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许继103-TCP通信规约.pdf

本文是许继电气公司的继电保护产品通过TCP/IP协议接口,按照IEC60870-5-104标准的网络访问方式,传输IEC60870-5-103及DL/T 667-1999标准定义的ASDU的通信规约。
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许继 103/TCP 通信规约 许 继 电 气
许 继 103/TCP 通 信 规 约
日期:2004-07-13
1 前言
本文是许继电气公司的继电保护产品通过 TCP/IP 协议接口,按照
IEC60870-5-104 标准的网络访问方式,传输 IEC60870-5-103 及 DL/T 667-1999
标准定义的 ASDU 的通信规约。
本通信规约完全执行 IEC60870-5-104 标准的网络访问方式和
IEC60870-5-103 标准及 DL/T 667-1999 标准定义的 ASDU 格式规定,它描述了
许继电气公司 CBZ8000 变电站自动化系统中的继电保护自动化产品的实际运用
情况,以供产品的开发和使用参考。
2 引用标准
IEC60870-5-104:2000 INTERNATIONAL STANDARD。
IEC60870-5-103:1997 继电保护设备信息接口配套标准,
DL/T 667-1999 远动设备及系统 第 5 部分 传输规约 第 103 篇 继电保护
设备信息接口配套标准。
3 规约
3.1 通信接口
10M/100M 以太网 TCP/IP 接口。
3.2 报文格式
每个报文(APDU)包括下列元素:一个启动字符,ASDU 的规定长度,
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许 继 电 气
起动字符 68H
APDU 长度
控制域八位位组 1
控制域八位位组 2
控制域八位位组 3
控制域八位位组 4
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控制域以及数据(ASDU)(见图 1)。用于控制目的时,也可以传送无数据
(ASDU)的固定长报文(见图 2)。
启动字符 68H 定义了数据流中的起点。
图 1 可变长的报文格式定义
起动字符 68H
APDU 长度(≤ 253)
控制域八位位组 1
控制域八位位组 2
控制域八位位组 3
控制域八位位组 4
IEC 60870-5-103
定义的 ASDU
APDU
ASDU
APDU
长度
长度=4
图 2 固定长的报文格式定义
APDU 的长度域定义了 APDU 体的长度,它包括四个控制域八位位组和
ASDU。第一个被计数的八位位组是控制域的第一个八位位组,最后一个被计数
的八位位组是 ASDU 的最后一个八位位组。ASDU 的最大长度限制在 249 以内,
因为APDU域的最大长度是253(APDU最大值=255减去启动和长度八位位组),
控制域的长度是 4 个八位位组。

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3.2.1 控制域
三种类型的控制域格式用于编号的信息传输(I 格式),编号的监视功能(S
格式)和未编号的控制功能(U 格式)。
控制域第一个八位位组的第一位比特 = 0 定义了 I 格式, I格式的 APDU
常常包含一个 ASDU。I 格式的控制信息如图 3 所示。
比特 8 7 6 5 4 3 2 1
发送序列号 N(S) LSB
0
MSB 发送序列号 N(S)
接收序列号 N(R) LSB
0
MSB 接收序列号 N(R)
图 3 信息传输格式类型( I格式)的控制域
控制域第一个八位位组的第一位比特 = 1 并且第二位比特 = 0 定义了 S
格式。S 格式的 APDU 是固定长的报文格式。S 格式的控制信息如图 4 所示。
八位位组 1
八位位组 2
八位位组 3
八位位组 4
八位位组 1
八位位组 3
八位位组 4
八位位组 2
比特 8 7 6 5 4 3 2 1
0
0
1
0
接收序列号 N(R) LSB
0
MSB 接收序列号 N(R)
图 4 编号的监视功能类型(S 格式)的控制域
控制域第一个八位位组的第一位比特 = 1 并且第二位比特 =1 定义了 U 格
式。U 格式的 APDU 是固定长的报文格式。 U格式的控制信息如图 5 所示。在
同一时刻,TESTFR, STOPDT 或 STARTDT 中只有一个功能可以被激活。

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比特 8 7 6 5 4 3 2 1
TESTFR
STOPDT
STARTDT
确认 生效 确认 生效 确认 生效
1
1
0
0 0
0
八位位组 t
八位位组 3
八位位组 4
八位位组 2
图 5 未编号的控制功能类型(U 格式 ) 的控制域
为了防止报文丢失和报文重复传送,两个序列号在每个 APDU 和每个方向上
都应按顺序加一。发送方增加发送序列号而接受方增加接收序列号。当接收站按
连续正确收到的 APDU 的数字返回接收序列号时,表示接收站认可这个 APDU
或者多个 APDU。发送站把一个或几个 APDU 保存到一个缓冲区里直到它将自
己的发送序列号作为一个接收序列号收回,而这个接收序列号是对所有数字小于
或等于该号的 APDU 的有效确认,这样就可以删除缓冲区里已正确传送过的
APDU。万一更长的数据传输只在一个方向进行,就得在另一个方向发送 S 格式,
在缓冲区溢出或超时前认可 APDU。这种方法应该在两个方向上应用。在创建一
个 TCP 连接后,发送和接收序列号都被设置成 0。
3.2.2 ASDU 的基本格式
表 1 ASDU的基本格式
TYPE
类别标识
S VSQ
可变结构限定词
COT
传输原因
COMADDR
单元公共地址
FUN
功能类型
INF
信息序号
信息元素数据 信息元素
。。。。。。 信息元素
TYPE:= 报文类型
VSQ:= 信息元素的数目
S:=<0> 表示一个信息体内顺序的信息元素
S:=<1> 表示由信息体地址寻址的单个信息元素或综合信息元素。
COT:为 2 字节,低字节=传输原因,高字节 ≡ 0
装置-->主站时,信息传送原因定义:
<1>:=自发(突发) <2>:=循环 <3>:=复位 FCB
<4>:=复位 CU <5>:=启动/重新启动 <6>:=电源合上
<7>:=测试模式 <8>:=时间同步 <9>:=总召唤

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<10>:=总召唤终止 <11>:=当地操作 <12>:=远方操作
<20>:=命令的肯定认可 <21>:=命令的否定认可 <31>:=扰动数据的传输
主站-->装置时,信息传送原因定义:
<8>:=时间同步 <9>:=总召唤启动
<20>:=一般命令 <31>:=扰动数据的传输
COMADDR 低字节 = 单元公共地址;COMADDR 高字节 = 装置地址。地址字节 = FFH 为相应的广
播地址。
单元公共地址,在装置数据都在一个数据单元中时,单元公共地址(一般地)= 站地址(即装置地址)。
但在用于多 CPU 的装置时,如果需要可以作为 CPU 分地址。
FUN:= 功能类型
<1>:=BU1 <2>:=BU2 <3>:=BU3
<4>:=BU4 <5>:=BU5 <6>:=BU6
<178>:= 线路保护 <194>:= 变压器保护 <210>:= 母线保护
INF:= 信息序号
3.2.3 测试过程:
未使用但已建立的连接会通过发送测试 APDU(TESTFR=激活)并得到接收
站发回的 TESTFR=确认,在两个方向上进行周期性测试。
发送站和接收站在某个具体时间段内没有数据传输(超时)会启动测试过程。
每一帧的接收 – I 帧,S 帧或 U 帧 – 会重新计时 t3.。B 站要独立地监视连接。
只要它接收到从 A 站传来的测试帧,它就不再发送测试帧。
测试过程也可以在“激活”的连接上启动,这些连接缺乏活动性,但需要确
保连通。
3.2.4 用启/停进行传输控制
控制站(例如,A 站)利用 STARTDT(启动数据传输)和 STOPDT(停止数据
传输)来控制被控站(B 站)的数据传输。这个方法很有效。例如,当在站间有
超过一个以上的连接打开从而可利用时,一次只有一个连接可以用于数据传输。
定义 STARTDT 和 STOPDT 的功能在于从一个连接切换到另一个连接时避免数
据的丢失。STARTDT 和 STOPDT 还可与单个连接一起用于控制连接的通信量。
当连接建立后, 连接上的用户数据传输不会从被控站自动激活。 即,当一
个连接建立时 STOPDT 处于缺省状态。在这种状态下,被控站并不通过这个连
接发送任何数据,除了未编号的控制功能和对这些功能的确认。控制站必须通过
这个连接发送一个 STARTDT 指令来激活这个连接中的用户数据传输。被控站用
STARTDT 响应这个命令。如果 STARTDT 没有被确认,这个连接将被控制站关
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