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1.1 报文帧结构
1.1.1 APCI结构
1.启动字符
2.APDU的长度
3.控制域
1.1.2 三种类型报文格式
1.I帧格式报文定义
2.S帧格式报文定义
3. U帧格式报文定义
4.报文分类及作用
1.2 报文分类解析
1.2.1 启动、停止和测试数据传输
1.启动数据传输(U帧)
2. 确认数据传输(U帧)
3.停止数据传输(U帧)
4.确认停止数据传输(U帧)
5.测试数据传输(U帧)
6.测试数据传输确认(U帧)
1.2.2 总召唤(I帧)
1.常见类型标识
2.可变帧结构限定词
3.传送原因
4.总召唤限定词
5.启动总召唤(I帧)
6.确认总召唤(I帧)
1.2.3 变位遥信
1.带品质描述的单点信息SIQ
2.带品质描述的双点信息DIQ
3.单点遥信变化(I帧)
1.2.3 变化遥测
1.品质描述QDS(单个八位位组)
2.归一化值(I帧)
3.浮点值(I帧)
1.2.4 时钟
1.2.5 SOE
1.单点SOE
2.双点SOE
1.2.6 遥控(I帧)
1.品质描述DCO(单个八位位组)
2. 单点遥控(I帧)
1.3 相关资料
1.3.1 四遥信息体基地址范围
1.3.2 一些报文字节数的设置
1.3.3 超时时间
目前，IEC60870-5-104已广泛应用于主站和子站之间的信息传输，深入了解和掌握104规约对电力自动化系统和设备的运行维护有着重大意义。
104规约中的一些名词：
(1)APCI
APCI(Application Protocol Control Information)是指应用规约控制信息。包含保温的启动字符、数据单元长度以及该帧报文的控制域。
(2)APDU
APDU(Application Protocol Data Unit)是指应用规约数据单元。包含该帧报文的控制域和应用服务数据单元。
(3)ASDU
ASDU(Application Service Data Unit)是指应用服务数据单元。该数据单元的定义与IEC60870-5-101规约种关于ASDU的定义相同，由数据单元标识和信息体组成。
控制站与被控站之间通过TCP连接交换的是APDU。每个APDU都是由唯一的APCI以及一个可能的ASDU组成，如图1-1所示。传输接口(TCP到用户)是一个定向流接口，它没有为104种的ASDU定义任何启动或者停止机制。为了检出ASDU的启动和结束，每个APCI都包括下列的定界元素：一个启动字符，ASDU的规定长度，以及控制域。通过该元素可以传送一个完整的APDU，见表2.
1.启动字符
启动字符68H，定义了数据流中的起点。
2.APDU的长度
APDU的长度，定义了APDU体的长度，它包括APCI的4个控制域八位位组和ASDU。
3.控制域
定义了保护报文不至于丢失和重复传送的控制信息，报文传输启动/停止，以及传输连接的监视等。
1.I帧格式报文定义
I帧格式报文的标志：控制域第一个八位位组的第一位比特为0，控制域第三个八位位组的第一位比特为0。I帧格式的APDU常常包含一个ASDU，且报文必须有发送序号计数和给对方的I格式报文信息确认的接收序号计算。从变电站上送到主站的信息报文种，涉及到传送遥信、遥测、遥控、遥调信息时只能使用I帧格式报文。
2.S帧格式报文定义
S帧格式报文的标志：控制域第一个八位位组的第一位比特为1，并且第二位比特为0，控制域第三个八位位组的第一位比特为0。S帧格式二点APDU只包括APCI，且之恶能用来确认对方的报文发送序号，S帧格式报文不能同来传送信息。
3. U帧格式报文定义
U帧格式报文的标志：控制域第一个八位位组的第一位比特为1，并且第二位比特为1，控制域第三个八位位组的第一位比特为0。U帧格式的APDU只包括APCI，在同一时刻，测试(TESTER)、停止(STOPDT)或开启(STARTDT)中只有一个功能可以被激活。
4.报文分类及作用
在STOPDT状态下，控制站通过向被控站发送STARTDT激活U帧来激活TCP连接上的用户数据传输，并由被控站用STARTDT确认U帧响应这个命令之后，转入STARTDT状态。任何被控站只有在接收到STARTDT激活U帧并发回STARTDT确认U帧后才能发送用户数据。
1.启动数据传输(U帧)
报文举例 68 04 07 00 00 00
启动字符：68H
APDU长度：04H 应用规约数据单元长度为4个字节
控制域：0H
控制域第一个八位位组第三位比特为1，为启动数据传输 。
2. 确认数据传输(U帧)
报文举例 68 04 0B 00 00 00
启动字符：68H
APDU长度：04H
控制域：0B000000H
控制域第一个八位位组第四位比特为1，为启动数据传输确认。
3.停止数据传输(U帧)
报文举例 68 04 13 00 00 00
APDU长度：04H
控制域：H
控制域第一个八位位组第五位比特为1，为停止数据传输。
4.确认停止数据传输(U帧)
报文举例 68 04 23 00 00 00
启动字符：68H
APDU长度：04H
控制域：H
控制域第一个八位位组第六位比特为1，为停止数据传输确认。
5.测试数据传输(U帧)
报文举例 68 04 43 00 00 00
启动字符：68H
APDU长度：04H
控制域：H
6.测试数据传输确认(U帧)
报文举例 68 04 83 00 00 00
启动字符：68H
APDU长度：04H
控制域：H
召唤YC、YX初始化后定时发送总召唤，总召唤的间隔时间一般设为15分钟，不同的主站系统设置不同。
1.常见类型标识
01H
单点信息（遥信）1字节
2dH 单点遥控命令02H带3字节时标的单点信息（SOE） 2eH 双点遥控命令 03H 双点信息（遥信）1字节2fH步调节命令04H带3字节时标的双点信息（SOE）30H遥调命令，归一化值05H步位置信息31H遥调命令，标度化值07H32比特串 32H 遥调命令，单精度浮点数值 09H 测量值，规一化值33H遥调命令，32比特串 0bH 测量值，标度化值 3aH 带7字节时标的单点遥控 0dH 测量值, 单精度浮点值 3bH 带7字节时标的双点遥控 0eH 带3字节时标的单精度浮点数3cH带7字节时标的步调节命令0fH累计量3dH带7字节时标的归一化值遥调14H带状态检出的成组单点信息3eH带7字节时标的标度化值遥调15H不带品质描述的归一化值3fH带7字节时标的单精度浮点数遥调 1eH 带7字节时标的单点信息（SOE）40H带7字节时标的32比特位 1fH 带7字节时标的双点信息（SOE） 64H 总召唤20H带7字节时标的步位置信息（SOE） 65H 电度量总召唤21H带7字节时标的比特串66H读命令22H带7字节时标的归一化值 67H 时钟同步命令23H带7字节时标的标度化值68H测试命令 24H 带7字节时标的单精度浮点数69H复位进程命令25H带7字节时标的累计量6aH延时传输命令26H带7字节时标的继电保护装置事件6bH带7字节时标的测试命令27H带7字节时标的继电保护成组启动事件28H带7字节时标的继保成组输出电路信息2.可变帧结构限定词
用来表明本帧报文中的数据结构。内部结构如下表：
SQ=0，表示后面数据的信息体地址不连续，信息体地址和信息成对出现，一一对应。
SQ=1，表示后面数据的信息体地址连续，只有第一个信息体元素有地址，其他信息体元素地址从第一个信息体地址起，逐步加一。遥控、遥调和总召报文的可变结构限定词都为01H，表示后面只有一个信息体。
3.传送原因
常见的传送原因：
4.总召唤限定词
QOI：=召唤限定词，UI [ 1~8 ], < 0~255 >
<>:=未用
<1~19>:=为配套标准保留
<20>:=整个站的总召唤(14H)，所以的遥测、遥信、裆位信息和运动终端状态；
…………
5.启动总召唤(I帧)
报文举例 68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14
启动字符：68H；
APDU长度：0EH，14个字节，即 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14；
控制域：00 00 00 00H；
类型标识：64H，总召唤命令；
可变结构限定词：01H，信息体地址不连续；
传送原因：0600H，激活；
APDU地址：0100H；
信息体地址：000000H；
信息体元素：14H，为整个站的总召唤。
6.确认总召唤(I帧)
报文举例 68 0E 00 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14
传送原因：0700，激活确认。
7.结束总召唤帧(I帧)
报文举例 68 0E 08 00 02 00 64 01 0A 00 01 00 00 00 00 14
传送原因：0A00，激活终止。
变位遥信的报文结构如下
传送原因：
03——突发
05——请求或被请求
11——远方命令引起的返送信息
12——当地命令引起的返送信息
20——响应站召唤
1.带品质描述的单点信息SIQ
SIQ：=CP8{SPI，RES，BL，SB，NT，IV}
SPI：=单点遥信信息状态；0--OFF开，1--O合；
RES：=保留位置，全部设置为0；
BL：=封锁标志位；0--未被封锁，1--被封锁；
SB：=取代标志位；0--未被取代，1--被取代；
NT：=刷新标志位；0--当前值，1--非当前值，表示本次采样刷新未成功；
IV：=有效标志；0--状态有效，1--状态无效；
2.带品质描述的双点信息DIQ
DIQ：=CP8{DPI，RES，BL，SB，NT，IV}
DPI：=双电遥信信息状态；
0--中间状态或不确定；1--确定状态开(OFF)；2--确定状态合(ON)；3--中间状态或不确定
其他标志位与单点遥信信息相同。
3.单点遥信变化(I帧)
报文举例 68 1A 02 00 02 00 01 04 14 00 01 00 01 00 00 01 06 00 00 01 0A 00 00 01 0B 00 00 00
启动字符：68H；
APDU长度：1AH，26个字节，即02 00 02 00 01 04 14 00 01 00 01 00 00 01 06 00 00 01 0A 00 00 01 0B 00 00 00；
类型标识：01H，单点遥信变位；
可变结构限定词：04H，可知为4个单点信息
传送原因：1400H，响应站召唤；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
第1个信息体地址：010000H；
第1个信息体元素：01H，合位；
第2个信息体地址：060000H；
第2个信息体元素：01H，合位；
第3个信息体地址：0A0000H；
第3个信息体元素：01H，合位；
第4个信息体地址：0B0000H；
第4个信息体元素：00H，合位。
4.双点遥信变化(I帧)
报文举例 68 1E 04 00 02 00 03 05 14 00 01 00 01 00 00 02 06 00 00 02 0A 00 00 01 0B 00 00 02 0C 00 00 01
启动字符：68H；
APDU长度：1EH，30个字节，即04 00 02 00 03 05 14 00 01 00 01 00 00 02 06 00 00 02 0A 00 00 01 0B 00 00 02 0C 00 00 01；
类型标识：03H，双点遥信变位；
可变结构限定词：05H，可知为5个单点信息
传送原因：1400H，响应站召唤；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
第1个信息体地址：010000H；
第1个信息体元素：02H，合位；
第2个信息体地址：060000H；
第2个信息体元素：02H，合位；
第3个信息体地址：0A0000H；
第3个信息体元素：01H，分位；
第4个信息体地址：0B0000H；
第4个信息体元素：02H，合位；
第5个信息体地址：0C0000H；
第5个信息体元素：01H，分位。
传送原因：3–突发；5–被请求。
1.品质描述QDS(单个八位位组)
QDS：=CP8{OV,RES,BL,SB,NT,IV}
OV：=溢出标志位，表示遥测值是否发生溢出；0–未溢出，1–溢出；
2.归一化值(I帧)
报文举例 68 13 06 00 02 00 09 82 14 00 01 00 01 07 00 A1 10 00 89 15 00
类型标识：09H，归一化值遥测；
可变结构限定词：82H(SQ=1,number=2)，即有2个遥测信息，且遥测点号顺序排列；
传送原因：1400H，响应站召唤；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
第1个信息体地址：010700H(具体遥测点号需将该信息体地址减去遥测起始地址)
报文中信息体地址低位在前，高位在后，010700H实际为000701H；
第1个信息体元素：A110H；
第2个信息体地址：020700H(由SQ=1可知，第2个信息体地址为第1个信息体地址+1)；
第2个信息体元素：8915H；
3.浮点值(I帧)
报文举例 68 2A 0A 51 52 07 0D 04 03 00 01 00 27 40 00 67 66 A2 42 00 28 40 00 9A 99 A1 42 00 29 40 00 B3 9D AF 3F 00 2A 40 00 BF 9F 1A 3F 00
类型标识：0DH，短浮点值；
可变限定词：04H(SQ=0,number=4)，即有4个遥测信息；
传送原因：0300H，突发；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
第1个信息体地址：H；
第1个信息体元素：6766A24200H，值为81.2；
第2个信息体地址：H；
第2个信息体元素：9A99A14200H，值为80.800；
第3个信息体地址：H；
第3个信息体元素：B39DAF3F00H，值为1.372；
第4个信息体地址：2A4000H；
第4个信息体元素：BF9F1A3F00H，值为0.60。
报文举例 68 14 02 00 0A 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 01 02 03 04 81 09 05
类型标识：67H，设置时钟；
可变结构限定词：01，1个信息字；
传送原因：0600H，激活；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
信息体地址：000000H；
信息体元素：0102H， 十进制为513，即0秒513毫秒；
03H，即为03分；
04H，即为04时；
81H，二进制1000 0001，这个八位位组中100表示星期四，00001表示01日；
09H，即为09月；
05H，即为05年。
所以该帧表示时间为：2005年09年01日星期四04时03分0秒513毫秒。
SOE即事件顺序记录，把发生的事件时间(主要指变位信息)按先后顺序将有关的内容记录下来，这就是事件顺序记录。
1.单点SOE
报文举例 68 15 1A 00 06 00 1E 01 03 00 01 00 08 00 00 00 AD 39 1C 10 81 09 05
类型标识：1EH，单点SOE；
可变限定词：01H，1个信息体；
传送原因：0300H，突发；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
信息体地址：080000H，第8点遥信；
信息体元素： 00 AD 39 1C 10 81 09 05H
其中SPI=00，表示SOE信息为分位；
AD39H，十进制为14765，即14秒765毫秒；
1CH，为28分；
10H，为16时；
81H，为01日；
09H，为09月；
05H，为2005年。
2.双点SOE
报文举例 68 15 1A 00 06 00 1E 01 03 00 01 00 08 00 00 00 AD 39 1C 10 81 09 05
类型标识：1FH，双点SOE；
可变限定词：01H，1个信息体；
传送原因：0300H，突发；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
信息体地址：080000H，第8点遥信；
信息体元素： 00 AD 39 1C 10 81 09 05H
其中DPI=02，表示SOE信息为合位；
AD39H，十进制为14765，即14秒765毫秒；
1CH，为28分；
10H，为16时；
81H，为01日；
09H，为09月；
05H，为2005年。
传送原因：6–激活；7–激活确认；8–停止激活；9–停止激活确认；0A–激活结束
1.品质描述DCO(单个八位位组)
DCO：=CP8{DCS，QOC}；
DCS=双点遥控状态；0–不允许，1–OFF开，2–ON合，3–不允许；
QOC：=bit3-bit8(QU,S/E)
QU=遥控输出方式，bit3-bit7<0~31>
0–无定义；
1–短脉冲持续时间(断路器)，持续时间由远方终端系统参数决定；
2–长脉冲持续时间，持续时间由远方终端系统参数决定；
3–持续输出；
4~8–为配套标准保留；
9~15–为其他预先定义功能保留，用于有固有属性的控制功能，这些属性在被 控站事先定义
16~31–为特殊用途保留；
S/E：0–执行，1–选择。
2. 单点遥控(I帧)
报文举例 68 0E 20 00 06 00 2D 01 06 00 01 00 05 60 00 81
类型标识：2DH，单点遥控；
可变限定词：01H，1个信息字；
传送原因：0600H，遥控激活；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
信息体地址：056000H，第五个遥控；
信息体元素：81H，即1000 0001，S/E=1，为遥控选择，DCS=1，为遥控合。
遥控选择确认：
68 0E 20 00 06 00 2D 01 07 00 01 00 05 60 00 81—-07 00为激活确认；
遥控执行激活：
68 0E 20 00 06 00 2D 01 06 00 01 00 05 60 00 01—-01H，S/E=0，执行，DCS=1，遥控合
遥控执行激活确认：
68 0E 20 00 06 00 2D 01 07 00 01 00 05 60 00 81—-07激活确认；
遥控撤销激活：
68 0E 20 00 06 00 2D 01 08 00 01 00 05 60 00 01—–08停止激活；
遥控撤销激活遥控执行激活确认：
68 0E 20 00 06 00 2D 01 09 00 01 00 05 60 00 81—–09停止激活确认；
遥控结束：
68 0E 20 00 06 00 2D 01 0A 00 01 00 05 60 00 81—–0A激活结束
单点控合为81和01，控分为80和00。
3.双点遥控(I帧)
报文举例 68 0E 20 00 06 00 2E 01 06 00 01 00 05 60 00 82
类型标识：2EH，双点遥控；
可变限定词：01H，1个信息字；
传送原因：0600H，遥控激活；
公共地址：0100H，通常为RTU地址；
信息体地址：056000H，第五个遥控；
信息体元素：82H，即1000 0010，S/E=1，为遥控选择，DCS=2，为遥控合。
遥控选择确认：
68 0E 20 00 06 00 2E 01 07 00 01 00 05 60 00 82—-07 00为激活确认；
遥控执行激活：
68 0E 20 00 06 00 2E 01 06 00 01 00 05 60 00 02—-02H，S/E=0，执行，DCS=2，遥控合
遥控执行激活确认：
68 0E 20 00 06 00 2E 01 07 00 01 00 05 60 00 02—-07激活确认；
遥控结束：
68 0E 20 00 06 00 2E 01 0A 00 01 00 05 60 00 02—–0A激活结束
双点控合为82和02，控分为81和01。
1.3.1 四遥信息体基地址范围
B81H—C00H
6201H—6400H电度C01H—C80H6401H—6600H1.3.2 一些报文字节数的设置
1.3.3 超时时间
主站端和子站之间的TCP连接在实际运行中可能经常进行关闭和重建，这发生在5种情况下：
1.主站端和子站之间的I格式报文传送出现丢失、错序或者发送U格式报文得不到应答时，双方均可主动关闭TCP连接，然后进行重建；
2.子站上送的I格式报文（一般是变化遥测）未确认数量达到K值，然后子站停止发送数据进行等待，T1延时之后仍未能收到确认的S格式报文，那么子站主动断开TCP连接；
3.主站系统重新启动后将与各个子站重新建立TCP连接；
4.子站合上电源或由于自恢复而重新启动后，将重建连接；
5.子站收到主站端的U帧停止报文后，将关闭连接并重新初始化，然后重建连接。
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