IEC608705102规约解析.docx
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IEC608705102规约解析
IEC60870-5-102
规约解析
——部颁DL/T719-2000
文件状态
文件标识
[]草稿
当前版本
Ver4.01
[]正在修改
起草
[]试运行
签发
[√]正式发布
发布日期
北京煜邦电力技术有限公司
1.帧格式
1）单字符
长度：
1字节
E5
2）定长帧
长度：
6字节
启动字符（10H）
用户数据区
控制域C
地址域AL
地址域AH
帧校验CS
结束符16H
3）变长帧
长度：
L+6字节（小于256）
启动字符（68H）
L
L
启动字符（68H）
用户数据区
控制域C
地址域AL
地址域AH
ASDU*
校验和CS
结束字符16H
说明：
a）单字符用于子站向主站传输的确认（肯定或否定）；
b）控制域是用来区别不同的帧和数据传输方向的单字节，详见第二节；
c）地址域是链路地址（一般是RTU编号），2字节，低字节在前，高字节在后；
d）帧校验是用户数据区的各字节的算术和对256的模；
e）变长帧中的L为用户数据区的长度，2个L相等；
f）变长帧中的ASDU为应用服务数据单元，详见第三节；
g）数据传输方式：
是异步传输方式，11位，其中启动位为二进制0，数据位8位，一个偶校验位，一个停止位。
2.链路层解析—控制域
控制域包含了传输方向、传输状态以及链路功能类型等信息，1字节，各个位定义如下：
1）主站侧
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
0
1
FCB
FCV
功能码
FCB位：
主站确认子站已收到命令帧并发送下一帧命令帧的时候，要将FCB位取反，表示是一帧新的命令帧；否则，保持FCB位不变，表示要求子站重发上一帧数据。
FCV位：
FCV位取0，表示不需要考虑FCB为是否取反，此时FCB位应该取0；反之，FCV位取1，表示FCB位取反有效，子站通过FCB位的状态判断下一步做什么，重发或者是继续。
功能码：
表示链路功能命令，即子站从链路层判断需要执行什么操作。
code
FT
FUCTION
FCV
0x00
发送/确认帧
复位通信单元CU
0
0x03
发送/确认帧
下发数据命令
1（变长）
0x09
请求/响应
召唤链路状态
0
0x0A
请求/响应
召唤I级用户数据
1
0x0B
请求/响应
召唤II级用户数据
1
I级用户数据：
历史数据；
II级用户数据；
最近一次采集的电能数据；如果在下一次采集电能数据之前再次召唤II级用户数据，子站应该返回“没有所召唤的数据”，即，II级用户数据上传之后就不再是II级用户数据了。
功能码0x00，0x09，0x0A，0x0B用于定长帧；功能码0x03用于变长帧，下发召唤数据命令。
2）子站侧
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
0
0
ACD
DFC
功能码
ACD位：
ACD位取1表示子站有I级用户数据等待上传，主站接收数据完成之后应该发送召唤I级用户数据命令；反之，ACD位取0表示子站待传数据已全部上传完成。
DFC位：
DFC位是数据流控制位，取0表示子站可接收数据，取1表示子站缓冲区已满，无法接收数据。
功能码：
code
FT
FUCTION
0x00
确认帧
响应链路复位
0x01
确认帧
链路忙，没收到报文
0x08
响应帧
以数据响应请求帧（变长）
0x09
响应帧
没有所召唤的数据
0x0B
响应帧
响应请求链路状态
功能码0x00，0x01，0x09，0x0B用于定长帧；功能码0x08用于变长帧，上传数据。
3.应用层解析—ASDU
1）ASDU结构
数据单元标识符（6Bytes）
类型标识
可变结构限定词（VSQ）
传输原因（COT）
ADDRL
虚拟设备地址
ADDRH
记录地址（RAD）
数据区
信息体地址（IOA）
信息体1
信息元素集
时间
信息体地址（IOA）
信息体n
信息体n
时间
2）ASDU类型标识
1字节，在主站侧表示的是主站召唤的数据类型，例如子站系统时间、子站单点信息、子站电能数据，等等；在子站侧表示的是子站上传的信息元素的类型。
ASDU类型标识的详细清单如下。
ASDU类型标识详细定义
主站侧：
标识
功能
注释
100
读制造厂和产品规范
101
读带时标的单点信息的记录
102
读一个选定时间范围的带时标的单点信息的记录
常用
103
读采集器的当前系统时间
常用
104
读最早累计时段的积分电能量—表底值
常用
120
读选定时间范围、选定地址范围的积分电能量—表底值
常用
121
读选定时间范围、选定地址范围的积分电能量—增量值
128
时钟同步
常用
170
读指定地址范围和时间范围的复费率积分电能量—表底值
常用
171
读指定地址范围的遥测量当前值
常用
172
读指定累计时段、选定地址范围的遥测量
子站侧：
标识
功能
注释
1
带时标的单点信息
常用
2
积分电能量—表底值，4字节
常用
5
积分电能量—增量值，4字节
70
初始化结束
常用
71
采集器的制造厂和产品规范
72
采集器的当前系统时间
常用
128
时钟同步
常用
160
复费率积分电能量—表底值，4字节
常用
161
遥测量当前值
常用
162
遥测量历史值
3）可变结构限定词（VSQ）
1字节，低7位表示信息体数目，最高位是寻址方法位SQ位。
SQ取0，表示后面的每个信息体都有信息体地址，VSQ取值0-127；SQ取1，表示只有第一个信息体有信息体地址，后续的信息体是连续的，VSQ取值128-255。
4）传输原因（COT）
1字节，已使用的COT类型如下：
COT
解释
方向（下面为发出方）
4
初始化
子站侧
5
请求/被请求
主站侧/子站侧
6
激活
主站侧
7
激活确认
子站侧
8
停止激活
主站侧
9
停止激活确认
子站侧
10
激活终止
子站侧
13
无所请求数据
子站侧
14
无所请求的ASDU类型
子站侧
15
记录地址错误
子站侧
16
虚拟设备地址错误
子站侧
17
无所请求的信息体
子站侧
18
无所请求的累计时段
子站侧
48
时钟同步
主站侧/子站侧
在主站侧，COT表示命令的请求方式，例如，是请求应答（COT=5）还是激活上传数据（COT=6）；在子站测，COT表示应答方式，以及是否有数据待传。
5）虚拟设备地址
2字节，指虚拟RTU设备地址，一般在终端的采集量超过255个才使用。
可以将采集量分组，每组即是一个虚拟RTU设备。
采用虚拟RTU设备，可以针对不同需求的主站上传不同的数据，做到数据隔离，节省信道资源，并且起到数据保密功能。
在没有设置虚拟RTU设备的情况下，虚拟设备地址一般取0。
6）记录地址（RAD）
1字节，用来表示同类数据的不同缓冲区类型，已使用的RAD类型如下：
RAD
解释
0
缺省
11
电能累计量累计时段1
12
电能累计量累计时段2
13
电能累计量累计时段3
51
全部单点信息
52
单点信息记录区段1（一般指终端设备的单点信息）
53
单点信息记录区段2（一般指电能表的单点信息）
7）信息体
在不同的主站命令帧和子站上传数据帧中，信息体有不同的结构，具体解释在第4、5两节。
8）时间表示
a）时间信息a
5字节，表示年、月、日、时、分，以及周，具体定义如下：
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
分
0
0
分（0-59）
时
0
备用（0）
时（0-23）
周/日
周（1-7）
日（1-31）
月
（未使用）
（未使用）
月（1-12）
年
（0）
年（0-99）
用于电能数据、分时电量和遥测量历史数据的时标。
b）时间信息b
7字节，表示年、月、日、时、分、秒、毫秒，以及周，具体定义如下：
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
毫秒
毫秒（包括秒字节低两位，共10位）（0-999）
秒
秒（0-59）
毫秒
分
0
0
分（0-59）
时
0
备用（0）
时（0-23）
周/日
周（1-7）
日（1-31）
月
（未使用）
（未使用）
月（1-12）
年
（0）
年（0-99）
用于单点信息的时标，以及子站系统时间。
4.主站命令结构
只选取包含信息体元素或者常用的ASDU类型。
ASDU类型
VSQ
COT
RAD
信息体
102-单点信息
1
6
0/51/52/53
起始和结束时间，时间信息a
103-子站时钟
0
5
0
无
120-电能量
1
6
0/11/12/13
起始和结束地址（取值1-255）；
起始和结束时间，时间信息a
128-时钟同步
1
48
0
主站系统时间，时间信息b
5.子站数据结构
1）单点信息
每条单点信息的信息体包含9字节，定义如下：
信息体地址（SPA），1字节
详见单点信息地址表
单点信息限定词（SPQ），高7位
单点信息状态（SPI），低1位
详见单点信息地址表
时间信息b
单点信息地址表
终端事件：
事件
SPA
SPQ
SPI
退出系统
180
3
0
启动系统
1
3
0
时钟同步
7
5
0
修改参数
15
1
0
电源故障
3
1
0
电池故障
4
1
0
硬件故障
8
1
0
打印机故障
8
33
0
通讯模块故障
8
49
0
电能表事件：
事件
SPA
SPQ
SPI
通讯失败
128
电能表序号
1
通讯恢复
128
电能表序号
0
PT失压（发生）
A:
135
电能表序号
未使用
B:
136
C:
137
断相（发生）
A:
129
电能表序号
未使用
B:
130
C:
131
过压（发生）
A:
132
电能表序号
未使用
B:
133
C:
134
2）电能数据
信息体1
……
信息体n
公共时标
每个累计时段的电能数据分别组帧，公共时标用时间信息a表示，位于全部信息体的后面；每个电能数据信息体包含7字节，定义如下：
信息体地址
1字节
电能数据
4字节
帧计数
1字节
电能数据校验
1字节
信息体地址对应在子站注册的采集量的编号，取值1-255。
帧计数字节定义如下：
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
数据状态
0
0
帧计数
数据状态位表示信息体中的电能数据是否为有效数据，0为有效，1为无效。
帧计数在上传电能数据、分时电量、遥测量时使用，每上传完成一个累计时段的数据，帧计数加1；如果同一累计时段的数据需要分帧上传，帧计数不变。
电能数据校验是保护电能数据有效的另一个标志，是计算ASDU类型标识、虚拟设备地址、记录地址、信息体地址、电能累计量、帧计数、以及公共时标个字节的算术和取256的模。
？
？
？
3）分时电量
帧结构与电能数据基本相同，差别在于信息体的结构不同；信息体共包含27字节，具体定义如下：
信息体地址
1字节
分时电量数据
24字节
帧计数
1字节
电能数据校验
1字节
除了分时电量数据之外，定义与电能数据信息体中一致；分时电量数据定义如下：
总电量（4字节）
费率1（4字节）—尖
费率2（4字节）—峰
费率3（4字节）—平
费率4（4字节）—谷
费率5（4字节）—暂未使用
4）遥测量
信息体1
……
信息体n
公共时标
历史数据帧包含公共时标，瞬时数据帧中没有。
每个遥测量信息体包含6字节，定义如下：
信息体地址
1字节
遥测量数据
4字节
数据状态
1字节
信息体地址的定义请参考附录C，取值1-255。
数据状态字节定义如下：
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
数据状态
保留（0）
数据状态位表示信息体中的遥测量数据是否为有效数据，0为有效，1为无效。
6.报文示例
RTU地址1。
1）链路层通讯
a）复位链路单元
主站：
104001004116
子站：
102001002116
主站：
107A01007B16
子站：
680B0B6808010046010401000000025716
下面开始解析：
主站：
10//帧头
40//控制字C0x40=01000000
0
1
0
0
0
0
0
0
保留
下行
FCB
FCV=0，表示关闭FCB功能
功能码：
0x0，复位通信单元
0100//地址，低位在前
41//校验和
16//帧尾
子站：
10//帧头
20//控制字C0x20=00100000
0
0
1
0
0
0
0
0
保留
上行
ACD=1，表示有I级数据等待上传。
DFC=0，表示子站可接收数据。
功能码：
0x0，确认帧，响应链路复位。
0100//地址
21//校验和
16//帧尾
主站：
10//帧头
7A//控制字C0x7A=01111010
0
1
1
1
1
0
1
0
保留
下行
FCB=1，取反，要求子站发下一帧。
FCV=1，表示启用FCB功能
功能码：
0xA，召唤I级用户数据
0100//地址
7B//校验和
16//帧尾
子站：
68//帧头
0B//帧长
0B//帧长，重复一次。
68//帧头，表示帧头结束。
08//控制字，0x08=00001000
0
0
0
0
1
0
0
0
保留
上行
ACD=0，表示子站无数据上传。
DFCV=0，表示子站能够接收数据。
功能码：
0x8，以数据响应请求帧
0100//链路地址
//ASDU开始
//4601040100000002
46//类型标识，表示初始化结束。
01//VSQ=0x01，SQ位=0，表示后面每个信息体都有地址，共
//一个信息体。
04//初始化
0100//RTU地址
00//RAD，记录地址，0表示缺省。
0002//信息体，解释？
？
？
？
？
//ASDU结束
57//校验和
16//结束字符
b）召唤链路状态
主站：
104901004A16
子站：
100B01000C16
下面开始解析：
主站：
10//帧头
49//控制字，0x49=01001001
0
1
0
0
1
0
0
1
保留
下行
FCB
FCV=0，表示关闭FCB功能
功能码：
0x9，召唤链路状态
0100//RTU地址
4A//校验和
16//帧尾
子站：
10//帧头
0B//控制字，0x0B=00001011
0
0
0
0
1
0
1
1
保留
上行
ACD=0，表示无数据上传
DFC=0，表示子站能够接收数据。
功能码：
0xB，召唤链路状态
0100//RTU地址
0C//校验和
16
2）读取子站系统时间
主站：
68090968730100670005010000E116
子站：
E5
主站：
105A01005B16
子站时间：
05年6月13日，星期一，13时21分59秒。
子站：
6810106808010048010501000000EC150D2D06059E16
下面开始解析：
主站：
68090968
73//控制字，0x73=01110011
0100//RTU地址
//ASDU开始
67//类型标识，0x67=103，读采集器的当前系统时间
00//VSQ，
05//COT，请求
0100//ADDR
00//RAD
//ASDU结束
E1//校验和
16
子站：
E5//子站回复该字符，表示子站已收到。
主站：
10
5A//0x5A=01011010
0
1
0
1
1
0
1
0
保留
下行
FCB，翻转该位表示新命令
FCV=1，表示启用FCB功能
功能码：
0xA，
请求1类数据？
0100
5B
16
子站时间：
05年6月13日，星期一，13时21分59秒。
子站：
68101068
08//控制字0x08=00001000
0
0
0
0
1
0
0
0
保留
上行
ACD=0，表示数据上传完毕。
DFC=0，表示子站可接收数据。
功能码：
0x8，响应帧，以数据响应请求帧。
0100//RTU地址
48//类型标识，0x48=72，采集器的当前系统时间
01//VSQ
05//COT，被请求
0100//RTUADDRESS
00//RAD，缺省。
//00EC150D2D0605//时间，7字节。
//二进制表示为
//00EC150D2D0605
//00000000111011000001100100001101001011010000011000001001
毫秒00秒59分时13周1日13月6年05
21分？
9E//校验和
16//帧结束符
3）子站系统时钟同步
主站时间：
05年06月13日，星期一，13时37分37秒。
主站：
681010687301008001300100000094250D2D06052416
子站：
E5
主站：
105A01005B16
子站：
681010680801008001300100000094250D2D0605B916
下面开始解析：
主站：
68101068
73//其中，后4bits=0x3表示：
下发数据命令。
0100//RTU
80//ASDU类型标识，0x80=128，时钟同步。
01//VSQ
30//COT
0100//RTU
00//RAD
0094250D2D0605//新时间
24
16
子站：
E5
主站：
105A01005B16
子站：
681010680801008001300100000094250D2D0605B916
4）采集单点信息
累计时段：
05年06月14日00时00分-05年06月14日14时00分。
主站：
6813136873010066010601000000000E0605000E0E06052216
子站：
E5
主站：
105A01005B16
子站：
6813136808010066010701000000000E0605000E0E0605B816（镜像帧确认）
主站：
107A01007B16
子站：
68F3F368080100011A05010000010600C4150A4E0605800300E4190A4E0605800500E4190A4E0605800700E4190A4E0605800900E4190A4E0605800B00E4190A4E0605800D00E4190A4E0605800F00E4190A4E0605801100E4190A4E0605801300E4190A4E0605801500E4190A4E0605801700E4190A4E0605801900E4190A4E0605801B00E4190A4E0605801D00E4190A4E06050F020074370A4E06050F020084370A4E06050F020084370A4E0605B4060084370A4E0605010600C0370A4E0605800300E0000B4E0605800500E0000B4E0605800700E0000B4E0605800900E0000B4E0605800B00E0000B4E0605800D00E0000B4E06050B16
主站：
105A01005B16
子站
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