• 广域网 (X.25、FR（帧中继）、ATM（异步传
输模式） 、ISDN（综合服务数据网络） ) 基于TCP/IP的面向连接的网络服务。 IP网络本身的数据完整和安全性机制。 可采取的其他安全措施：客户端限制访问； 路由表限制访问；数据软硬件加密。
规约结构（3）- APCI控制信息
起动字符 68H APDU 长度(最大, 253) 控制域八位位组 1 控制域八位位组 2 控制域八位位组 3 控制域八位位组 4 IEC 60870-5-101 和 IEC 60870-5-104 定义的 ASDU APCI APDU
国电南瑞
谈苏伟
概论
• 必读文件
《中华人民共和国电力行业标准》 idtIEC60870-5-104：2002
• 技术背景
适应和引导电力系统调度自动化的发展，规范调 度自动化及远动设备的技术性能
• IEC104应用层与IEC101完全相同，是 101的网络化访问
重点内容
IEC104规约结构
通讯特点－报文重传机制，端口号
V(S) 0 1 2 V(R) 0 Ack 0
内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0 1 2 I(0,0) I(1,0)
S(2)
超时 t3FR 确认)
IE C 2797/2000
未受干扰的测试过程
通讯特点（６）防止报文丢失和 报文重复传送
规约结构 ( ９ )
Ｕ格式
• Ｍ－＞Ｒ : 6804070000 00 U STARTDT激活（生效） • Ｒ－＞Ｍ: 68040B0000 00 U STARTDT确认 • 本端发送Ｕ格式，本端发送序号保持不 变
通讯特点（１）防止报文丢失和 报文重复传送
A站
APDU 发送或接收后的
B站
APDU 发送或接收后的内部 计数器 V 状态
•
通讯特点（９）端口号
• 每一个TCP地址由一个IP地址和一个端口 号组成。 每个连接到TCP-LAN上的设 备都有自己特定的IP地址，而为整个系 统定义的端口号却是一样的。（见 RFC1700）。本标准要求，端口号2404 由IANA（互联网数字分配授权）定义和 确认。
通讯特点（10）未被确认的 I 格APDU 最大数目 k 和最迟确认数目 w
V(S) 0 1 2 3 V(R) 0 Ack 0
S(b) b=接收序 号
S(3)
3
S 格式 APDU 认可编号 I 格式 APDU 的未受干扰过程
通讯特点（３）防止报文丢失和 报文重复传送
A站
APDU 发送或接收后的
B站
APDU 发送或接收后的 内部计数器 V 状态
I(0,0) V(S) 0 V(R) 0 1 Ack 0
发送序列号 N(S) MSB MSB 发送序列号 N(S) 接收序列号 N(R) 接收序列号 N(R)
LSB
0
八位位组3
八位位组4
控制域第一个八位位组的第一位比特 = 0 定义了I 格 式， I格式的APDU常常包含一个ASDU.
规约结构（5）- I 格式
Ｍ－＞Ｒ : 680E000000 006401060001 0000000014 I（总召唤） APCI
内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 1 2 3 V(R) 0
I(2,0) 主动关闭
顺序 错误
IEC 27 95/2000
编号 I 格式 APDU 受干扰的过程
通讯特点（４）防止报文丢失和 报文重复传送
A站
APDU 发送或接收后的内部 计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0
V(S) 0 1 2 3 V(R) 0 Ack 0
内部计数器 V 状态
Ack V(S) 0 0 V(R) 0 I(0,0) 1 2 3 1 2 I(1,0) I(2,0) I(0,3) I(1,3)
I（a, b)
1 2 4
3
a=发送 序号 b=接收 序号
I(3,2) 2 4
IEC 2793/2000
通讯特点（7）防止报文丢失和报 文重复传送
A站
APDU 发送或接收后的 内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0
B站
APDU 发 送 或 接 收 后 的 内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0
连接建立 U (STARTDT 激活)
U(STARTDT 确认) 数据传输激活 或 U(STARTD 生效)
编号 I 格式 APDU 的未受干扰过程
通讯特点（２）防止报文丢失和 报文重复传送
A站
APDU 发送或接收后的 内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0 1 2 3 超时 t2 I(0,0) I(1,0) I(2,0)
B站
APDU 发 送 或 接 收 后 的 内部计数器 V 状态
规约特点（11）和IEC 60870-5-101 的比较
• 采用IEC 60870-5-101的平衡传输模式，通过TCP/IP协议传 输远动信息；应用层和101完全相同，是101的网络化访问。 • 保留1个启动字符，1个帧长L；删除第2个启动字符，第2 个帧长L，链路控制域（Ｃ），链路地址域（Ａ），校验 和结束字符；增加传输层所需要的4个控制字节，可以实 现启动（建立关联），停止（结束关联），测试等控制功 能（U格式），可计数的监视功能（S格式）和可计数的信 息传输功能（I格式）。 • 由于网络传输延时不确定和网络可能发生暂时性故障，采 用从毫秒到年的7个字节时标。 • 在应用功能方面，除了IEC 101的召唤1级用户数据，召唤2 级用户数据功能（链路层功能）不能使用外，其他应用功 能全部保留。
远动设备及系统 第5-104部分：传输规约
采用标准传输文件集的IEC60870-5-101 的网络访问
Telecontrol equipment and systems Part 5-104:Transmission protocolsNetwork access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles
A站
APDU 发送或接收后的内 部计数器 V 状态
V(S) 0 1 2 V(R) 0 Ack 0
1
I(0,0)
S(1)
超时 t1
1
主动关闭
IEC 2796/2000
未确认的最后的 I 格式 APDU 情况下的超时
通讯特点（５）防止报文丢失和 报文重复传送
`
A站
APDU 发送或接收后的
B站
APDU 发 送 或 接 收 后 的 内部计数器 V 状态
ASDU
远动配套标准的APDU定义
新概念
APCI控制信息 可计数的信息传输功能－I 格式
可计数的确认功能
－S格式
启动，停止，测试功能－U格式
序列号记数，防止报文丢失，相对于101的FCB
规约结构（4）- I 格式
• 信息传输格式类型（ I格式）的控制域
8 7 6 5 4 3 2 LSB 0 1
八位位组1 八位位组2
A站
APDU 发送或接收后的 内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0 1 2
B站
APDU 发 送 或 接 收 后 的 内部计数器 V 状态
V(S) 0 1 2 V(R) 0 Ack 0
I(0,0) I(1,0) S(2)
超时 t3 超时 t1
2
U (TESTFR 激活)
主动关闭
未确认的测试过程
• R->M (SOE) : 681F100002 001E01030001 007900000110 0124 13d20a02 I（主动上报SOE）发送序号为10，接收序号为 ２． • M->R: 6804010012 00 S（确认主动上报SOE） APCI 01 0012 00 01 S格式 确认序号为12 本端发送序号不变 正常情况下对端报文中的发送序号＋１＝本端本次报 文中的接收序号
超时 t1
主动关闭
开 始 数 据 传 送 过 程
通讯特点（８）和连接有关的4个超时 时间t0,t1,t2,t3
t0：TCP连接建立的超时时间，即RTU（服务器）端进入等 待连接的状态后，若超过此时间，主站（客户）端还没有 Connect()过来就主动退出等待连接的状态；规约推荐的缺省 值为30秒。 • t1：RTU（服务器）端启动U格式测试过程后等待U格式测试 应答的超时时间，若超过此时间还没有收到主站（客户）端 的U格式测试应答，就主动关闭TCP连接；规约推荐的缺省 值为15秒。 • t2：RTU（服务器）端以突发的传送原因向主站（客户）端 上送了变化信息或以激活结束的传送原因向主站（客户）端 上送了总召唤/电度召唤结束后，等待主站（客户）端回S格 式的超时时间，若超过此时间还没有收到，就主动关闭TCP 连接；规约推荐的缺省值为10秒。 • t3：当RTU（服务器）端和主站（客户）端之间没有实际的 数据交换时，任何一端启动U格式测试过程的最大间隔时间； 规约推荐的缺省值为20秒。
规约结构 ( 6 )
S格式
编号的监视功能类型（S格式）的控制域
比特 8 7 6 0 0 5 4 3 0 2 1 1
八位位组 1 八位位组 2
接收序列号 N(R) MSB 接收序列号 N(R)
LSB
0
八位位组 3
八位位组 4
控制域第一个八位位组的第一位比 特 = 1,第二位比特= 0,定义了S格式
规约结构 ( 7 ) S格式
• k表示在某一特定的时间内未被DTE确认（即不被承认） 的连续编号的I格式APDU的最大数目。每一I格式帧都按 顺序编好号，从0到模数n-1，这里的“模数”是指序列 号对参数n的模数。以n为模的操作中k值永远不会超过n1。(见 ITU-T X.25推荐的2.3.2.2.1和2.4.8.6)。 • 当未确认I格式APDU达到k个时，发送方停止传送。 • 接收方收到w个I格式APDU后确认。 • k值的最大范围：1到32767（2的十五次方-1）APDU，精 确到一个 APDU. • w值的最大范围：1到32767 APDU，精确到一个APDU。 (推荐：w不应超过三分之二的k)。 。规约推荐：k值为12，w值为8