 4. 传输层：104规约使用TCP（传输控制协议）作为传输层协议，保证数据的可靠传输，提供端到端的连接，确保数据的顺序和无损传输。 5. 应用层：应用层是最顶层，处理具体的用户需求。它可以是读取或写入设备状态、请求全数据、单点数据或类数据等操作。104规约定义了应用服务数据单元（ASDU）和应用规约控制信息（APCI），它们共同构成应用层报文（APDU）。 在104规约中，通信通常发生在两个角色之间：服务器（SErvEr）和客户端（CliEnt）。服务器是数据的提供者，而客户端则是请求数据的一方。通信采用平衡式传输模式，这意味着双方都可以主动发起通信。每个报文包含2字节的站地址，表明数据的目的地，以及2字节的传送原因，用来解释报文的目的。此外，3字节的信息地址则标识了具体的数据项。 104规约的端口号通常设置为2404，这个端口是约定俗成的，便于识别和配置。通过理解这些基础知识，工程师能够更有效地实现104规约报文的解析、构建和通信，从而在电力系统和其他自动化领域中实现设备的互操作性。