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IEC101协议概论•必读文件《中华人民共和国电力行业标准》DL/T634．5101-2002/IEC60870-5-101：2002代替DL/T634-1997•技术背景适应和引导电力系统调度自动化的发展，规范调度自动化及远动设备的技术性能•IEC60870-5体系概况基本标准与配套标准基本标准•IECTC57为适应电力系统及其它公用事业的需要，制定了一系列传输规约，这些规约共分５篇：•60870-5-1传输帧格式•60870-5-2链路传输规约•60870-5-3应用数据的一般结构•60870-5-4应用信息元素定义和编码•60870-5-5基本应用功能配套标准•传统的远动通信规约一般不分层，IECWG03定义的远动通信协议分为两层，一是链路层，由IEC60870-5-1和IEC60870-5-2描述：一是应用层，基础部分由IEC60870-5-3、IEC60870-5-4、IEC60870-5-5描述：应用层直接映射到链路层．根据应用领域定义了一系列“配套标准”：•IEC60870-5-101用于常规远动,IEC60870-5-102用于电能量计量信息的接入,IEC60870-5-103用于继电保护信号接入,IEC60870-5-104将IEC60870-5-101用在TCP/IP网络协议之上．基本标准和配套标准的关系•基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标准，配套标准针对具体应用作了具体规定，使基本标准的原则更加明确．等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性．IEC60870-5系列适用范围•IEC60870-5系列涵盖了各种网络配置（点对点、多个点对点、多点共线、多点环型、多点星型），各种传输模式（平衡式、非平衡式），网络的主从和平衡传输模式，电力系统所需要的应用功能和应用信息，是一个完整的集，可以适应电力系统自动化系统中各种调制方式，各种网络配置和各种传输模式的需要．IEC101协议重点•IEC101协议的一般规则规约结构、物理层、链路层、应用层、用户进程•IEC101协议的功能码（链路层）•类型标识(定义了信息对象的结构、类型和标识)•可变结构限定词(信息元素数目，是否顺序)•传送原因(表示周期，突发传送，总召唤等)•公共地址(关联应用服务数据单元所有对象)•信息对象地址(名字)•信息元素(内容)IEC60870-5-101规约介绍•101规约简介•通信过程描述•97标准与2002标准的差异•互操作性选择不同厂家设备互连•工程实施中遇到的问题规约简介电力行业标准：101规约DL/T634-1997neqIEC60870-5-101:1995DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T634-1997远动设备及系统第5部分：传输规约第101篇基本远动任务和配套标准TelecontrolequipmentandsystemsPart5:TransmissionprotocolsSection101companionstandardforbasictelecontroltasks规约简介电力行业标准：101规约IEC1995年出版IEC60870-5-101以来，得到广泛应用。我国制定了相应的配套标准，：DL/T634-1997基本远动任务配套标准（neq.IEC60870-5-101：1995）IEC总结经验，又出版A1、A2扩充时标两个附件，于2001将IEC60870-5-101:1995和两个附件合并，出版了IEC60870-5-101:2002V.2．我国又跟进制定了相应的配套标准，等同采用IEC60870-5-101远动设备与系统第5部分传输规约第101篇基本远动任务配套标准：2002•等同采用和非等同采用等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性。DL/T634-1997neqIEC60870-5-101:1995DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T634-1997规约简介•常用远动规约（RS232）：CDT规约：部颁DL451-91、老部颁、地方CDT规约DNP3.0规约、SC-1801规约、N4F规约、S5规约ELIN规约、Siemens8890规约、ABBRP570规约部颁101规约1997，IEC60870-5-101规约1995,2002•规约评价标准高度的数据完整性、数据一致性、传输效率101规约简介•规约结构•物理层•链路层•应用层•应用进程规约结构模型1：ISOOSI参考模型InternationalStandardsOrganizationOpenSystemInterconnection模型2：增强性能模型EPA:EnhancedPerformanceArchitecture模型特点：可以得到快速的响应时间，但是服务受到限制。应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层规约结构模型1：ISO七层模型规约结构规约结构应用用户数据ASDUAPCIAPCIAPDUIEC60870-5中未使用APCI应用(用户)过程应用层（第7层）链路层（第2层）ASDULPCILPCILPDU参考模型2的各种数据单元之间关系规约结构从IEC60870-5-5选用的应用功能用户进程从IEC60870-5-3选用的应用服务数据单元应用层(第7层)从IEC60870-5-4选用的应用信息元素从IEC60870-5-2选用的链路传输规则链路层(第2层)从IEC60870-5-1选用的传输帧格式从ITU-T建议中选用物理层(第1层)增强性能体系结构(EPA)和配套标准所选用的标准定义物理层•物理层接口标准为异步ITU-TV.24/ITU-TV.28接口控制站的数据终端设备（DTE）数据电路终接设备（DCE）数据电路终接设备（DCE）控制站的数据终端设备（DTE）数据电路串行远动通信控制站和被控站的接口和连接物理层•物理层线路传输规则:•在线路上传输遵守字节由低向高传送；字符由低向高传送的规则•每个字符有1个启动位（二进制0），8位信息码，1位偶校位、1位停止位（二进制1）•线路空闲状态为二进制1。在无线电通道或断载频方式时，需利用RS—232的信号RTS和CTS发送若干1的载频后才能发送报文，以使调制解调器稳定。物理层•物理层5个基本服务（DTE-DCE)•发送•接收•连接•断开•状态指示:忙链路层主要功能•应用数据封装，发送到物理层或相反•提供链路状态指示•报文重传•FCB位，DFC位的处理•控制物理层•防止数据碰撞•响应有效报文传输模式•平衡式和非平衡式传输•非平衡传输(Unbalancedtranmission)主站采用顺序地查询(召唤)子站来控制数据传输,在这种情况下主站是请求站,它触发所有报文的传输,子站是从动站,只有当它们被查询(召唤)时才可能传输。•平衡传输(Balancedtranmission)采用平衡传输，每一个站可能启动报文传输。因为这些站可以同时既作为启动站又可以作为从动站，它们被称为综合站。华东网局规定101采用非平衡方式、104采用平衡方式传输链路层基本链路传输服务的三种类型链路服务级别功能用处S1发送/无回答广播命令S2发送/确认由控制站向数据终端发送命令等S3请求/响应由控制站向数据终端召唤数据或事件链路层标准传输帧的格式和结构(Formatandstructuresofstandardtransmissionformates)格式FT1.1：低级别的数据完整性要求格式FT1.2：高等级的数据完整性要求(101)格式FT2：高等级的数据完整性要求格式FT3：特别高的数据完整性要求链路层一．FT1.2可变帧长格式可变帧长帧格式用于由主站向子站传输数据，或由子站向主站传输数据。报文示例：总召唤命令报文（从链路层的角度）-680909685364640106640000149A16启动字符（68H）LL重复启动字符（68H）控制域（C）链路地址域（A）链路用户数据（可变长度）帧校验和（CS）结束字符（16H）固定长度的报文头L个8位位组链路层二．FT1.2固定帧长格式用于子站回答主站的确认报文，或主站向子站的询问报文。报文示例：(召唤链路状态)M-R:1049014A16启动字符（10H）控制域（C）链路地址域（A）帧校验（CS）结束字符（16H）链路层三．FT1.2单个字符•E5H•除非有1级用户数据访问请求(ACD=1)或者后续报文将引起溢出(DFC=1)才采用固定帧长帧。•单个控制字符E5用来取代固定帧长肯定确认帧(从动功能码0)或固定帧长否定确认帧(从动功能码9)。D7D6D5D4D3D2D1D011100101链路层FT1.2单个字符•E5H-105B64BF16-1009646D16（E5)-680909685364640106640000149A16-1000646416(E5)D7D6D5D4D3D2D1D011100101控制域主站至子站子站至主站备用RES1PRM启动报文0帧计数位FCB帧计数有效位FCV23222120功能码要求访问位ACD数据流控制位DFC控制域控制域RES：备用FCB：帧计数位：•帧计数位0或1，是每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位。•帧计数位用来消除信息传输的丢失和重复。启动站向同一从动站传输新一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/REPOND)传输服务时，将帧计数位(FCB)取相反值，启动站为每一个从动站保留一个帧计数位(FCB)的拷贝，若超时未由从动站收到所期望的报文，或接收出现差错，则启动站不改变帧计数位FCB的状态，重复原来的发送/确认或者请求/响应服务。•复位命令的情况下帧计数位(FCB)清零，从动站接收此命令将帧计数位置零,并期望下一次的从启动站到从动站的传，其帧计数位(FCB)为1，帧计数有效位FCV为1。主站至子站子站至主站备用RES1PRM启动报文0帧计数位FCB帧计数有效位FCV23222120功能码要求访问位ACD数据流控制位DFC控制域控制域FCV：帧计数有效位：FCV＝0表示帧计数位FCB的变化无效。FCV＝1表示帧计数位FCB的变化有效。发送/无回答服务、广播报文和其他不需要考虑信息输出的丢失和重复的传输服务，无需改变帧计数位FCB的状态，因此这些帧的帧计数有效位FCV常为零。主站至子站子站至主站备用RES1PRM启动报文0帧计数位FCB帧计数有效位FCV23222120功能码要求访问位ACD数据流控制位DFC控制域控制域DFC：数据流控制位：DFC＝0表示从动站可以接收后续报文。DFC＝1表示从动站接收后续报文将引起数据溢出。从动(响应)站向报文启动站指出一个立即连续发送后续报文将引起缓冲区溢出。主站至子站子站至主站备用RES1PRM启动报文0帧计数位FCB帧计数有效位FCV23222120功能码要求访问位ACD数据流控制位DFC控制域控制域ACD：要求访问位：有两种级别的报文数据，名称为1级数据和2级数据；ACD＝0从动站无1级用户数据要求传输；ACD=1从动站要求传输1级用户数据。从动站向启动站指出希望传输1级用户数据。注－1级用户数据传输典型地被用于事件传输或者高优先级报文的传输，2级用户数据典型地被用于循环传输或者低优先级报文传输。主站至子站子站至主站备用RES1PRM启动报文0帧计数位FCB帧计数有效位FCV23222120功能码要求访问位ACD数据流控制位DFC控制域控制域PRM：启动报文位：PRM＝0,表示是由从动(响应)站向启动站传输报文；PRM=1,表示是由启动站向从动站传输报文.表1非平衡传输，由启动站向从动站传输的报文中控制域的功能码(PRM=1)主站至子站子站至主站备用RES1PRM启动报文0帧计数位FCB帧计数有效位FCV23222120功能码要求访问位ACD数据流控制位DFC地址域控制域控链路地址链路地址选用一个八位位组。链路地址域的含义是