《远动规约介绍》PPT课件.ppt

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1、主要内容,通信基础知识信息编码基本知识远动规约 CDT IEC 60870-5-101 IEC 60870-5-104,通信基础知识,异步传输与同步传输,信息字节,起始位,结束位,起始位,起始位,结束位,异步传输,校验码,例如:ASCII码,字符7bit,1奇偶校验、1起始、1结束FT1.2:8bit数据位、1bit偶校验、1bit起始位、1bit结束位。,码效的计算,在异步通信中,每个字符包含7位数据位、1位奇校验位和1位终止位等。若每秒传送150个字符,则有效数据速率为:1050 bps,串行接口概念,能够完成“串-并”转换功能的电路,通常称为“通用异步收发器”典型的芯片有:Intel 8

2、250/8251,16550。,RS-232C,是美国电子工业协会指定的一种串行物理接口标准,是DCE和DTE的连接设备。广泛用于计算机与终端、计算机与计算机之间的就近连接。它是特点是点对点通信,通信距离和速度有限。,接口的电气特性:在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”,-5-15V;逻辑“0”+5+15V。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号作为逻辑“1”。与TTL接口使用MC1488和MC1489芯片。接口的物理结构:一般使用型号为DB-25的25芯插头座和DB-9的9芯插头座,最简单的连接只需三条接口线,即

3、“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。全双工,不平衡方式。传输速率小于20kbps,距离小于15m。,RS-232-C接口的缺点,接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。传输距离有限。,RS-485,RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(26)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(26)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电

4、路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。RS-485的数据最高传输速率为10MbpsRS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。,RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。,3、调制解调器,600Bd的中心频率1

5、500HZ,带宽要求200Hz;1200Bd的中心频率1700HZ,带宽要求400Hz。部颁CDT的典型设置:2880200;2880150;3000150;3000200Hz,波特率300/600Bd自适应。常用MODEM的标准:MODEM应满足ITU/V2.3标准MODEM速率为1200Bit 误码率:10-5,模拟调制,数字调制,AM,FM,PM,ASK,FSK,PSK,调 制,ASK,FSK,PSK,t 2t 3t 4t,t 2t 3t 4t,t 2t 3t 4t,t,t,t,t,1 0 1 1,数字信号,MODEM的发送与接收电平,发送电平:0-20dB可调接收电平:0-40dB能正

6、常工作降到 25dB以下时,应产生报警信号调制方式:移频监控FSK方式或脉冲相位调制PSK方式线路匹配阻抗:600,波特率(BAUD)是指每秒线路送出的码元个数,是速度的单位。比特率(bit/s)是信息量的单位,为每秒送出的二进制码的个数。线路传输的若是二进制码,则其波特率和比特率相等,若线路传输的是多元制码,则其信息量比波特率大,即多元制码元比二进制码元的信息量丰富。,波特率与比特率,例如:线路上每0.17毫秒送出一个 四进制码元,其波特率为600Baud,其比特率为1200bit/s,即四元制一个码元 的信息量为二进制码元的两倍。当线路的效率较低时,可以使用多元制码提高效率。,单工:单向信

7、道,两线。半双工:分时双向信道,两线。全双工:双向信道,同时进行。,通信通道的工作方式,信息编码基本知识,信息编码与抗干扰能力,自动化信息(遥测数据、遥信状态等)是用一组约定含义的二进制码序列来表示的。自动化信息在信道上传输会受到干扰而发生差错,错误的信息会导致不可预知的后果,因此对自动化信息的出错现象必须有检错、纠错能力(抗干扰能力)。增加数据通信抗干扰能力方法有二:一是使用性能佳的通道,二是利用数据通信的差错控制理论。差错控制理论主要内容就是传输控制理论与抗干扰编码技术相结合。抗干扰编码技术即检错码或纠错码技术。典型的编码有:奇偶校验码、纵横奇偶校验码、循环冗余码、汉明码,抗干扰编码基本概

8、念,为了使传送的信息有较好的抗干扰能力,需要对信息码进行改造,使码字的内部结构具有一定的规律性和相关性,以致在干扰破坏了码字部分结构时,仍能根据码字原有的内在规律性和相关性,发现甚至纠正错误,避免出错信息带来的不良影响。抗干扰编码就是对自动化信息源码序列,按照某种规律添加一定的校验码元,构成由自动化信息码序列和校验码组成的一个具有抗干扰能力的码字。添加校验码元的规律或规则不同就形成不同的编码方法。自动化信息的抗干扰编码主要有:奇偶校验码和循环冗余校验码(CRC校验),抗干扰编码基本概念(续),抗干扰编码后的信息序列记为F(x),长度为:n;其中信息源序列记为M(x),长度为k;校验码序列为R(

9、x),长度记为r(nk)。,F(x):n,通常把上述码记为(n,k)码。任意一个(n,k)码可能包含的码字最多为2k个(许用码组)。,码距与最小距离,F(x):n,码字的相似程度可以用“码距”的大小进行判断。两个同样长度(码元位数都为n)的码字之间,对应码位上不相同码元的数目,称为这两个码字之间的汉明距离,简称码距。最小距离:在一种码的所有码字集合中,任意两个码字之间的码距并非都相等。我们把所有可能的码字之间码距的最小值,称为这个码字集合的最小距离,记为dmin。,最小距离与码的检错、纠错能力,一种码的最小距离是衡量这种码抗干扰能力的重要参数。对最小码距为dmin的码,它能纠正的码字中错误的个

10、数x和能检出的码字中的错误个数y满足如下关系:纠错能力:X(dmin1)2 检错能力:y(dmin1)增大一种码的最小距离,可以提高检错和纠错能力。抗干扰编码就是对信源的k位信息序列,按照某种规律添加校验码元,以达到增大这种码的最小距离的目的,其编码效率R=k/n。,水平垂直奇偶校验码,为了提高码字的检错和纠错能力,可以采用水平垂直奇偶检验码。水平垂直奇偶检验码是水平和垂直两个方向的奇偶校验码,也称纵横奇偶校验码。这种校验码具有较强的检错能力,当码字中出现一位、二位、三位错误时,不管错误出现在何处都可以检出;出现一位错误时可以定位错误的位置,因此它具有纠正码字的一位错误和检出三位以下的错误的能

11、力。是纠1检3码。基于串口通信IEC101/102/103规约,采用FT1.2帧格式,校验方式就是水平垂直奇偶检验,最小码距4。,循环码的相关概念,在信息序列中取K位为一组,在K位后按一定规则加r位监督位构成n=K+r位长的码字,即为(n,k)分组码 线性分组码:当分组码满足每个码字中的每一位校验码元,都是本码字中某些位信息码元的线性模2和时,这个分组码为线性分组码。系统线性分组码:如果线性分组码的每个码字都满足前k位为信息位,后nk位为校验位,这个线性分组码为系统线性分组码。循环码:如果一个(n,k)线性分组码,它的2k个码字中的任何一个码字的任意次循环移位,得到的仍然是这个线性分组码中的码

12、字,这个线性分组码为循环码。远动通信的部颁CDT规约就是采用循环冗余校验码。,我国部颁循环式远动规约中规定:控制字和信息字都采用CRC效验并选用生成多项式G(x)=x3+x2+1生成(7,3)循环码,若信息序列为M=101时:求:(1)信息序列M对应的码多项式M(x)?(2)信息序列M对应的(7,3)循环码码字C?,解答:M(x)x2+1 xn-kM(x)G(x)R(x)x7-3(x2+1)(x3+x2+1)x6+x4x3+x2+1 R(x)=1 余式得校验码为:R(x)=0001得循环码码字C为1010001,远动规约,通信规约的概念,通信规约:为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传

13、输,在信息发送和接收过程中有一系列约定,内容包括:信息格式、传输机制、同步控制、出错检测等等,以约束双方进行正确、协调地工作。简而言之:为进行通信双方的数据交换而建立的规则、标准或约定。数据传输的控制机制一般有:链路管理:即链路的建立,维持,释放。在交换数据之前,先交换一些控制信息,以建立一条逻辑连接;数据传输过程中,维持链路的畅通;当数据传送结束(或异常中止),将连接释放。数据传输:数据发送与接收确认。差错控制:防止漏发和重复发送的机制,使得通信更加可靠;流量控制:使得发送端的发送速率不要太快,要使得接收端来得及接收;,IEC系列配套协议,IEC60870-5家族相关标准 1 传输帧格式 2

14、 链路传输规则 3 应用数据的一般结构 4 应用信息元素的定义和编码IEC60870-5 5 基本应用功能 101 基本远动任务配套标准 102 电能累计量传输配套标准 103 继电保护设备信息接口配套标准 104 101的网络访问,IEC系列配套协议,IEC61850变电站通信网络和系统的系列标准主要特点互操作性面向对象的自描述数据的统一建模。分层的信息模型。(通信、公共数据类、兼容逻辑节点和数据类)应用与网络的分离,远动信息传输方式,循环数字传输模式CDT(cyclic data transmission):厂站端周期性的,周而复始的传输信息,发端不顾及收端的需要,也不要求收端给以回答。任

15、何一个被干扰的信息指望下一个循环中得到它的正确值。问答传输模式即polling方式:调度端主动向厂站端发送召唤命令,厂站端按召唤要求应答具体内容。有问才答,不问不答,有完善的差错控制,流量控制机制。基于以太网的平衡传输方式(如IEC104规约)。,部颁CDT规约概况,中华人民共和国电力行业标准DL451-91:“循环式远动规约”,简称部颁CDT规约。CDT规约规定了电网数据采集与监控系统中循环式远动规约的功能、帧结构、信息字结构和传输规则等。适用于点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动设备与系统。CDT规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送、变位遥信优先传送,重要遥测量更新循环时间较

16、短,区分循环量、随机量和插入量采用不同形式传送信息,以满足电网调度安全监控系统对远动信息的实时性和可靠性的要求。,CDT规约基本知识,CDT规约是一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定。目的是为了远动系统正确地传送和接收信息。通信传输的报文单位是:帧。CDT规约的帧结构:,同步字:EB90EB90EB90 或D709D709D709控制字:,信息字:,控制码含义,控制码(控制字节8位),E:扩展位,0取本规约定义的帧类别;1扩展定义。L:帧长定义位,0本帧没有信息字,1有信息字。S:源站址定义位;1指定的源站站号。D:目的站址定义位。0指所有站(广播报文),1指定的目的站号。控制码正

17、常情况是以 71 出现。,帧类别含义,帧类别代码定义表(E=0),控制字其它字节含义,信息字数:源站址:目的站址:校验码:,信息字功能码字节含义,功能码:信息的序列;信息的类别,信息字功能码字节含义(续),遥测信息字数据格式,遥测数据,遥测字格式,遥测帧报文:EB90EB90EB90 71611D000073 0026042D01AE.,遥信信息字数据格式,遥信字格式,遥信状态,遥信帧报文:EB90EB90EB90 71F4100101E8 F0180100004A.,SOE信息字数据格式,SOE字格式,SOE信息,SOE帧报文:EB90EB90EB90 7126060101D6 80B800

18、1A3419 810E15048071 80B8001A3419 810E15048071.,遥控信息传输,遥控命令帧及传输过程:,注意:遥控下行命令都是有完整的帧报文,遥控返校信息不单独成帧,只是以功能码区别插入在其它帧内(替换其它帧)传送。,帧类别61遥控选择功能号E0,遥控返校功能号E1,帧类别C2遥控执行功能号E2,帧类别B3遥控撤销功能号E3,执行,遥控信息字数据格式,遥控选择(下行),遥控返校(上行),遥控执行/撤销(下行),IEC101规约概况,国家电力行业标准(DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002基本远动任务配套标准)于2002 年9月颁布

19、,12 月实施。本标准适用于具有编码的比特串行数据传输的远动设备与系统。各区域电网为了在本地区统一、有序地应用IEC101规约,避免因为各方理解上的歧义造成同一远动装置配置多种版本的IEC101通信程序,特别地对规约内容作了细化和规定。从而形成区域性的IEC101规约。如DL/T634.5101-2002华东电网执行细则。简称华东101规约。,主 从:平时,召唤二级数据(YC数据);从 主:以变化的遥测数据响应,或者回答“无所要求的数据(单字节帧)”。如果厂站端有新的事件信息(YX变位),则在响应召唤数据的时候(可以直接响应遥信事件),将ACD置1,告诉控制端有一级数据(即事件信息)要传送。控

20、制端收到ACD=1后的信息后,马上将召唤命令改为“召唤一级数据”。主 从:召唤一级数据(事件信息);从 主:以遥信信息响应(不带时标YX,带时标的SOE等)遥信信息送完后,ACD置0,控制端又改召唤命令为“召唤二级数据”,以此反复。,1、基本通信过程(一问一答),2、IEC101报文结构,报文:一个含有完整意义的信息,是智能设备之间进行通信的基本单元,相互之间传送各类命令或数据报文。帧:一个完整的数据传送单元。通俗的说是有头有尾的一段具有完整意义的报文。按长度分可分为“固定长度帧”、“单字节帧”和“可变长度帧”,自动化信息是以可变帧长报文传输。(按帧格式级别分,可分为:FT1.1、FT1.2、

21、FT2、FT3)一帧链路层报文的基本结构:LPDU=LPCI+ASDU LPDU:链路规约数据单元;LPCI:链路规约控制信息;ASDU:应用服务数据单元。,LPDU(链路规约数据单元)=LPCI+ASDU,ASDU=数据单元标识符信息体信息体信息对象地址+信息元素集时标(可选),帧类型,固定帧长:5个字节 10 控制域 地址 校验码 16通常用于链路层的服务,在特殊场合可以替代单字节的确认帧。可变帧长:68 长度 长度 68 控制域 地址 ASDU 校验码 16用控制站与被控站的数据和命令传输。单字节帧:E5。是个确认帧,通常用于确认链路服务的数据及用户数据。,控制域的含义,FCB:帧计数位

22、,正确收到报文后改变状态,否则不改变,要求重发。FCV:帧计数有效位,FCV=1,则FCB有效,FCV0,FCB无效。ACD:要求访问一级数据。ACD=1,表示厂站端希望向主站端传输一级数据(遥信事件,遥控返校信息等)DFC:数据流控制。DFC=1,表示缓冲区满,忙,来不及接收新命令。,自动化信息的表示,“类型标识可变结构限定词”:来表示自动化信息元素集的结构,详细描述一组(单个)自动化信息的具体内容。“传送原因”:标识自动化信息传输的原因。信息体信息对象地址(序号)+信息元素集时标(可选)“厂站地址信息序号”:唯一标识调度自动化信息。,类型标识:信息对象的结构、类型和格式,可变结构限定词,S

23、Q:指明后续信息元素的寻址方法。0:多个信息元素按单个元素地址寻址,即每个信息都标有地址;1:一组信息元素按顺序方式寻址,第一个元素有地址,后续元素依序寻址。,传送原因:,信息对象标识符:信息对象的序号(2个字节),IEC101通信过程,召唤二级数据,(关注:FCB的变化,ACD的置位);召唤一级数据;。召唤三次无响应,即重新进入链路连接的初始阶段。召唤链路状态;复位链路状态初始化结束总召唤时钟同步召唤二级数据循环重复,68 22 22 68 08 01 0D 04 03 01 09 40 FB A5 9F 42 00 0A 40 02 0F70 3E 00 0B 40 F3 2D 9F 42

24、 00 16 40 80 F8 47 42 00 94 16,LPCI=68 22 22 68 08 01;ASDU=0D 04 03 01 09 40 FB A5 9F 42 00 0A 40 02 0F 70 3E 00 0B 40 F3 2D 9F 42 00 16 40 80 F8 47 42 00类型标识0D(13)遥测量,短浮点数;可变结构限定词04,SQ=0,有4个单个的遥测信息(不是依序排列的)传输原因03,突发的变化遥测;厂站地址01;4个遥测量:第一个遥测 序号:09 40 4009(H)16393;值(4字节浮点数1字节品质)FB A5 9F 42 0079.824第二个

25、遥测 序号:0A 40 400A(H)16394;值(4字节浮点数1字节品质)02 0F 70 3E 000.23第三个遥测 序号:0B 40 400B(H)16395;值(4字节浮点数1字节品质)F3 2D 9F 42 0079.829第四个遥测 序号:16 40 4016(H)16406;值(4字节浮点数1字节品质)80 F8 47 40 0049.99,IEC101规约的遥测量报文解读,浮点数(32.23格式)计算举例,第一个遥测信息:09 40 FB A5 9F 42 00;YC点4009遥测4字节浮点数:FB A5 9F 42,高低字节调整后:429FA5FB展开成二进制序列为:01

26、0000101,数值=(-1)符号位x 1+(有效位/223)x 2(指数位 127),截取符号位0;指数位10000101133;小数位1FA5FB计算:(-1)符号位23)x 2(133 127)(11FA5FB800000)26(16进制)(120741078388608)64(10进制)1.247256479.824,IEC101遥信报文解读,遥信报文:带7字节时标的单点信息 68 10 10 68 28 01 1E 01 03 01 2A 00 00 B5 DD 0B 11 1B 07 08 4E 16LPCI 68 10 10 68 28 01ASDU1E 01 03 01 2A

27、00 00 B5 DD 0B 11 1B 07 08信息序号2A 00 42状态00,品质好,单点信息 SPI分时标B5 DD 0B 11 1B 07 08 2008年7月27日 17时11分56秒757毫秒,七字节时标格式及计算,IV:0有效、1无效。SU:夏时制0标准时间;1夏时制。RES备用,时标B5 DD 0B 11 1B 07 08 2008年7月27日 17时11分56秒757毫秒,IEC101遥控过程,主从 双点遥控命令(选择):68 09 09 68 73 01 2E 01 06 01 01 60 85 90 16;从主 链路确认:10 00 01 01 16;主从 召唤二级数

28、据(取返校情况)10 5B 01 5C 16;从主 返校报文:68 09 09 68 08 01 2E 01 07 01 01 60 85 26 16;主从 双点遥控命令(执行):68 09 09 68 73 01 2E 01 06 01 01 60 05 10 16;从主 链路确认:10 00 01 01 16;主从 召唤二级数据(取执行情况)10 5B 01 5C 16;从主 应答执行情况(执行确认)68 09 09 68 28 01 2E 01 07 01 01 60 05 C6 16;主从 召唤二级数据(取执行情况)10 5B 01 5C 16;从主 应答执行情况(执行结束)68 09

29、 09 68 28 01 2E 01 0A 01 01 60 05 C9 16;,遥控信息(IEC101)解读,T:测试,0未试验,1试验 P/N:0肯定确认,1否定确认 传送原因 6:激活(控制方向);7:激活确认(监视方向);8:停止激活(控制方向);9:停止激活确认(监视方向)。10:激活终止应用服务数据单元地址(厂站地址):一个字节 01;信息对象地址(遥控号):2个字节600124577(YK1)遥控字格式:,S/E:选择/执行,1选择/0执行;QU:遥控脉冲输出方式,1短脉冲、2长脉冲、3持续输出,“就地”状态下的遥控执行过程,主从 遥控选择 68 09 09 68 53 01 2

30、E 01 06 01 01 60 86 71 16从主 链路确认 10 00 01 01 16 主从 召唤二级数据 10 7B 01 7C 16从主 遥控返校 68 09 09 68 08 01 2E 01 47 01 01 60 84 65 16 返校信息,传送原因47:否定确认。,IEC101规约初始连接过程,IEC104概况,为了适应网络技术在远动通信中的应用,IEC在2000 年12 月完成第一个完整基于以太网规约的文件IEC60870-5-104(采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问);我国在2002年颁布DL/T634.51042002:远动设备与系统 第5部分

31、:传输规约 第104篇:采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问(idt.IEC60870-5-104:2000)。,信息传输的三个要素,网络协议的三要素:语法,语义,时序(同步)。语法:数据与控制信息的结构或格式;语义:协调动作和差错处理的控制信息,即需要发出何种控制信息,完成何种动作,做出何种应答;时序:同步,速度匹配及排序,即事件实现的顺序。,IEC104是IEC101的网络访问,规定了IEC101的应用层与TCP/IP提供的传输功能的结合。报文基本结构 APDU=APCIASDU。IEC104规约APCI与IEC101的LPCI控制机制差异大;IEC104规约基本采用I

32、EC101的ASDU,差异小:传送原因 2个字节;ASDU公共地址 2个字节;信息对象序号(地址)3个字节;,非平衡、平衡通信方式,非平衡通信方式:通信双方总是规定一方为启动站,另一方为从动站。只允许启动站发起召唤命令,从动站被动回答响应。在实际应用中一般规定主站或接收方为启动站,厂站或提供数据方为从动站。IEC103规约采用非平衡通信方式。平衡通信方式:通信双方都可以发起信息传输,一旦链路建立成功,变化信息除了响应召唤应答还可以主动发送而无需等待查询。但是两个方向上都需要采用有效的数据接收确认机制(如:IEC104的接收序号,IEC101的FCB位翻转)来确认信息的正确接收。IEC104规约

33、采用平衡通信方式;IEC101规约也可以采用平衡通信方式,但目前常采用非平衡方式;基于RS485链路通信的IEC103规约只能采用非平衡通信方式。,104规约数据传输过程(主要环节),初始连接(三次握手),启动数据传输(U帧START 置位),总召唤,遵循规则传输信息,初始连接过程,TCP连接和建立都是采用客户/服务器方式,主动发起连接的进程叫做“客户(client)”,而被动等待连接建立的进程叫做“服务器(server)”。厂站端的远动机是IEC104连接的服务器,运行一个服务器进程,它先发出一个“被动打开(passive open)”命令,告诉它的TCP要准备接受客户进程的连接请求,服务端

34、口号是2404。然后服务器进程就处于“听(listen)”的状态,不断监测是否有客户进程要发起连接请求。如有则作出响应。调度端的通信前置设备是IEC104连接的客户端,运行一个客户进程,它先向其TCP发出主动打开(active open)命令,表明要向2404端口建立运输连接。,TCP传输层连接建立的三次握手,三次握手说明,三次握手方式(未采用二次确认的方式)主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传到了服务器端,服务器不能判断是否是有效的请求连接,即发出确认,误认为新的连接已经建立,而客户端收到非期望的确认则不处理,服务器端就会一直等客户端发数据请求,白白浪费许多资源,产生错误。三次握手可

35、以防止“已失效的连接请求报文段”产生的错误,服务器端收不到第三次确认,就不会认为连接已经建立。,104规约数据传输过程,初始连接(三次握手),启动数据传输(U帧START 置位),总召唤,遵循规则传输信息,IEC104报文帧格式,3种帧格式:U帧 S帧 I帧U帧 控制帧 主要有三个作用:启动数据传输STARTDT 停止数据传输STOPDT 链路测试 TESTS帧 监视帧 带接受序号确认已收到的信息;U、S帧长度固定 6个字节 只有APCI 而无 ASDU 68 04 XX XX XX XXI 帧 信息传输,传送自动化信息。含发送序号,接收序号,ASDU长度可变,U帧,68 04 07 00 0

36、0 00 启动传输激活;68 04 0B 00 00 00 启动传输确认。68 04 13 00 00 00 停止传输激活;68 04 23 00 00 00 停止传输确认。68 04 43 00 00 00 链路测试激活;68 04 83 00 00 00 链路测试确认。,IEC104规约的启/停传输控制描述:,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。当连接建立后,连接上的用户数据传输不会从被控制站自动激活,即当一个连接建立时,STOPDT是缺省状态。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

37、功能和对这些功能的确认。控制站必须通过这个连接发送STARTDT激活指令来激活这个连接中的用户数据传输。被控站用STARTDT确认响应这个命令。如果STARTDT没有被确认,这个连接将被控制站关闭。这意味着站初始化后,STARTDT必须总是在来自被控站的任何用户数据传输(例如:总召唤信息)开始前发送。任何被控站只有在发送STARTDT确认后才能发送待发用户数据。,IEC104初始连接连接过程,104规约数据传输过程,初始连接(三次握手),启动数据传输(U帧START 置位),总召唤,遵循规则传输信息,遥信状态遥测数据同步时钟同步初始化工作完成,IEC104规约初始化过程,104规约数据传输过程

38、,初始连接(三次握手),启动数据传输(U帧START 置位),总召唤,遵循规则传输信息,遥信状态遥测数据同步时钟同步初始化工作完成,传输规则,差错控制:防止报文丢失和报文重复传送 通信双方通过对序列号的验证来实现“防止报文丢失和报文重复传送”功能,发送和接收两个序列号在每个报文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收方增加接收序列号。接收方可以将连续接收的最后一个正确报文序列号返回,作为对所有小于或等于该号的报文的有效确认。报文序号的确认是至关重要的,根据附加在报文上的接受序号,确认传输到对方正确报文的条数,确认有、无报文丢失。如果序号不正确,则认为报文丢失,要重新传输丢失的报文

39、。,I 帧APCIASDU,接收序号为“期望序号”实际接收序号1,传输规则(续),流量控制:使得发送端的发送速度不要太快,要使接收端来得及接收。由收方控制发方的数据流量,仍是计算机网络中流量控制的一个基本方法。IEC104规约相关的二个参数:K:未被确认的I帧格式ASDU的最大数目,推荐值12;W:最迟确认的APDU的最大数目,推荐值8。发送12个APDU未受到确认报文,应终止传输;收到8个APDU则要回应发送方确认报文。因此要分别对发送、接收报文进行计数,当12条报文发送后没有收到确认的S格式报文或者I格式报文(包含对方接受报文数目信息),则断开链接,进行重连。在无信息回应对方的情况下,收到

40、8条报文后也应立即发送S格式的报文回应对方,以防对方断开链接。,S 帧,接收序号为“期望序号”,传输规则(续),链路管理:即链路的建立,维持,释放。,IEC104相关的超时定义,一段完整的基于TCP/IP的IEC104报文:,01 1C F6 02 6E 49 00 D0 C9 A2 D6 2A 08 00 45 00 00 50 15 FE 40 00 80 06 25 45 0A 21 57 21 0A 21 54 02 09 64 D7 5D 00 D3 56 FB 89 85 6F 49 50 18 82 D4 9E 36 00 00 68 12 38 00 02 00 0D 01 0

41、3 00 19 00 5F 1F 00 81 59 C2 40 00 68 12 3A 00 02 00 0D 01 03 00 19 00 6D 1F 00 69 5E C2 40 00 目标站的MAC地址:01 1C F6 02 6E 49源站的MAC地址:00 D0 C9 A2 D6 2A以太网类型:800(IP);0A 21 57 21:源站IP地址;0A 21 54 02:目的站IP地址;09 64:源站端口2404(16进制964转换成10进制是2404);D7 5D:目标站端口 55133(一般端口,随机);IEC104报文:68 12 38 00 02 00 0D 01 03

42、00 19 00 5F 1F 00 81 59 C2 40 00 68 12 3A 00 02 00 0D 01 03 00 19 00 6D 1F 00 69 5E C2 40 00,IEC104报文:,IEC104报文:68 12 38 00 02 00 0D 01 03 00 19 00 5F 1F 00 81 59 C2 40 00 68 12 3A 00 02 00 0D 01 03 00 19 00 6D 1F 00 69 5E C2 40 00 68 12 38 00 02 00 0D 01 03 00 19 00 5F 1F 00 81 59 C2 40 0068 12 3A

43、00 02 00 0D 01 03 00 19 00 6D 1F 00 69 5E C2 40 00 001F5F:40C25981 YC8031=6.072001F6D:40C25E69 YC8045=6.076,浮点数计算:,截取符号位0;指数位10000001129;小数位425981计算:(-1)符号位23)x 2(129 127)(1425981800000)22(16进制)(143482898388608)4(10进制)1.51846.072,截取符号位0;指数位10000001129;小数位425E69计算:(-1)符号位23)x 2(129 127)(1425E69800000

44、)22(16进制)(143495458388608)4(10进制)1.51946.076,101与104帧格式对比,68HLengthLength68H控制域链路地址类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址(2个字节)信息体元素 信息体时标 帧校验和 16H,68HLength控制域(4个字节)类型标识 可变结构限定词 传送原因(2个字节)服务单元公共地址(2个字节)信息体地址(3个字节)信息体元素 信息体时标,分析:104规约如下,请解读。,解答:680E10080012 2D(单点遥控)01(单点遥控)0600(传输原因:激活)0100(公共地址)016000(信息对象006001H)00 81(选择合闸),列出DL/T634.5104-2002中的信息对象地址1H-6700H信息对象名称、对应地址和信息量。,-256,

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