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103规约整理

103（IEC60870-5-103）规约整理

主要参照任百群同志所编写的《DL/T667-1999（IEC60870-5-103）通信规约基本要点》一文，结合自己所学整理的关于103规约四遥传输的知识，希望对大家的学习有所帮助。

1.通信接口

1.1接口标准：

RS232、RS485、光纤。

1.2通信格式：

异步，1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，1位停止位。

字符和字节传输由低至高。

线路空闲状态为1，字符间无需线路空闲间隔，两桢之间线路空闲间隔至少33位（3个字节）

1.3通信速率：

可变。

1.4通信方式：

主从一对多，Polling方式。

2.报文格式

870－5－103通信规约有固定帧长报文和可变帧长报文两种报文格式，前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息，后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。

2.1固定帧长报文

10H

启动字符

CODE

控制域

ADDR

地址域

代码和

16H

结束字符

注：

代码和=控制域+地址域（不考虑溢出位，即256模和）

2.2 可变帧长报文

68H

————

启动字符1（1byte）

Length

————

长度（1byte）

Length

————

长度（重复）（1byte）

68H

————

启动字符2（重复）（1byte）

CODE

————

控制域（1byte）

ADDR

————

地址域（1byte）

ASDU

————

链路用户数据[（length-2）byte]

————

代码和（1byte）

16H

————

结束字符（1byte）

注：

（1）代码和=控制域+地址域+ASDU代码和（不考虑溢出位，即256模和）

（2）ASDU为“链路用户数据”包，具体格式将在下文介绍

（3）Length=ASDU字节数+2

2.3控制域

控制域分“主从”和“从主”两种情况。

（1）“主从”报文的控制域

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

备用 PRM FCB FCV 功能码

（A）PRM（启动报文位）表明信息传输方向，PRM=1由主站至子站；PRM=0由子站至主站。

（B）FCB（桢记数位）。

FCB=0/1——主站每向从站发送新一轮的“发送/确认”或“请求/响应”传输服务时，将FCB取反。

主站为每个从站保存一个FCB的拷贝，若超时未收到应答，则主站重发，重发报文的FCB保持不变，重发次数最多不超过3次。

若重发3次后仍未收到预期应答，则结束本轮传输服务。

（C）FCV（桢记数有效位），FCV=0表明FCB的变化无效，FCV=1表明FCB的变化有效。

发送/无回答服务、广播报文不考虑报文丢失和重复传输，无需改变FCB状态，这些桢FCV常为0

（D）功能码定义（主---从方向）

功能码

帧类型

功能描述

FCV状态

发送/确认帧

复位通信单元

发送/确认帧

传送数据

发送/无回答帧

传送数据

复位帧计数位

传送数据

请求/响应帧

召唤链路状态

请求/响应帧

召唤1级数据

请求/响应帧

召唤2级数据

注：

功能码等于3、4的报文为可变帧长报文，其余报文均为固定帧长报文。

（2）“从主”报文的控制域

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

备用 PRM ACD DFC 功能码

0 0

（A）ACD（要求访问位）。

ACD=1，通知主站，从站有I级数据请求传送。

（B）DFC（数据流控制位）。

DFC=0表示从站可以接受数据，DFC＝1表示从站缓冲区已满，无法接受新数据。

（C）功能码（从---主方向）

功能码

帧类型

功　能

确认帧

确认

确认帧

链路忙，未收到报文

响应帧

以数据包响应请求帧

响应帧

从站没有所召唤的数据

响应帧

从站以链路状态响应主站请求

注：

功能码等于8的报文为可变帧长报文，其余报文均为固定帧长报文。

2.4　地址域

地址域为主站与之通信的从站地址。

2．5链路用户数据（ASDU）

（1）ASDU的一般格式

数据

单元

标识

符

TYPE

ASDU类型标识（1byte）

VSQ

可变结构限定词

COT

传送原因

ASDU_ADDR

应用服务数据单元公共地址

信

息

体

FUN

功能类型

INF

信息序号

信息元

……

（A）ASDU类型标识（TYPE）

ASDU的类型标识号，870-5-103通信规约出于传送各种不同类型信息的需要，规定了很多种格式的ASDU，每一种格式的信息体都不一样，并且都有一个唯一的标识号。

（B）可变结构限定词（VSQ）

它规定了ASDU信息体中信息元的个数和寻址方式

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SQ 信息元数目

SQ=1，信息体中只含单个元素或综合信息元，信息体地址（FUN和INF）即信息元地址

SQ=0，信息体地址是顺序排列的信息元素的第一个信息元地址，后续信息元地址从这个地址起顺序加1。

（C）传送原因（COT）。

指出报文的性质，分“主从”和“从主”两种情况。

“主从”传送方向

8——同时同步 31——扰动数据的传输

9——总查询（总召唤）的启动 40——通用分类写命令

20——一般命令 42——通用分类读命令

“从主”传送方向　

1——自发（突发）报文 11——当地操作

2——循环传送 12——远方操作

3——复位帧计算位（FCB） 20——命令的肯定认可

4——复位通信单元（CU） 21——命令的否定认可

5——启动/重新启动 31——扰动数据的传送

6——电源合上 40——通用分类写命令的肯定认可

7——测试模式 41——通用分类写命令的否定认可

8——时间同步 42——通用分类读命令的有效数据响应

9——总查询（总召唤） 43——通用分类读命令的无效数据响应

10——总查询（总召唤）终止 44——通用分类写确认

（D）应用服务数据单元公共地址（ASDU_ADDR）

对于一般的装置，ASDU_ADDR＝装置的物理地址；

对于保护管理机，ASDU_ADDR＝产生信号的保护装置的物理地址。

ASDU_ADDR的取值范围为：

0~254

3 结合报文介绍与RCS9000装置通过103规约通讯的过程

3.1装置初始化过程

a）103规约是一点对多点的主从Polling（问答）方式。

正常状态下，控制系统（总控单元）依次轮询各个间隔装置的2级用户数据，如果间隔单元产生1级数据，通过上送的2级数据报文控制域中的ACD标志位，请求控制系统查询1级数据。

通常控制系统查询完某个间隔单元的一级数据后，则继续开始对下一个单元的查询。

这是正常通讯的一个基本过程。

控制系统在开始新一轮发送/确认服务时，改变下发报文控制域中桢记数位FCB的状态。

如超时（等待时间50ms）未收到间隔单元发回的确认桢或响应桢，则不改变FCB状态重发原报文，最大重传次数为3次。

如果重发3次后仍收不到应答报文，则首先发复位桢记数位（FCB）复位命令，如果仍收不到应答报文，则复位通讯单元（CU）。

复位桢记数位（FCB）复位把FCB置0、发送缓冲区不清零。

复位通讯单元（CU）把FCB置0、发送缓冲区清零。

间隔装置上电或复位后，待收到FCB或CU复位命令后，响应确认并请求访问1级数据。

以ASDU5标识报文上送厂家名称等设备信息，传送原因为FCB或CU。

ASDU5标识报文会上送两次，第2次传送原因为“启动/重新启动”。

然后是时间同步（对时）和总查询。

RCS9000系统对时采用广播方式。

b）ASDU解释

ASDU5（05H）标识报文

类型标识TYP

05H

注释

VSQ

81H

综合信息

传送原因COT

03H/04/05H

03H=复位桢记数位FCB；

04H=复位通信单元；05H=启动/重新启动

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

FUN

由具体装置的FUN而定

信息序号INF

02H/03H/04H

02H=复位桢记数位FCB；03H=复位通信单元CU；04H=启动/重新启动

兼容级别COL

2=未采用通用分类服务；3=采用通用服务

ASCII字符1

ASCII字符用作设备制造厂的名字。

ASCII字符2

ASCII字符3

ASCII字符4

ASCII字符5

ASCII字符6

ASCII字符7

ASCII字符8

自由赋值

可由制造厂自由赋值

自由赋值

ASDU6（06H）对时

类型标识TYP

06H

注释

VSQ

81H

综合信息

传送原因COT

08H

08H=时间同步

ASDU—ADDR

FFH

广播方式

功能类型FUN

FFH

全局功能GLB（255）

信息序号INF

00H

时间同步

7个8位位组时间

D7时标msD0

2个字节的二进制毫秒时间（低字节在前）

D15D8

备用

时标min

1个字节分钟，IV=0为有效；=1无效

时标h

1个字节小时，su为夏时制标志

D7~D5周某天

D0~D4天数

日（周的某天未采用）

备用

D3~D0月

月

备用

D6~D0年

年

ASDU7（07H）启动总查询

类型标识TYP

07H

注释

VSQ

81H

只有一个综合信息

传送原因COT

09H

总查询（总召唤）的启动

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

FFH

FUN=255全局功能类型，对所有系统服务一样

信息序号INF

00H

INF=0全局功能类型，对所有系统服务一样

扫描序号SCN

SCN

1个字节。

子站的总查询应答报文中附加信息

SIN=启动该次总查询的ASDU7中的SCN

此处空

ASDU8（08H）总查询结束（终止）

类型标识TYP

08H

注释

VSQ

81H

只有一个综合信息

传送原因COT

0Ah

总查询（总召唤）的终止

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

FFH

FUN=255全局功能类型，对所有系统服务一样

信息序号INF

00H

INF=0全局功能类型，对所有系统服务一样

扫描序号SCN

SCN

1个字节。

=启动该次总查询的ASDU7中的SCN

c）报文示例

1）10 5b 0f 6a 16 总控要2级数据

2）10 5b 0f 6a 16在50ms内，总控未收到应答报文。

不改变FCB状态，重发。

3）10 5b 0f 6a 16 不改变FCB状态，再次重发。

4）10 47 0f 56 16超时重发3遍后，发送复位桢记数位（FCB、FCV都为0，功能码为7代表FCB）

5）10 40 0f 4f 16 复位通讯单元（CU）（FCB、FCV都为0，功能码为0代表CU）

6）10 40 0f 4f 16 复位通讯单元（CU）

7）10 20 0f 2f 16 装置15上电，响应复位通信单元命令，ACD置1请求查询1级数据。

8）10 7a 0f 89 16 总控查询1级数据

9）

68151568280f0581040f010303c4cfc8f0bcccb1a301000100ff16上送标识

ASDU 厂家自定义

发送原因兼容级别 ASCII码：

南瑞继保

复位通信采用通用服务

装置FUN

INF=3为复位通信单元

10）10 5a 0f 69 16 总控继续查询1级数据

11）

68151568280f0581050f010403c4cfc8f0bcccb1a3010001000116上送标识

发送原因

重新启动

装置FUN，INF=3为重新启动

12）

680f0f6844ff068108ffff0077d712101b08026516总控下发广播对时命令

控制域 ASDU FUNINF

发送/无回答桢时间同步

广播地址发送原因

时间同步广播时间：

02年08月27日16时18分55159ms

13）68 09 09 68 73 0F 07 81 09 0f ff 00 04 25 16 总控启动总查询

14）10 10 0f 1f 16 装置15确认总查询。

………………………………………

15）10 7a 0f 89 16查询1级数据

16）68131368 080f2C02090f0195 0000ffff0000007f0000047416上送全遥信（链路数据解释见下文）

17）10 5a 0f 69 16查询1级数据

18）

68090968080f08810a0fff0004bc16总查询结束

ASDU

传送原因扫描序号SCN.注意等于总查询报文中的SCN

总查询终止

FUNINF

全局功能

3.2遥测

a）采集过程

总控单元平时依次对每个间隔单元召唤2级用户数据（遥测值），测控装置以ASDU50（32H）响应。

b）ASDU解释

ASDU50（32H）遥测上送

类型标识TYP

32H

注释

VSQ

信息元素的数目i

该装置遥测量个数i

传送原因COT

02H

循环传送

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

01H

遥测第一个信息的FUN和INF，RCS系列测控或保护测控遥测量从FUN=1，INF=92开始

信息序号INF

5CH

被测值1

每个遥测占2个字节，低3位为品质描述，测量值占从第4位至16位，共13位。

最高位符号位，0为正；1为负，补码（原码取反加1）。

OV=0，无溢出；OV=1，溢出。

ER=0，测量值有效；ER=1，测量值无效。

第3位RES备用常为0。

被测值2

………..

…………….

被测值i

c）报文示例：

10 5b 0f 6a 16 总控对地址为15的装置（9603）要2级数据

68 16 16 68 08 0f 3207 02 0f 01 5c f8 ff f8 ff 00 00 f8 ff f8 ff f8 ff f8 ff8816

ASDU FUNINF 测量值3（0）测量值7

9603有7个模拟量测量值1（-1）

3.3遥信

3.3.1 rcs9000纯测控装置（如rcs9601等）遥信的传输

a）采集过程

测控装置的全遥信通过总控对装置的总查询上送。

当总控或测控装置初始化过程中启动总查询，以收集带有总查询标志的信息（对9601等测控单元，为全遥信；对9603则除全遥信外还有步位置）。

总查询过程：

总控单元向测控装置发总查询命令（采用ASDU7），装置以确认桢回答后，再将总查询信息转成1级用户数据后，在当前上送报文里的要求访问位（ACD）置1。

总控收到ACD=1后，向装置查询1级数据。

装置以ASDU44（2CH）上送全遥信。

运行正常以后，总控单元按一定时间间隔（约13分钟）启动总查询。

在两次总查询间隔过程中，总控轮询各装置2级数据，装置一旦检测到发生遥信变位，则把上送2级数据报文ACD置1，通知主站查询1级数据。

装置通过ASDU40（28H）上送变位遥信和ASDU41（29H）上送SOE。

b）ASDU解释

ASDU7（07H）启动总查询

类型标识TYP

07H

注释

VSQ

81H

只有一个综合信息

传送原因COT

09H

总查询（总召唤）的启动

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

FFH

FUN=255全局功能类型，对所有系统服务一样

信息序号INF

00H

INF=0全局功能类型，对所有系统服务一样

扫描序号SCN

SCN

1个字节。

子站的总查询应答报文中附加信息

SIN=启动该次总查询的ASDU7中的SCN

此处空

ASDU44（2CH）上送全遥信

类型标识TYP

2CH

注释

VSQ

0XH

有X个连续排列的信息元（SCD+QDS为1个）

传送原因COT

09H

总查询

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

01H

第一个遥信的FUN和INF，RCS系列测控或保护测控遥信从FUN=1INF=149开始排列

信息序号INF

95H

单点状态/状态变化检出SCD

（4字节）

D7D0

16位状态，0=分，1=合。

D0位对应FUN和INF确定的遥信的状态，余下信息顺序排列。

D15D0

D23D16

状态变化检出，D16~D31对应D0~D15状态变化。

1=上次报告后检出变化，0=无变化

D31D24

品质描述字节

QDS

OV=0无溢出；BL=0未闭锁；SB=0未取代

OV=1溢出；BL=1闭锁；SB=1取代

NT=0当前值；IV=0有效；

NT=1非当前值；IV=1无效；

……………X-1个信息元

附加信息SIN

SIN

1个字节。

仅总查询有效，SIN=启动该次总查询的ASDU7中的SCN。

否则无意义。

ASDU40（28H）上送变位遥信

类型标识TYP

28H

注释

VSQ

81H

间隔装置每一桢只送一个变位遥信

传送原因COT

01H

突发报文

ASDU—ADDR

ADDR

测控装置物理地址

功能类型FUN

FUN

发生变位的开关量的FUN和INF

信息序号INF

INF

带品质描述的单点信息字节

SIQ

SPI

单点信息SPI=0为开，=1为合。

BL=0未闭锁；SB=0未取代

BL=1闭锁；SB=1取代

NT=0当前值；IV=0有效；

NT=1非当前值；IV=1无效；

此处空

附加信息SIN

SIN

1个字节。

仅总查询有效，否则无意义。

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