1. 报文帧结构

                APDU: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;

                APCI: 应用规约控制单元:定义了启动字符、APDU长度和控制域;

                ASDU:应用服务数据单元:由数据单元标识和信息体组成;

1.2:三种类型报文格式

       ①控制域中具有编号的信息传输功能,简称I帧格式报文;

       ②控制域中具有编号的监视功能,简称S帧格式报文;

       ③控制域中具有编号的控制功能,简称U帧格式报文。

I帧:

信息传输格式类型,用于传输含有信息体的报文和确认对方I帧格式的信息报文;

I格式的APDU包含APCI和ASDU;

I帧是104的核心,I帧包含ASDU,数据传输都属于I帧,如总召唤、发送对时报文、电度总召唤、遥控等下发指令,接受的数据帧如遥信、遥测、遥脉、SOE帧都属于I帧。

S帧:

S帧格式为计数的监视功能类型,用于传输对站端的确认报文;

S帧格式的APDU只包含APCI,帧长6字节;

S帧和I帧结合使用,用于信息确认,主站和子站可以按频率发送,比如接受8帧I帧回答一帧S帧,也可以要求接受一帧I帧就回答一帧S帧。

U帧:

U帧用于传输控制命令的报文,不计数的控制功能类型;

U帧的APDU只包含APCI,帧长6字节;

U帧内容固定,且只有以下6种:

2.报文分类解析

2.1总召唤

解析:该帧报文为启动总召唤报文;

68:起始字符

0e:信息体长度(14字节,即 6C 00 78 12 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14)

6C00:控制域八位位组1 控制域八位位组2

7812:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:64H(总召唤命令)

可变结构限定词:01H

传送原因:0600(2个字节,激活)

公共地址:0001

信息体地址: 000000

信息体元素:14H,为整个站的总召唤。

解析:该帧报文为响应总召唤报文;

68:起始字符

0e:信息体长度(14字节)

7812:控制域八位位组1 控制域八位位组2

6E00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:64H(总召唤命令)

可变结构限定词:01H

传送原因:0700(2个字节,激活确认)

公共地址:0001

信息体地址: 000000

信息体元素:14H,为整个站的总召唤。

解析:该帧报文为总召唤遥信上来的报文;

68:起始字符

12:信息体长度(字节数18)

6800:控制域八位位组1 控制域八位位组2

0E00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:01H(单点遥信)

可变结构限定词:85H(SQ=1,表示连续的信息,5表示5个遥信量)

传送原因:1400(2个字节,响应总召唤)

公共地址:0001

信息体地址: 010000(1H)

00:状态:0

00:状态:0

01:状态:1

01:状态:1

01:状态:1

解析:该帧报文为总召唤遥测上来的报文;

68:起始字符

21:信息体长度(33字节)

146F:控制域八位位组1 控制域八位位组2

7C02:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:0DH(带品质的浮点值,每个遥测值占5个字节)

可变结构限定词:84H(SQ=1,表示连续的信息,4表示4个遥测量)

传送原因:1400(2个字节,响应总召唤)

公共地址:0001

信息体地址: 014000(4001H)

A7297B3F:3F7B29A7(16进制转浮点数值为:0.981104)

80:品质描述(IV=1,表示值无效,IV=有效(0)/无效(1)若值被正确采集就是有效。)

9122BD3F:3FBD2291(16进制转浮点数值为:1.477617)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

7B099B3F:3F9B097B(16进制转浮点数值为:1.211227)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

80B47240:4072B480(16进制转浮点数值为:3.792267)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

解析:该帧报文为结束总召唤报文;

68:起始字符

0e:信息体长度(14字节)

5C00:控制域八位位组1 控制域八位位组2

0600:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:64H(总召唤命令)

可变结构限定词:01H

传送原因:0A00(2个字节,激活终止)

公共地址:0001

信息体地址: 000000

信息体元素:14H,为整个站的总召唤。

2.2 变化遥测

解析:该帧报文为变化遥测上送的报文;

68:起始字符

2A:信息体长度(42字节)

5C77:控制域八位位组1 控制域八位位组2

B402:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:0DH(带品质的浮点值,每个遥测值占5个字节)

可变结构限定词:04H(SQ=0,表示不连续的信息,4表示4个遥测量)

传送原因:0300(2个字节,突变)

公共地址:0001

上送第一个遥测的信息体地址: 014000(4001H)

4919803F:3F801949(16进制转浮点数值为:1.000772)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

上送第二个遥测的信息体地址: 024000(4002H)

CF9E813F:3F819ECF(16进制转浮点数值为:1.012659)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

上送第三个遥测的信息体地址: 034000(4003H)

E126653F:3F6526E1(16进制转浮点数值为:0.895124)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

上送第四个遥测的信息体地址: 044000(4004H)

90364240:40423690(16进制转浮点数值为:3.034580)

00:品质描述(IV=0,表示值有效)

解析:该帧报文为S帧,确认I帧的监视报文;

68:起始字符

04:信息体长度(4字节)

0100:控制域八位位组1 控制域八位位组2

6077:控制域八位位组3 控制域八位位组4

2.3 变化遥信:

解析:该帧报文为遥信变位报文;

68:起始字符

0e:信息体长度(14字节)

5C13:控制域八位位组1 控制域八位位组2

7E00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:01H(单点遥信)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥信量)

传送原因:0300(2个字节,突变)

公共地址:0001

信息体地址:010000

信息体元素:00:由位置由1变为0;

2.4 SOE:

解析:该帧报文为SOE上送报文;

68:起始字符

15:信息体长度(21字节)

5E13:控制域八位位组1 控制域八位位组2

7E00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:1EH(带7个字节短时标的单点遥信)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥信量)

传送原因:0300(2个字节,突变)

公共地址:0001

信息体地址:010000

信息体元素:00:状态为0;

时间:DC1B0F160916: 时间:2022-09-22 13:15:07.132

2.5 遥控:

解析:该帧报文为遥控下设报文;

68:起始字符

0E:信息体长度(14字节)

7C00:控制域八位位组1 控制域八位位组2

5613:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:2D(单点遥控)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥控值)

传送原因:0600(2个字节,激活)

公共地址:0001

信息体地址:016000:6001H

值信息:00(S/E=0,遥控执行,DCS=0,控分)

解析:该帧报文为遥控激活确认报文;

68:起始字符

0E:信息体长度(14字节)

5813:控制域八位位组1 控制域八位位组2

7E00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:2D(单点遥控)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥控值)

传送原因:0700(2个字节,激活确认)

公共地址:0001

信息体地址:016000:6001H

值信息:00(S/E=0,遥控执行,DCS=0,控分)

解析:该帧报文为遥控激活终止报文;

68:起始字符

0E:信息体长度(14字节)

5A13:控制域八位位组1 控制域八位位组2

7E00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:2D(单点遥控)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥控值)

传送原因:0A00(2个字节,激活终止)

公共地址:0001

信息体地址:016000:6001H

值信息:00(S/E=0,遥控执行,DCS=0,控分)

2.6遥调报文:

解析:该帧报文为遥调下设报文;

68:起始字符

12:信息体长度(18字节)

DC00:控制域八位位组1 控制域八位位组2

EC20:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:32(定值设点命令,短浮点数:50)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥调值)

传送原因:0600(2个字节,激活)

公共地址:0001

信息体地址:016200:6201H

值信息:0000004000(40000000转化为浮点数值为:2.000000)

解析:该帧报文为遥调激活确认报文;

68:起始字符

12:信息体长度(18字节)

EE20:控制域八位位组1 控制域八位位组2

DE00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:32(定值设点命令,短浮点数:50)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥调值)

传送原因:0700(2个字节,激活确认)

公共地址:0001

信息体地址:016200:6201H

值信息:0000004000(40000000转化为浮点数值为:2.000000)

解析:该帧报文为遥调激活终止报文;

68:起始字符

12:信息体长度(18字节)

F020:控制域八位位组1 控制域八位位组2

DE00:控制域八位位组3 控制域八位位组4

类型标识:32(定值设点命令,短浮点数:50)

可变结构限定词:01H(SQ=0,表示不连续的信息,1表示一个遥调值)

传送原因:0A00(2个字节,激活终止)

公共地址:0001

信息体地址:016200:6201H

值信息:0000004000(40000000转化为浮点数值为:2.000000)

附录:

1.常用的类型标识:

遥测:

09---带品质描述的遥测量,每个遥测值占三个字节

0A---带3个字节时标的且具有品质描述的遥测值,每个遥测值占6个字节

0B---不带时标的标度化值,每个遥测值占3个字节

0C---带3个字节时标的标度化值,每个遥测值占6个字节

0D---带品质描述的浮点值,每个遥测值占5个字节

0E---带3个字节时标且具有品质描述的浮点值,每个遥测值占8个字节

15---不带品质描述的遥测值,每个遥测值占2个字节

遥信:

01---不带时标的单点遥信,每个遥信占1个字节

03---不带时标的双点遥信,每个遥信占1个字节

14---具有状态变位检测的成组单点遥信,每个字节包括8个遥信

SOE:记录即事件顺序记录

02---带3个字节短时标的单点遥信

04---带3个字节短时标的双点遥信

1E---带7个字节时标的单点遥信

1F---带7个字节时标的双点遥信

遥调:                

0F---不带时标的电度量,每个电度量占5个字节

10---带3个字节短时标的电度量,每个电度量占8个字节

25---带7个字节长时标的电度量,每个电度量占12个字节

32--短浮点数下设定值

其他:

2D---单点遥控

2E---双点遥控

2F---双点遥调

64---召唤全数据

65---召唤全电度

67---时钟同步

2.常用的传送原因列表:

1---周期,循环

2---背景扫描

3---突发,自发上传

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

0A---激活结束

14---响应总召唤

3.可变结构限定词(VSQ):

 最高位SQ:0表示不连续的数据(信息体),1表示连续;

 后7位Num:表示信息体的数目。

3.IEC104规约流程

IEC104 规约作为网络通信规约,由客户端和服务端组成,服务端口默认为2404 。它的基本流程如下:

1. 由客户端向服务器建立连接,同时,发送链路启动帧。

2.服务端在收到链路启动帧后,向客户端发送启动确认帧。

3.客户端收到启动确认帧后,发送总召数据请求帧。

4.服务端收到总召数据请求后,发送总召数据响应帧,然后继续发送总召数据。总召数据发送完成后,发送总召数据结束帧。

5.客户端在收到总召数据结束帧后,发送对时请求帧。

6.服务器收到对时请求帧后,发送对时响应帧。

7.由服务器主动向客户端发送变化数据帧。同时,收到客户端发送的控制类命令,回复相应的操作结果。

8.客户端等到下一个数据总召周期,重复第4步之后的流程。

 

 

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