IEC101规约流程1.docx
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IEC101规约流程1
IEC101规约流程
一IEC870-5-101规约说明
规约标准原文请参照国内1998-05-01实施的等同标准《远动设备及系统第5部分传输规约第101篇基本远动任务配套标准》。
采用101规约的主站与厂站端设备进行通信时，主站的工作流程是MS（主站）—请求链路状态—复位远方链路—总召唤—时间同步—召唤1级用户数据—进行遥控—时间同步—召唤2级用户数据—召唤分组YX—召唤分组YC。
（一）参考模型：
本标准中使用的参考模型是源于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，由于远动系统在有限带宽下要求特别短的反应时间，故改进采用增强性能结构（EPA），见下图所示：
应用层
链路层
物理层
在这样的参考模型下，各层次数据单元之间的关系如下图所示：
应用（用户）过程应用用户数据
APCI
本标准中没
有使用APCIAPCIASDUAPDU:
应用规约数据单元
ASDU:
应用服务数据单元
APDUAPCI:
应用规约控制单元
应用层（第7层）LPDU:
链路规约数据单元
LPCILSDU:
链路服务数据单元
LPCI:
链路规约控制单元
LPCILSDU
LPDU
链路层（第2层）
（二）帧格式：
1．固定帧长帧格式
启动字符（10H）
控制域（C）
链路地址域（A）
帧校验和（CS）
结束字符（16H）
2．可变帧长帧格式
启动字符（68H）
L
L重复
启动字符（68H）
5控制域（C）
6链路地址域（A）
7链路用户数据（可变长度）
帧校验和（CS）
结束字符（16H）
其中各部分的含义如下:
（1）长度L＝C+A+链路用户数据的长度。
（2）控制域C的定义如下：
0
DIR
传输方向位
1
1
PRM
启动报文位
0
帧计数位
FCB
帧计数有效位
FCV
23
22
21
20
要求访问位
ACD
数据流控制位
DFC
功能码
主站向子站传输时：
DIR=0,PRM=1;FCB=1表示有一级数据
子站向主站传输时：
DIR=1,PRM=0。
ACD=1表示有一级数据
主站向同一个子站传输新一轮的发送/确认和请求/响应传输服务时，将FCB位取反；主站为每一个子站保留一个帧计数位的拷贝，若超时没有从子站收到所期望的报文，或接收出现差错，则主站不改变帧计数位的状态，重复传送原报文，重复次数为3次。
FCV若等于0，FCB的变化无效。
DFC表示还有报文,后续报文将引起溢出（DFC=1）,
主站向子站传输的功能码如下表所列：
功能码序号
帧类型
业务功能
FCV位状态
0
发送/确认帧
复位远方链路
0
1
发送/确认帧
复位远动终端的用户进程（撤销命令）
0
2
发送/确认帧
用于平衡式传输过程
测试链路功能
－
3
发送/确认帧
传送数据
1
4
发送/无回答帧
传送数据
0
5
备用
－
6，7
制造厂和用户协商后定义
－
8
请求/响应帧
响应帧应说明访问要求
0
9
请求/响应帧
召唤链路状态
0
10
请求/响应帧
召唤用户一级数据
1
11
请求/响应帧
召唤用户二级数据
1
12，13
备用
－
14，15
制造厂和用户协商后定义
－
子站向主站传输的功能码如下表所列：
功能码序号
帧类型
业务功能
0
确认帧
确认
1
确认帧
链路忙，未接受报文
2～5
备用
6，7
制造厂和用户协商后定义
8
响应帧
以数据响应请求帧
9
响应帧
无所召唤的数据
10
备用
11
响应帧
以链路状态或访问请求回答请求帧
12
备用
13
制造厂和用户协商后定义
14
链路服务未工作
15
链路服务未完成
（3）链路地址域的内容指的是子站即RTU的站号，通常由调度与变电站协商确定。
（4）链路用户数据（即前文所提到的ASDU）的结构如下：
ASDU
ASDU的域
数据单元标识
数据单元类型
类型标识
可变结构限定词
传送原因
公共地址
信息体
信息体地址
信息体元素
信息体时标（如有必要）
其中，各部分的解释如下：
a.类型标识
常用的有：
参数地址范围
类别
97版基地址
2002版基地址
遥信
1H------400H
1H------1000H
遥测
701H------900H
4001H------5000H
遥控
B01------B80
6001H------6200H
设点
B81H------C00H
6201H------6400H
电度
C01H------C80H
6401H------6600H
•子站-->主站过程信息
•M_SP_NA_1单位遥信带品质描述不带时标1
•M_DP_NA_1双位遥信带品质描述不带时标3
•M_ME_NA_1归一化遥测值带品质描述不带时标9
•M_ME_NB_1标度化遥测值带品质描述不带时标11
•M_ME_NC_1短浮点遥测值带品质描述不带时标13
•M_IT_NA_1累计量带品质描述不带时标15
•M_PS_NA_1成组单位遥信带变位检出标志20
•M_ME_ND_1归一化遥测值不带品质描述不带时标21
•M_SP_TB_1单位遥信（SOE）带品质描述带绝对时标30
•M_DP_TB_1双位遥信（SOE）带品质描述带绝对时标31
•M_ME_TD_1归一化遥测值带品质描述带绝对时标34
•M_ME_TE_1标度化遥测值带品质描述带绝对时标35
•M_ME_TF_1短浮点遥测值带品质描述带绝对时标36
•M_IT_TB_1累计量带品质描述带绝对时标37
1――不带时标的单点信息；01H
2――带时标的单点信息；SOE
3――不带时标的双点信息；03H
4――带时标的双点信息；SOE
5――步位置信息（变压器分接头信息）
6――带时标的步位置信息（变压器分接头信息）（未用）
7――子站远动终端状态（未用）
9――测量值09H
bit10-bit0为数值部分，负数为补码
bit11为符号位，0正1负b14=1表示溢出，b15=1时表示数无效
bit15-bit12为空（画面上显示值为经过前置系数因子处理过后的值）
10――带时标的测量值（未用）
15――电能脉冲计数量0FH
16――带时标的电能脉冲计数量（未用）10H
b23-b0位代表电能脉冲计数值，推荐用二进制码表示。
b31=1表示数无效，b29=0表示数为二进制码，b29=1表示数为BCD码
b27-b24位作为扩展用。
17――带时标的继电保护或重合闸设备单个事件
18――带时标的继电保护装置成组启动事件（未用）
19――带时标的继电保护装置成组输出电路信息事件（未用）
20――具有状态变位检出的成组单点信息14H
21――不带品质描述的测量值
22～24――为配套标准保留
232――BCD码（水位值）
主站子站在控制方向的过程信息
46――双点遥控命令（控单点也可）2EH
47――升降命令（未用）2FH
子站主站在监视方向的系统信息
70――初始化结束
71～99――为配套标准保留
主站子站在控制方向的系统信息
100――召唤命令64H
101――电能脉冲召唤命令65H
103――时钟同步命令67H
b．可变结构限定词
其结构如下：
高位低位
SQ
信息体的个数
SQ=1：
表明此帧中的信息体是按信息体地址顺序排列的。
SQ=0：
表明此帧中的信息体不是按信息体地址顺序排列的。
信息体的个数小于128。
C．传送原因
其字节的结构如下：
高位低位
T
P/N
传送原因
P/N＝0：
肯定认可
＝1：
否定认可
T＝0：
未试验
＝1：
试验
传送原因＝1：
周期、循环
＝2：
背景扫描
＝3：
突发
＝4：
初始化
＝5：
请求或被请求
＝6：
激活
＝7：
激活确认
＝8：
停止激活
＝9：
停止激活确认
＝10：
激活结束
＝11：
远程命令引起的返送信息（未用）
＝12：
当地命令引起的返送信息（未用）
＝13：
文件传送（未用）
＝14～19：
保留
＝20：
响应总召唤
＝21--37：
响应第一组--第十六组召唤
＝37：
响应计数量总召唤
＝38：
响应第一组计数量召唤
＝39：
响应第二组计数量召唤
＝40：
响应第三组计数量召唤
＝41：
响应第四组计数量召唤
＝42～47：
为配套标准保留
＝48～63：
为特殊用途保留
D。
信息体地址
信息体地址这一部分，不同调度系统厂家、不同区域、不同组织的定义会有所不同。
常用信息的具体定义如下：
信息体地址为2个字节，范围为0～FFFFH；
•遥信信息1H~1000H4096个
•继电保护信息1001H~4000H12288个
•遥测信息4001H~5000H4096个
•遥测参数信息5001H~6000H4096个
•遥控信息6001H~6200H512个
•设定信息6201H~6400H512个
•累计量信息6401H~6600H512个
•分接头位置信息6601H~6700H256个
。
b.信息体元素
经常用到的信息体元素主要包括以下几种：
☆带品质描述的单点信息SIQ
IV
NT
SB
BL
RES
SPI
SPI（1bit）＝0：
OFF（开）RES（3bit）：
保留
＝1：
ON（合）
BL（1bit）＝0：
未被闭锁SB（1bit）＝0：
未被取代
＝1：
被闭锁＝1：
被取代
NT（1bit）＝0：
当前值IV（1bit）＝0：
有效
＝1：
非当前值＝1：
无效
☆带品质描述的双点信息DIQ
IV
NT
SB
BL
RES
DPI
DPI（2bit）＝0：
中间状态或不确定RES（2bit）：
保留
＝1：
确定状态OFF（开）
＝2：
确定状态ON（合）
＝3：
中间状态或不确定
☆带瞬变状态指示的值VTI（如变压器分接头信息）
T
S25VALUE20
T（1bit）＝0：
设备未处于瞬变状态VALUE＝值{-64~+63}
＝1：
设备处于瞬变状态
☆模拟量
2－8
2－9
2－10
2－11
2－12
2－13
2－14
2－15
S
2－1
2－2
2－3
2－4
2－5
2－6
2－7
模数转换器的最高位为2－1，如模数转换器不是16位，而是12位的，则低位补0。
27Milliseconds20
☆日历时钟
IVRES125Minutes20
215Milliseconds28
SURES2
24Hours20
22Dayofweek20
24Dayofmonth20
RES3
23Months20
RES4
26Years20
0～59999ms0～59min0～23h1～7，Dayofweek
1～31，Dayofmonth1～12，Months0～99，Years
☆遥控命令DCO
S/E＝0：
执行＝1：
选择
•不允许SCS遥控状态（0-控分、1-控合）
•
DC双点遥控S遥控状态（0，3-非法控制、1-控分、2-控合）
•QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、其它-未定义）
•S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、1-遥控选择和选择确认）
•
☆时标
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
☆继电保护装置的单个事件SEP
IV
NT
SB
BL
EI
RES
ES
ES（2bit）＝0：
不确定RES（2bit）：
保留
＝1：
OFF（开）EI（1bit）＝0：
动作时间有效
＝2：
ON（合）＝1：
动作时间无效
＝3：
不确定
☆对于继电保护装置的事件的品质描述QDP
IV
NT
SB
BL
EI
RES
RES（3bit）
☆单点信息事件顺序记录
SIQ
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
☆双点信息事件顺序记录
DIQ
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
☆继电保护装置或重合闸单个事件顺序记录
SEP
27Milliseconds20
215Milliseconds28
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
继电保护或重合闸动作持续时间、继电保护或重合闸动作时间
事件顺序记录时标
☆带时标的步位置信息如变压器分接头
VTI
QDS
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
☆电能召唤命令的限定词QCC
FRZ
RQT
FRZ（2it）＝0：
请求计数量
＝1：
冻结不带复位EI（1bit）＝0：
动作时间有效
＝2：
冻结带复位＝1：
动作时间无效
＝3：
计数器复位
☆召唤遥信、遥测、BCD码命令的限定词QOI
27。
。
。
20
QOI＝0：
未用
＝1～19：
为配套标准保留
＝20：
整个站的总召唤（14H）
＝21--36：
召唤第1组（15H—24H）
＝37～63：
为配套标准保留
＝64～255：
为特殊用途保留
☆状态和状态变化检出SCD
SCD包含2个字节的状态位ST和2个字节的状态变化检出位CD；
STn＝0：
位序为n位的状态为OFF
＝1：
位序为n位的状态为ON
CDn＝0：
位序为n位的状态自上次报告后未检出状态变化
＝1：
位序为n位的状态自上次报告后检出状态变化
二应答过程
在国家标准中，制订了一套典型的问答式规范，一般来说，以下几个过程将依次出现：
1.初始化过程
主子：
请求链路状态C_RQ_NA_1
10H
01FCB01001
链路地址域
帧校验和
16H
子主：
回答链路状态M_RQ_NA_1
10H
10ACDDFC××××
链路地址域
帧校验和
16H
××××＝0001：
链路忙；＝1110：
链路服务未工作；
＝1011：
链路完好；＝1111：
链路服务未完成。
主子：
复位远方链路请求C_RL_NA_1
10H
01FCB01001
链路地址域
帧校验和
16H
子主：
复位远方链路确认M_RL_NA_1
10H
10ACDDFC0000
链路地址域
帧校验和
16H
2.对时过程
68H
L=15
L=15
68H
01FCB10011
链路地址域
类型标识103
可变结构限定词＝01
传送原因＝6（激活）
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节00
主子：
时间同步的发送帧C_CS_NA_1
信息体地址高字节00
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
SURES2
24Hours20
22Dayofweek20
24Dayofmonth20
RES3
23Months20
RES4
26Years20
帧校验和CS
16H
0～59999ms0～59min0～23h1～7，Dayofweek
1～31，Dayofmonth1～12，Months0～99，Years
子主：
时间同步的确认帧M_CS_NA_1
68H
L=15
L=15
68H
10ACDDFC0000
链路地址域
类型标识103
可变结构限定词＝01
传送原因＝7（激活确认）
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节00H
信息体地址高字节00H
27Milliseconds20
215Milliseconds28
IVRES125Minutes20
SURES2
24Hours20
22Dayofweek20
24Dayofmonth20
RES3
23Months20
RES4
26Years20
帧校验和CS
16H
0～59999ms0～59min0～23h1～7，Dayofweek
1～31，Dayofmonth1～12，Months0～99，Years
3.总召唤过程
主子：
总召唤命令帧C_IC_NA_1
68H
L=9
L=9
68H
01FCB10011
链路地址域
类型标识100
可变结构限定词＝01
传送原因＝6（激活）
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节00H
信息体地址高字节00H
QOI=20（总召唤）
帧校验和CS
16H
子主：
总召唤确认帧M_IC_NA_1
68H
L=9
L=9
68H
10ACDDFC0000
链路地址域
类型标识100
可变结构限定词＝01
传送原因＝7（激活确认）
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节00H
信息体地址高字节00H
QOI=20（总召唤）
帧校验和CS
16H
子主：
遥测帧M_ME_NA_1
68H
L=
L=
68H
10ACDDFC1100
链路地址域
类型标识9
可变结构限定词
1信息体数目
传送原因
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节
信息体地址高字节
遥测值1
遥测值1
IVNTSBBL000OV（暂固定为0）
遥测值2
遥测值2
IVNTSBBL000OV（暂固定为0）
……
帧校验和CS
16H
传送原因＝1：
周期/循环
＝2：
背景扫描
＝5：
被请求
＝20：
响应总召唤
＝29：
响应分组召唤
……
＝32：
响应分组召唤
子主：
单点遥信帧M_SP_NA_1
68H
L=
L=
68H
10ACDDFC1000
链路地址域
类型标识1
可变结构限定词
1信息体数目
传送原因
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节
信息体地址高字节
SIQ
……
帧校验和CS
16H
子主：
双点遥信帧M_DP_NA_1
68H
L=
L=
68H
10ACDDFC1000
链路地址域
类型标识3
可变结构限定词
1信息体数目
传送原因
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节
信息体地址高字节
DIQ
……
帧校验和CS
16H
传送原因＝1：
周期/循环
＝2：
背景扫描
＝5：
被请求
＝20：
响应总召唤
＝21：
响应分组召唤
……
＝28：
响应分组召唤
子主：
总召唤结束帧M_IC_NA_1
68H
L=9
L=9
68H
10ACDDFC0000
链路地址域
类型标识100
可变结构限定词＝01
传送原因＝10
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节00H
信息体地址高字节00H
QOI=20（总召唤）
帧校验和CS
16H
其中的遥测帧M_ME_NA_1可以用不带品质描述的遥测帧M_ME_ND_1代替，而两种遥信帧也可以状态和状态变位的遥信帧M_PS_NA_1代替，其格式如下：
子主：
不带品质描述的遥测帧M_ME_ND_1
68H
L=
L=
68H
10ACDDFC1000
链路地址域
类型标识21
可变结构限定词
1信息体数目
传送原因
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节
信息体地址高字节
遥测值1
遥测值1
遥测值2
遥测值2
……
帧校验和CS
16H
传送原因与遥测帧M_ME_NA_1的相同
子主：
状态和状态变位的遥信帧M_PS_NA_1
68H
L=
L=
68H
10ACDDFC1000
链路地址域
类型标识20
可变结构限定词
0信息体数目
传送原因
应用服务数据单元公共地址
信息体地址低字节
信息体地址高字节
状态位
状态变化检出（SCD）
QDS
信息体地址低字节
信息体地址高字节
状态位
状态变化检出（SCD）
QDS
……
帧校验和CS
16H
传送原因与单、双点遥信帧相同
以上所述的总召唤过程是国家标准中推荐的应答过程，这是一种非平衡式的传输方式，一问多答；但华中网调的ABB系统采用的纯粹的平衡式的传输方式，即一问一答，具体如下：
主子：
总召唤命令帧C_IC_NA_1（同上）
子主：
无所请求数据确认帧M_NV_NA_1或回答单个字符E5H
10H
10ACDDFC1001
链路地址域
帧校验和
16H
主子：
召唤二级用户数据帧C_P2_NA_1
10H
01FCB11011
链路地址域
帧校验和
16H
子主：
总召唤确认帧M_IC_NA_1
主子：
召唤二级用户数据帧C_P2_NA_1
子主：
遥测帧M_ME_NA_1（或M_ME_ND_1）
主子：
召唤二级用户数据帧C_P2_NA_1
子主：
遥信帧M_SP_NA_1（或M_SP_NA_1、M_PS_NA_1）
……（直到送完全部遥测遥信数据）
4.分组召唤过程
南瑞公司的主站系统经常采用依次召唤某组数据的方
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