1、报文结构

image.png

2、APCI（6个字节）

2.1、启动字符

默认固定为 68H，意思就是只要是IEC104协议就是以68H开头；

2.2、APDU的长度

一个协议报文APDU的总长度为255个字节，除去前面两个字节，总字节不能超过253个字节

2.3、控制域

2.3.1、控制域的功能

控制域主要有两个功能

  • 报文的类型（I帧、S帧和U帧报文）

  • 记录收发报文的个数

    2.3.2、I帧报文

    image.png
    说明：

  • I帧报文格式规定控制域1和控制域3的最低位为0；

  • 其他部分用于发送序列号和接受序列号的计数

比如：发送计数为 TxCounter 接收计数为RxCounter
控制域1 = TxCounter & 0xFE
控制域2 = (TxCounter >> 8) & 0xFF
控制域3 = RxCounter & 0xFE
控制域4 = (RxCounter >> 8) & 0xFF
[

](https://blog.csdn.net/chenyitao736866376/article/details/99120024)

2.3.3、S帧报文（01 00 xx xx ）

image.png
说明：

  • S帧报文为6个字节
  • S帧报文格式规定控制域1的第0位为1，第1位为0和控制域3第0位为0；
  • S帧报文的发送序列号都为0
  • S帧只用于APCI中（意思就是S帧的apdu报文只会有apci不会存在asdu），不能用于传输信息，只能用给对方信息的确认，比如子站发送8条报文，结束后主站就会给子站发送一个确认帧（S帧），告诉子站我收到了8条报文

比如：接收计数为RxCounter
控制域1 = 0x01
控制域2 = 0x00
控制域3 = RxCounter & 0xFE
控制域4 = (RxCounter >> 8) & 0xFF

2.3.4、U帧报文（xx 00 00 00）

image.png
说明：

  • U帧报文格式规定控制域1最低两位为1，控制域2、3、4全部为0；
  • U帧只用于控制，并且只存在APCI中（意思就是U帧的apdu报文只会有apci不会存在asdu；
  • 测试、停止和开启在一个U帧报文中只可能存在其他的一种；

2.3.4.1、开启

U帧启动主要是用于 主站连接子站时，主站给子站发送一个U帧启动报文

1、主站 发送【开启】
image.png
主站发送：68 04 07 00 00 00

2、子站 回复【开启确认】
image.png子站回复：68 04 0B 00 00 00

2.3.4.2、停止

1、主站 发送【停止】
image.png
主站发送：68 04 13 00 00 00

2、子站 回复【停止确认】
image.png子站回复：68 04 23 00 00 00

2.3.4.3、测试

测试U帧一般用于子站判断主站是否还在连接子站，主站判断子站是否还在运行，保证数据传输的畅通性；

1、主站 发送【测试】
image.png
主站发送：68 04 43 00 00 00

2、子站 回复【测试确认】
image.png子站回复：68 04 83 00 00 00

3、ASDU

3.1、类型标识（1个字节）

占一个字节，标识后面信息体的数据类型，注意：一个信息体中的所有数据类型都是一致的，并且数据类型都是通过类型标识定义。

3.1.1、类型分类：

3.1.1.1、监视方向的用户类型

image.png
image.png
说明：

  • Tips: 标度化值和归一化值占2个字节，短浮点数占4个字节
  • 标度化值：类似INT16
  • 标度化值：（转换比较复杂，参考网上的一个公式）取值范围，通常将大于1的数映射到1以内的空间，通常就是用实际值除以额定值，即得到归一化的小数（只要双方约定好，什么形式的转化无所谓）
  • 短浮点值：类似float
  • 一般为从站发送给主站

    3.1.1.2、控制方法的用户类型

image.png
image.png
说明：

  • 一般为主站发送给从站

3.1.1.3、监视方向的系统类型

image.png

  • Tips:
    当厂站（从站）短重新上电、初始化参数、重新分配缓存区等情况下，厂站需要给主站发送该类型，而主站收到该类型的APDU包，主站一般会做一次总召唤;
    从站发送给主站

3.1.1.4、控制方法的系统类型

image.png

  • Tips：
    一般为主站发送给从站

    3.2、可变结构限定词（1个字节）

    image.png
    SQ = 0 ：信息对象的地址不连续（意思就是每个信息对象都会一个对象地址）
    SQ = 1 ： 信息对象的地址连续 （只有第一个信息对象有地址，其他对象的地址就是累加1）

Tips：总召唤时，为了压缩信息传输时间SQ=1；而在从站主动上传变化数据时，因为地址不连续，采用SQ=0；
[

](https://blog.csdn.net/chenyitao736866376/article/details/99120024)

3.3、传送原因（2个字节）

占两个字节
image.png

  • T = 0 未试验 ； T = 1 试验 （一般 T= 0）
  • P/N = 0 肯定 ； P/N = 1 否定 （正常为P/N = 0；P/N = 1说明该报文无效）
  • 源发地址：用来记录来自哪个主站的响应数据，一般写 0；
  • 传送原因：（下面提到的上行：[从站发送给主站]、下行：[主站发送给从站]）

image.png
image.png

红色标记的是一些常用的；其中【6,7,8,9,10】在一些遥控，设定值时用的比较多
例如：从站发送一个 传送原因为 突发 的报文 ，则传送原因这个2个字节的情况如下：
突发 = 3
image.png

3.4、应用服务数据单元公共地址（2个字节）

占两个字节
image.png

  • 规定高位字节 0x00

  • 站地址： 1-254 为站地址；255为全局地址；

    3.5、信息体

    3.5.1、连续信息传输型

    时标有三种，但是另外两种基本不用

    3.5.1.1、带绝对时标（遥测）

    image.png

  • 说明：连续、带时标的 ASDU数据部分结构如上表分为：

    • 地址编号：第一个信息体数据的地址（只会出现一次）
    • 重复信息体数据+品质描述词 （地址=第一个地址按顺序+1推算出来）
    • 最后以绝对时标结束

3.5.1.2、不带绝对时标（遥测）

image.png

  • 说明：连续、不带时标的 ASDU数据部分结构如上表分为：
    • 地址编号：第一个信息体数据的地址（只会出现一次）
    • 重复信息体数据+品质描述词 （地址=第一个地址按顺序+1推算出来）

3.5.1.3、带绝对时标（遥信）

image.png

  • Tips：对于遥信，状态量和品质描述词 合在了一个字节中

3.5.1.4、不带绝对时标（遥信）

image.png

  • Tips：对于遥信，状态量和品质描述词 合在了一个字节中

3.5.2、非连续信息传输型

3.5.2.1、带绝对时标（遥测）

image.png

  • 说明： 不连续、带时标的 ASDU数据部分结构如上表分为：
    • 每一个信息体数据都会有一个地址编号
    • 绝对时标结尾

3.5.2.2、不带绝对时标（遥测）

image.png

  • 说明： 不连续、带时标的 ASDU数据部分结构如上表分为：
    • 每一个信息体数据都会有一个地址编号

3.5.2.3、带绝对时标（遥信）

image.png

3.5.2.4、不带绝对时标（遥信）

image.png

3.5.3、品质描述符

分为 遥信品质描述词 和 遥测品质描述词；

3.5.3.1、遥信品质描述符

单点信息品质描述词
image.png

  • BL : 封锁标志；BL=0 未被封锁；BL=1 封锁；
  • SB: 取代标志；SB=0 未被取代；SB = 1 被取代；
  • NT：刷新标志；NT=0 刷新成功；NT=1 刷新未成功；
  • IV：有效标志；IV = 0 状态有效；IV = 1 状态无效；
  • RES： 保留位
  • SPI：遥信状态值（0=开；1=合） 【具体的值，占一个bit位】

[

](https://blog.csdn.net/chenyitao736866376/article/details/99120024)
双点信息品质描述词
image.png

  • BL : 封锁标志；BL=0 未被封锁；BL=1 封锁；
  • SB: 取代标志；SB=0 未被取代；SB = 1 被取代；
  • NT：刷新标志；NT=0 刷新成功；NT=1 刷新未成功；
  • IV：有效标志；IV = 0 状态有效；IV = 1 状态无效；
  • RES： 保留位
  • SPI：遥信状态值（0=不确定状态或中间装填；

1=确定状态的开；
2=确定状态的合；
3=不确定状态或中间装填）【具体的值，占2个bit为必然有4个值】

3.5.3.2、遥测品质描述符

image.png

  • BL : 封锁标志；BL=0 未被封锁；BL=1 封锁；
  • SB: 取代标志；SB=0 未被取代；SB = 1 被取代；
  • NT：刷新标志；NT=0 刷新成功；NT=1 刷新未成功；
  • IV：有效标志；IV = 0 状态有效；IV = 1 状态无效； (tips:如何无效说明该遥测数据无效)
  • RES： 保留位；
  • OV：溢出标志；OV=0 未溢出；OV=1 遥测超出量程，发生溢出

[

](https://blog.csdn.net/chenyitao736866376/article/details/99120024)

3.5.4、绝对时标

image.png

  • IV ： IV = 0 时标有效；IV=1时标无效；
  • RES：保留位

3.5.5、遥控和设定值

3.5.5.1、单点遥控

image.png
单点遥控信息：
image.png

  • S/E = 0 遥控执行命令；S/E=1 遥控选择命令；
  • QU = 0 被控占内部确定遥控输出方式，不有控制站选择；
    • 1 短脉冲方式输出
      2 长脉冲方式输出
      3 持续脉冲方式输出
      其他值没有定义
  • RES ：保留位
  • SCS ： 设置值； 0 = 控开 ；1 = 控合

3.5.5.2、双点遥控

image.png
单点遥控信息：
image.png

  • S/E = 0 遥控执行命令；S/E=1 遥控选择命令；
  • QU = 0 被控占内部确定遥控输出方式，不有控制站选择；

1 短脉冲方式输出
2 长脉冲方式输出
3 持续脉冲方式输出
其他值没有定义

  • DCS； 0 无效控制

1 控分
2 控合
3 无效控制

  • Tips：一个从站系统单点和双点只能存在一种

3.5.5.3、设定值（遥测）

Tips：除了类型编号： 136 存在多点设定外，其他都是单个信息体设置值
image.png
QOS：设定命令限定词
image.png

  • S/E : 0 设定执行；1 设定选择；
  • 设定命令限定词： 基本就是 0 ，因为其他并没有定义；

4、过程描述

1、建立tcp连接；
2、主站给从站发送启动帧；报文：68 04 07 00 00 00
3、从站收到启动帧，给主站发送启动确认帧；报文：68 04 0B 00 00 00
4、主站给从站发送总召唤；报文：68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14
5、从站收到主站的总召唤命令，给主站发送总召唤确认；
6、报文：68 0E 00 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14
7、从站上传遥信，遥测，电度等I帧信息帧，发送完毕从站发送总召唤结束帧；
8、主站收到从站发送的结束帧，会回复一个S帧的确认帧；
9、进入下一个周期（其中如何数据有变化，从站需要主动上报）