IEC104开发教程

"IEC60870-5-104 Server "

Posted by Gavin on March 19, 2025

EC104协议核心特性与应用场景

IEC104(IEC 60870-5-104)是电力系统中广泛使用的通信协议,基于TCP/IP实现主从站(SCADA与RTU/变电站设备)的实时数据交互‌。其核心功能包括:

  • 四遥操作‌:
    • 遥测‌(YC):采集电压、电流等模拟量数据(如类型标识0x0D)‌。
    • 遥信‌(YX):监测开关状态等数字量信号(如M_SP_NA_1单点遥信)‌。
    • 遥控‌(YK):远程控制断路器分合闸(如C_SC_NA_1指令)‌。
    • 遥调‌(YT):参数调节(如变压器分接头调整)‌。
  • 协议分层‌:
    • APCI‌(应用协议控制信息):包含启动字符0x68、长度域及控制域(I/S/U帧标识)‌。
    • ASDU‌(应用服务数据单元):承载业务数据(如公共地址、传送原因、信息体列表)‌

四遥信息体基地址范围

IEC104协议规范有1997年和2002年两个版本,在流程上没有什么变化,02版只是在97版上扩展了遥测、遥信等信息体基体址,区别如下:

类别 1997版基地址 2002版基地址
遥信 1H——400H 1H——4000H
遥测 701H——900H 4001H——5000H
遥控 B01H——B80H 6001H——6100H
设点 B81H——COOH 6201H——6400H
电度 C01H——C80H 6401H——6600H
  • 一些报文字节数的设置
类别 配置方式
公共地址字节数 2
传输原因字节数 2
信息体地址字节数 3

此配置要根据主站来定,有的主站可能设为1,1,2,我们要改与主站一致

The Basics of IEC104

IEC 60870-5-104远动规约用于厂站与调度主站间的通讯,电力系统中常见的设备分为:

  • 调度端(主站、控制站、客户机)典型设备如SCADA
  • 服务端(从站、子站、被控站、服务机)典型设备如FTU(馈线终端)、DTU(站所终端)、TTU(配变终端)、RTU(远程终端单元),两者之间通过104规约来进行数据通信与传输。

IEC 60870-5-104协议是基于IEC 60870-5-101协议在TCP/IP协议上使用的扩展。IEC 60870-5-101是基于串口的通信协议,IEC 60870-5-104是基于以太网的通信协议。默认端口是TCP2404。

  • 参考资料

Description and analysis of IEC 104 Protocol.

VFBOX的IEC104协议转换配置

EMQX IOA地址虚拟地址映射

IEC 60870-5-104 TCP/IP模型

IEC104协议是基于TCP的应用层协议。其架构为client/Server 模式。 TCP Server 负责和实际的硬件控制,数据采集,命令执行等功能,因此也叫受控制站/分站, IEC101 中还被叫做Slave。TCP Client 负责远程控制,获取server采集的数据,配置server等,因此也叫控制站,IEC101 中还被叫做Master。

mode

  • Client (Master) :调度端(主站、控制站、客户机
  • Server (Slave) :服务端(从站、子站、被控站、服务机

mode

传输模式

  • 非平衡传输模式: 在该模式下,只有控制站(client)才能启动一次消息传输,受控站(server) 只能响应控制站(client)的请求。在这种模式下,控制站(client)通过依次轮询 所控制的 受控站(server)来获取对应的业务数据

    SEND/NO REPLY – for global messages and for cyclic set-point commands SEND/CONFIRM – for control commands and set-point commands
    REQUEST/RESPOND – for polling data from the controlled outstations

  • 平衡传输:在此模式下,每个站都可以发起消息传输。这些站可以同时充当控制站和受控站(称为组合站)。平衡传输仅限于点对点和多个点对点配置。支持的服务包括平衡传输:在此模式下,每个站都可以发起消息传输。这些站可以同时充当控制站和受控站(称为组合站)。平衡传输仅限于点对点和多个点对点配置。支持的服务包括

    SEND/CONFIRM
    SEND/NO REPLY – this can be initiated only by a controlling station with a broadcast address in a multiple point-to-point configuration