IEC870-5-101规约说明

第一章. 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》。

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 APCI 本标准中没 有使用APCI

APCI ASDU APDU: 应用规约数据单元 ASDU: 应用服务数据单元 APCI: 应用规约控制单元 LPDU: 链路规约数据单元 LSDU: 链路服务数据单元 LPCI: 链路规约控制单元

应用用户数据 APDU 应用层（第7层） LPCI LPCI LSDU LPDU 链路层（第2层） 1

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） 控制域（C） 链路地址域（A） 链路用户数据（可变长度） 帧校验和（CS） 结束字符（16H）

FT1.2的传输标准要求线路上低位先传；线路的空闲为二进制的1；两帧之间的线路空闲间隔需不小于33位；每个字符包括1位起始位、1位停止位、1位偶校验位、8位数据位，字符间无需线路空闲间隔；信息字节求和校验（Check Sum）。

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

主站向子站传输时：DIR=0, PRM=1; 子站向主站传输时：DIR=1, PRM=0。

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。 主站向子站传输的功能码如下表所列： 功能码序号 0

1 PRM 启动报文位 0 帧计数位 FCB 要求访问位 ACD 帧计数有效位 FCV 数据流控制位 DFC 23 22 21 20 功能码 帧类型 发送/确认帧 业务功能 复位远方链路 FCV位状态 0 2

1 2 3 4 5 6，7 8 9 10 11 12，13 14，15

发送/确认帧 发送/确认帧 发送/确认帧 发送/无回答帧 请求/响应帧 请求/响应帧 请求/响应帧 请求/响应帧 复位远动终端的用户进程（撤销命令） 用于平衡式传输过程 测试链路功能 传送数据 传送数据 备用 制造厂和用户协商后定义 响应帧应说明访问要求 召唤链路状态 召唤用户一级数据 召唤用户二级数据 备用 制造厂和用户协商后定义 0 － 1 0 － － 0 0 1 1 － － 子站向主站传输的功能码如下表所列：

功能码序号 0 1 2～5 6，7 8 9 10 11 12 13 14 15

1) 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。 2) 链路用户数据（即前文所提到的ASDU）的结构如下：

ASDU 数据单元标识 ASDU的域 数据单元类型 类型标识 可变结构限定词 帧类型 确认帧 确认帧 响应帧 响应帧 响应帧 业务功能 确认 链路忙，未接受报文 备用 制造厂和用户协商后定义 以数据响应请求帧 无所召唤的数据 备用 以链路状态或访问请求回答请求帧 备用 制造厂和用户协商后定义 链路服务未工作 链路服务未完成 3

传送原因 公共地址 信息体地址 信息体 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：

子站-->主站过程信息 1――不带时标的单点信息； 2――带时标的单点信息； 3――不带时标的双点信息； 4――带时标的双点信息；

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

10――带时标的测量值（未用） 15――电能脉冲计数量

16――带时标的电能脉冲计数量（未用） 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 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） 47――升降命令（未用） 48――设定命令（未用）

子站?主站 在监视方向的系统信息 70――初始化结束

4

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 101――电能脉冲召唤命令 102――读数据命令（未用） 103――时钟同步命令 104――测试命令（未用） 105――复位进程命令（未用） 101～109――为配套标准保留

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

5

＝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：响应第一组召唤 ＝22：响应第二组召唤 ＝23：响应第三组召唤 ＝24：响应第四组召唤 ＝25：响应第五组召唤 ＝26：响应第六组召唤 ＝27：响应第七组召唤 ＝28：响应第八组召唤 ＝29：响应第九组召唤 ＝30：响应第十组召唤 ＝31：响应第十一组召唤 ＝32：响应第十二组召唤 ＝33：响应第十三组召唤 ＝34：响应第十四组召唤 ＝35：响应第十五组召唤 ＝36：响应第十六组召唤 ＝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。 国内几个已经投入使用了几个接受IEC60870-5-101远动规约的调度系统，主要包括南瑞的SD6000系统、北京南瑞在天津城东应用的调度系统、广东中山应用的德国

6

SIEMENS调度系统、华中网调应用的ABB调度系统等，这些调度系统对于信息体地址的定义不尽相同。

南瑞及其分公司的调度系统对于信息体的定义与全国电力远动通信标准化技术委员会颁布的标准定义相同，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；

对于单点遥信，每一个遥信占用一个信息体地址；对于双点遥信，每一个点占用两个信息体地址；遥信的信息体地址服务为1H～400H。

继电保护单个事件的信息，每一个占用两个信息体地址，范围为501H～600H。 遥测值，每一个占用一个信息体地址，范围为701H～900H。

遥控、升降，每一个对象占用一个信息体地址，范围为B01H～B80H。 设定值，每一个占用一个信息体地址，范围为B81H～C00H。 电能脉冲计数量，每一个占用一个信息体地址，范围为C01H～C80H。

步位置信息，如变压器分接头，每一个占用一个信息体地址，范围为C81H～CA0H。 为了传送数据的方便，主站召唤数据的时候，可以将子站的数据分组上送，组的安排如下：

第1组～第8组：遥信 第9组～第12组：遥测 第13组：步位置信息

召唤电度时，电度量分4组，每组32个。 遥信每组最多128个信息体，各组起始地址如下： 第1组 1H 第2组 81H 第3组 101H 第4组 181H 第5组 201H 第6组 281H 第7组 301H 第8组 381H

遥测每组最多128个信息体，各组起始地址如下： 第9组 701H 第10组 781H 第11组 801H 第12组 881H

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广东某远动系统引进的是德国Siemens的调度系统，其IEC870-5-101规约的信息体地址安排类似于它的另一个规约SINAUT 8规约，每个地址包括3个字节具体如下： 信息类型 双遥信（Double Point） 瞬变事件信号（Event） 单遥信（Single Point） 累加量（Counters） 模拟量（Measurements）

点容量分别如下： 信息类型 双遥信（Double Point） 瞬变事件信号（Event） 单遥信（Single Point） 累加量（Counters） 模拟量（Measurements） 信息地址范围 4~131 132~195 196~259 260~511 512~1014 信息容量 4点/地址，共128*4=512点 8点/地址，共64*8=512点 8点/地址，共64*8=512点 4地址/点，共252/4=63点 2地址/点，共502/2=251点 信息地址 4~131 132~195 196~259 260~511 512~1014 说明 4点/地址，例：4/0~4/3 8点/地址，例：132/0~132/7 8点/地址，例：196/0~196/7 4地址/点，例：260、264 2地址/点，例：512、514 华中网调引进的ABB的调度系统对于信息体地址的定义与国家标准比较相似，每个地址也是2个字节，具体如下：

单点遥信，每一个遥信占用一个信息体地址；双点遥信暂时没有用到；遥信的信息体地址服务为1H～FFFH。

遥测值，每一个占用一个信息体地址，范围为4000H～4FFFH。 遥控、升降，每一个对象占用一个信息体地址，范围为9000H～9FFFH。 电度量暂未使用。

在这个系统中，因为不采用分组召唤的方式，所以没有“组”的概念。

e.

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 RES（3bit）：保留

SPI SPI（1bit）＝0：OFF（开）

＝1：ON（合）

BL（1bit）＝0：未被闭锁

＝1：被闭锁

BL

SB（1bit）＝0：未被取代

＝1：被取代

NT（1bit）＝0：当前值

＝1：非当前值

IV（1bit） ＝0：有效

＝1：无效

RES DPI ☆ 带品质描述的双点信息DIQ

IV

NT SB DPI（2bit） ＝0：中间状态或不确定

＝1：确定状态OFF（开）

8

RES（2bit）：保留

T

＝2：确定状态ON（合） ＝3：中间状态或不确定

S 25 VALUE 20 VALUE＝值{-64~+63}

☆ 带瞬变状态指示的值VTI（如变压器分接头信息）

T（1bit）＝0：设备未处于瞬变状态 28 － ＝1：设备处于瞬变状态 29 －－☆ 模拟量

2－10－ －

2－11－ 2－12－ 2－13－ 2－14－ 2－15－ S

21 22 23 24 25 26 27 模数转换器的最高位为21，如模数转换器不是16位，而是12位的，则低位

补0。 ☆ 日历时钟

27 Milliseconds 20 IV RES1 25 Minutes 20 215 Milliseconds 28 SU RES2 22 Day of week 20 24 Hours 20 24 Day of month 20 RES4

RES3 23 Months 20 26 Years 20 0～59999ms 0～59min 0～23h

1～7，Day of week 1～31，Day of month 1～12，Months 0～99，Years

☆ 遥控命令DCO

S/E

QU DCS

S/E＝0：执行 ＝1：选择 QU：目前固定为0 DCS ＝0：不允许

＝1：OFF，开 ＝2：ON，合

9

＝3：不允许

27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20 ☆ 时标

IV NT SB BL EI RES ES ☆ 继电保护装置的单个事件SEP

ES（2bit） ＝0：不确定

RES（2bit）：保留

EI（1bit）＝0：动作时间有效

＝1：动作时间无效

＝1： OFF（开）

＝2： ON（合） ＝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

RES（3bit）

EI RES ☆ 单点信息事件顺序记录

SIQ 27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20

☆ 双点信息事件顺序记录

DIQ 27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20

☆ 继电保护装置或重合闸单个事件顺序记录

SEP 27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20

☆ 带时标的步位置信息如变压器分接头

VTI QDS

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

10

27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20

☆ 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：召唤第1组（15H） ＝22：召唤第2组（16H） ＝23：召唤第3组（17H） ＝24：召唤第4组（18H） ＝25：召唤第5组（19H） ＝26：召唤第6组（1aH） ＝27：召唤第7组（1bH） ＝28：召唤第8组（1cH） ＝29：召唤第9组（1dH） ＝30：召唤第10组（1eH） ＝31：召唤第11组（1fH） ＝32：召唤第12组（20H） ＝33：召唤第13组（21H） ＝34：召唤第14组（22H） ＝35：召唤第15组（23H） ＝36：召唤第16组（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

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＝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

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 0 1 FCB 0 1 0 0 1 链路地址域 帧校验和 16H

子?主：回答链路状态 M_RQ_NA_1

10H 1 0 ACD DFC × × × × 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 0 1 FCB 0 0 0 0 0 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 1 0 ACD DFC 0 0 0 0 链路地址域 帧校验和 16H

2. 对时过程

12

主?子：时间同步的发送帧 C_CS_NA_1

68H L=15 L=15 68H 0 1 FCB 1 0 0 1 1 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 信息体地址高字节00 27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20 SU RES2 24 Hours 20 22 Day of week 20 24 Day of month 20 RES3 23 Months 20 RES4 26 Years 20 帧校验和CS 16H

0～59999ms 0～59min 0～23h

13

1～7，Day of week 1～31，Day of month 1～12，Months 0～99，Years

子?主：时间同步的确认帧 M_CS_NA_1

68H L=15 L=15 68H 1 0 ACD DFC 0

0 0 0 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 27 Milliseconds 20 215 Milliseconds 28 IV RES1 25 Minutes 20 SU RES2 24 Hours 20 14

22 Day of week 20 RES3 RES4 24 Day of month 20 23 Months 20 26 Years 20 帧校验和CS 16H

0～59999ms 0～59min 0～23h

1～7，Day of week 1～31，Day of month 1～12，Months 0～99，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 0 1 FCB 1 0 0 1 1 15

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 1 0 ACD DFC 0 0 0 0 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 1 0 ACD DFC 1 0 0 0 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 16

信息体地址低字节 信息体地址高字节 遥测值1 遥测值1 IV NT SB BL 0 0 0 OV （暂固定为0） 遥测值2 遥测值2 IV NT SB BL 0 0 0 OV （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 1 0 ACD DFC 1 0 0 0 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

17

68H L= L= 68H 1 0 ACD DFC 1 0 0 0 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 1 0 ACD DFC 0 0 0 0 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 18

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 1 0 ACD DFC 1 0 0 0 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 1 0 ACD DFC 1 0 0 0 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 19

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 1 0 ACD DFC 1 0 0 1 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 0 1 FCB 1 1 0 1 1 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

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j2zd.html