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IEC104 标准规约(国标)
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更新于2023-03-16
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国标IEC104广泛应用与电力等行业,本文详细介绍了此规约,对IEC104程序开发有所帮助
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60870-5-104:浙江版 浙江电力
目 录
1.
介绍
..........................................................................................................................................3
2.
一般体系结构
..........................................................................................................................4
3.
规约结构
..................................................................................................................................5
定义...........................................................................................................................................5
规约剖析...................................................................................................................................6
4.
应用规约控制信息
(APCI)
的定义
..........................................................................................7
4.1 防止报文丢失和报文重复传送。.....................................................................................8
4.2 测试过程...........................................................................................................................12
4.3 用启/停进行传输控制.....................................................................................................12
4.4 端口号...............................................................................................................................13
4.5 未被确认的 I 格式 APDU (k)最大数目.........................................................................14
5.
应用层报文格式——
ASDU.................................................................................................15
5.1 类型标识...........................................................................................................................16
5.2 类型标识域值的语义定义...............................................................................................17
5.3 可变结构限定词...............................................................................................................19
5.4 传送原因...........................................................................................................................20
5.5 应用服务数据单元公共地址...........................................................................................22
5.6 信息对象地址...................................................................................................................23
5.7 CP56Time2a - 7 字节时标..............................................................................................24
5.8 常用 ASDUs 的定义与表示.............................................................................................24
5.8.1 在监视方向的过程信息 ASDUs.............................................................................24
5.8.1.1 不带时标的单点遥信信息................................................................................24
5.8.1.2 不带时标的双点信息........................................................................................26
5.8.1.3 遥测值,规一化值............................................................................................28
5.8.1.4 测量值, 标度化值..............................................................................................30
5.8.1.5 测量值, 不带品质描述词的规一化值..............................................................32
5.8.1.6 带时标 CP56Time2a 的单点信息.....................................................................33
5.8.1.7 带时标 CP56Time2a 的双点信息.....................................................................34
5.8.1.8 测量值, 带时标 CP56Time2a 的标度化值.......................................................36
5.8.2 在控制方向的过程信息 ASDUs.............................................................................37
5.8.2.1 单点遥控命令....................................................................................................37
1
60870-5-104:浙江版 南瑞信息
5.8.2.2 双点遥控命令....................................................................................................38
5.8.2.3 设定命令, 规一化值..........................................................................................39
5.8.3 在监视方向的系统信息 ASDUs.............................................................................40
5.8.3.1 初始化结束........................................................................................................40
5.8.4 在控制方向的系统信息 ASDUs.............................................................................40
5.8.4.1 召唤命令............................................................................................................40
5.8.4.2 读命令................................................................................................................41
5.8.4.3 时钟同步命令....................................................................................................42
6.
通信过程
................................................................................................................................42
6.1 站初始化...........................................................................................................................43
6.2 用查询(问答)方式收集数据............................................................................................46
6.3 循环数据传输...................................................................................................................46
6.4 事件收集...........................................................................................................................46
6.5 总召唤...............................................................................................................................47
6.6 时钟同步...........................................................................................................................47
5.8.5 顺序过程的描述.......................................................................................................48
6.7 命令传输...........................................................................................................................48
6.8 测试过程...........................................................................................................................48
7.
互操作性
................................................................................................................................49
7.1 系统和装置.......................................................................................................................49
7.2 应用层...............................................................................................................................50
7.3 基本应用功能...................................................................................................................50
2
60870-5-104:浙江版
1. 介绍
本标准适用于具有串行比特数据编码传输的远动设备和系统,用以对地理广域过程的监视
和控制.制定远动配套标准的目的是使兼容的远动设备之间达到互操作. 本配套标准利用了国际
标准 IEC 60870-5 的系列文件. 本标准规定了 IEC 60870-5-101 的应用层与 TCP/IP 提供的传输功
能的结合. 在 TCP/IP 框架内,可以运用不同的网络类型,包括 X.25,FR(帧中继),ATM(异步传
输模式)和 ISDN(综合服务数据网络). 根据相同的定义,不同的 ASDU,包括 IEC 60870-5 全部配
套标准(例如 IEC 60870-5-102)所定义的 ASDU,可以与 TCP/IP 相结合,不过这些在本标准中没
有进一步说明.
注: 安全机制不在本标准范围之内.
下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其
随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分
达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本
适用于本部分。
IEC 60870-5-3: 1992 远动设备与系统 第 5 部分: 传输规约 第 3 篇:应用数据的一般结构
IEC 60870-5-4: 1993 远动设备与系统 第 5 部分: 传输规约 第 4 篇:应用信息元素的定义和编
码
IEC 60870-5-5: 1995 远动设备与系统 — 第五部分: 传输规约 — 第 5 篇:基本应用功能
IEC 60870-5-101: 1995 远动设备与系统 — 第五部分: 传输规约 — 第 101 篇:基本远动任务的
配套标准 修订版 1 (2000)
IEC 60870-5-102: 1996 远动设备与系统 — 第五部分: 传输规约 — 第 102 篇:电力系统电能累
计量传输规约的配套标准
ITU-T 建议 X.25: 1996 数据终端设备(DTE)与数据通信设备的接口,用于工作在分组方式,以
及通过专用电路与共用数据网相连接的终端
IEEE 802.3: 1998 信息技术 电讯与系统间信息交换 局域网与城域网 特殊要求
第 3 部分: 载波侦听与冲突检测(CSMA/CD) 访问方法与物理层规范
RFC 791 互联网协议 请求注释 791 (MILSTD 1777) (9,1981)
RFC 793 传输控制协议 请求注释 793 (MILSTD 1778) (9,1981)
RFC 894 以太网上的互联网协议
RFC 1661 点对点协议 ( PPP )
RFC 1662 HDLC 帧上的 PPP
RFC 1700 赋值,请求注释 1700 (STD 2 ) (10,1994)
RFC 2200 互联网正式协议标准集,请求注释 2200 (6,1997)
3
60870-5-104:浙江版
2. 一般体系结构
本标准定义了开放的 TCP/IP 接口的使用,这个网络包含例如传输 IEC 60870-5-101 ASDU 的
远动设备的局域网. 包含不同广域网类型(如: X.25,帧中继,ISDN(综合服务数据网络),等等)的
路由器可通过公共的 TCP/IP-局域网接口互联(见图 1). 图 1 所示为一个冗余的主站配置与一个非
冗余的主站配置.
无冗余 有冗余
局域网接口可能冗余。
图 1 一般体系结构 (示例)
使用单独的路由器有以下好处:(需注意标点符号的使用)
- 终端系统无需特殊的网络软件;
- 终端系统无需路由功能;
- 终端系统无需网络管理;
- 它使从专门从事于远动设备的制造商处得到终端系统更为便利;
- 它使从非专业远动设备的制造商处得到适用于各种网络的路由器更为便利;
- 只需更换路由器即可改变网络类型,而对终端系统没有影响;
- 特别适合于转换原已存在的支持 IEC60870-5-101 的终端系统.;
- 现在和将来都易于实现。
101 应用层
传输接口
TCP/IP
路由器
(X.25,FR,ISDN..)
路由器 路由器
网 络
X.25 , FR , IS
DN..
TCP/IP
传输接口
101 应用层
TCP/IP
传输接口
101 应用层
终端系统
局域网接口 *
终端系
统
主站
(中心站)
子站
(远方站)
101 应用层
传输接口
TCP/IP
局域网接口 *
网 络
X.25 , FR , IS
DN..
路由器
(X.25,FR,ISDN..)
路由器
(X.25,FR,ISDN..)
局域网接口 *
局域网接口 *
4
60870-5-104:浙江版
3. 规约结构
定义
配套标准 companion standard
配套标准是对基本标准或功能协议集的定义增加语义,它表现在对信息对象定义一些
特定的用途,或定义另外的一些信息对象、服务规则和基本标准的参数。
信息对象组 group of information object
一个信息对象的组是公共地址或信息地址一个集,它是为某一特定系统专门地定义。
控制方向 control direction
由控制站到被控站的传输方向,典型的SCADA系统向典型的厂站控制系统、RTU等典
型被控站传输。
监视方向 monitor direction
由被控站到控制站的传输方向
非平衡传输 unbalanced transmission
通过不断查询子站来实现数据交换控制的SCADA 系统采用非平衡传输。在这种情况
下,主站是源站,它启动所有报文的发送,而子站(从站)仅在被查询时发送报文。
非平衡通信模式能广泛地被采用,特别在多点共线的模式下必须采用非平衡模式。
平衡传输 balanced transmission
如果采用平衡传输模式,每个节点(包括主站、厂站)均可以启动报文发送。
平衡模式通信仅限于“点对点”或“星型”拓扑结构。
在“点对点”或“星型”拓扑结构中与非平衡模式比较,平衡通信模式的效率最高。平
衡通信模式能应用于全双工通信模式。
被控站 controlled station
该子站受主站的监视和控制。
控制站 controlling station
可以执行对子站的远方控制。
有关传输原因的定义
周期、循环 periodic, cyclic
在整个远动系统中,主站根据自身SCADA系统的性能、子站根据厂站SCADA系统的
性能和与主站通信的带宽,决定采用何种周期向主站提供一个过程变量的现行值连续刷
新的数据。这循环周期在子站设定之后,在整个子站SCADA系统运行周期内不能改变。
背景扫描 background scan
采用背景扫描可刷新由被控站到控制站的过程信息,作为对站总召唤和突发传输过程的
额外的安全保证。根据站总召唤过程所定义的相同的ASDUs 类型标识符,可标上背景
扫描的传输原因以低优先级连续传送方式进行。背景扫描由子站启动,因此和站总召唤
命令无关。
5
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boypiero
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