【E8300】IEC103协议说明

广州致远电子有限公司工程技术笔记IEC60870-103规约说明电能质量监测终端类别内容关键词电能质量、103摘要本文档简要列出了IEC103规约简介及E8300设备对IEC103规约的支持部分。TechnicalNote工程技术笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.1修订历史版本日期原因V0.92014/06/07创建文档工程技术笔记©2014GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.2目录1.简介...........................................................................................................................12.规约介绍...................................................................................................................22.1通信接口.....................................................................................................22.2报文格式.....................................................................................................22.2.1固定帧长报文.......................................................................................22.2.2固定帧长报文.......................................................................................22.2.3控制域.................................................................................................33.规约在E8300的应用..............................................................................................53.1概述............................................................................................................53.1.1串口配置说明.......................................................................................53.1.2规约实现内容.......................................................................................53.2复位(ASDU5)..............................................................................................63.3校时(ASDU6)..............................................................................................73.4遥测(ASDU50)............................................................................................74.附录...........................................................................................................................84.1附录一：遥测数据项说明...........................................................................11第1页1.简介本文档是针对E8000/E8300系列保护装置的串口103规约的使用和互联说明。规约的实现是以《中华人民共和国电力行业标准远动设备及系统第5部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准DL/T667-1999》为依据的。由于在线式电能质量监测装置不同于继电保护设备，因此当前E8300终端软件的协议模块暂时只实现了几个基本命令，包括复位，校时，遥测等三个命令。其中遥测数据传输的数据即为电能质量监测装置的实时数据。第2页2.规约介绍2.1通信接口接口标准：RS232，RS485通信格式：异步，1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，1位停止位波特率：2400，4800，9600通信方式：主从一对多，Polling方式2.2报文格式IEC60870-5-103通信规约的报文格式分为固定帧长报文和可变帧长报文两种格式，前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息，后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。2.2.1固定帧长报文固定帧长帧格式用于主控单元向继电保护设备传输询问帧或命令帧（复位通信单元或复位帧计数位），或继电保护设备向主控单元传输确认帧或响应帧（无所要求的数据帧）。具体帧格式如图2.1所示。启动字符(10H)控制域(C)地址域(A)帧校验和(CS)结束字符(16H)图2.1固定帧格式帧校验和是控制字、地址的算术和（不考虑溢出位即256模和）。子站和主站接收报文时，校验启动字符、帧校验和、结束字符，若检出任何一个差错，该数据帧无效，舍弃此数据帧。2.2.2可变帧长报文可变帧长帧格式用于主控单元向继电保护设备传输数据，或由继电保护设备向主控单元传输数据之用，具体帧格式如图2.2所示。68H(启动字符1)L(报文长度)L(重复)68H(启动字符2)控制域(C)地址域(A)链路用户数据(可变长度)帧校验和(CS)16H(结束字符)图2.2可变帧长格式第3页长度L包括控制域、地址域、链路用户数据长度的总和，L最大值为255,子站和主站在组织报文时，要控制链路用户数据的长度，注意使控制域、地址域、链路用户数据长度之和不要超出255。如果超出，则要考虑分包传送。帧校验和是控制域、地址域、链路用户数据的算术和，（不考虑溢出位即256模和）。子站和主站接收报文时，应校验两个启动字符、两个L值应一致、接收字符数为L+6、帧校验和、结束字符，若检出任何一个差错，该数据帧无效，舍弃此帧数据。2.2.3控制域1.主控单元→保护设备D7D6D5D4D3D2D1D0备用位PRMFCBFCV功能码a)备用位：始终为0。b)启动报文位PRM：PRM=1，表示是由主控单元向继电保护设备传输，主控单元为启动站。c)FCB(帧计数位)：主控单元向同一个继电保护设备传输新一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/RESPOND)传输服务时，将帧计数位FCB取反值。主控单元应为每一个继电保护设备保留一个帧计数位(FCB)的拷贝，若超时未从继电保护设备收到报文，或接收出现差错，则主控单元不改变帧计数位(FCB)的状态，重传原报文，重传次数大于等于3次，如果主控单元正确接收到继电保护设备报文，则该一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/RESPOND)传输服务结束。复位命令（复位通信单元或复位帧计数位）的帧计数位(FCB)为0,帧计数有效位(FCV)为0。d)FCV(帧计数有效位)：FCV=0:表示帧计数位(FCB)的变化无效。FCV=1:表示帧计数位(FCB)的变化有效。发送/无回答服务、广播报文是不需要考虑报文丢失和重复重传，无需改变帧计数位(FCB)的状态，故这些帧的帧计数有效位(FCV)常为0。e)功能码：功能码的具体定义如表2.1所示。表2.1功能码定义功能码序号帧类型功能FCV0发送/确认帧复位通信单元(CU)01－2——备用—3发送/确认帧传送数据14发送/无回答帧传送数据05－6——备用—7发送/确认帧复位帧计数位（FCB）08——备用—9——备用—10（A）请求/响应帧召唤1级用户数据111（B）请求/响应帧召唤2级用户数据112－13——备用—14－15——备用—第4页2.保护设备→主控单元D7D6D5D4D3D2D1D0备用位PRMACDDFC功能码a)备用位：始终为0。b)启动报文位PRM：PRM=0，表示是由继电保护设备向主控单元传输。c)ACD(要求访问位)：ACD=1表示继电保护设备希望向主控单元传输1级用户用户数据。d)DFC(数据流控制位)：DFC=0表示继电保护设备可以接受数据。DFC=1表示继电保护设备的缓冲区已满，无法接受新数据。本规约规定深圳南瑞科技有限公司的继电保护设备上送报文中DFC始终为0，即可以接受新数据，主控单元应能够处理DFC=1的报文。e)功能码：功能码的具体定义如表2.2所示。表2.2继电保护设备向主控单元传输的帧中功能码定义功能码序号帧类型功能0确认帧确认1确认帧链路忙，未收到报文2－5——备用6－7——备用8响应帧以数据响应请求帧9响应帧无所召唤的数据10－15——备用第5页3.规约在E8300的应用3.1概述3.1.1串口配置说明E8300设备采用RS485-1进行IEC103规约传输，其中串口配置如下所示：a)波特率：9600/19200bps(可选)b)数据位：8位c)停止位：1位d)校验位：偶校验其中波特率及设备地址在E8300终端软件上可以进行配置，其配置界面如下所示：3.1.2规约实现内容E8300设备目前实现的IEC103规约部分包括复位，校时及遥测。设备在启动后，根据用户最后一次配置是否“启用”串口通信来决定是否启用IEC103通信模块，如果启用了模块，则会根据收到主控发送的IEC103命令进行相应的操作，关于传输基本流程如图3.1所示，关于更具体的通信过程见后面章节。第6页接收串口数据解释IEC103数据帧复位帧(ASDU5)校时帧(ASDU6)遥测(ASDU50)以厂家信息应答确认校时并以设备装置时间应答以实时数据应答图3.1E8300设备IEC103通信基本流程3.2复位(ASDU5)E8300设备可以响应复位帧ASDU5，并传输相应的厂家信息（SZNARI0101）。复位通信过程实例如下所示：Mtx:1040014116主站发送：PRM=1FCB=0FCV=0LA=1FUN=0复位通信单元Stx:1020012116从站发送：PRM=0ACD=1DFC=0LA=1FUN=0确认Mtx:107a017b16主站发送：PRM=1FCB=1FCV=1LA=1FUN=10召唤用户1级数据Stx:68151568280105810401c20303535a4e4152492020303130315516从站发送：PRM=0ACD=1DFC=0LA=1FUN=8以数据响应请求帧TI=5VSQ=81SQ=1INFONUM=1COT=4CAUSE=1COA=1M_IRC_NA_3,M_IRF_NA_3,M_IRS_NA_3标识功能类型FUN=194未用信息序号INF=3兼容级别COL=3SZNARI0101Mtx:107a017b16主站发送：PRM=1FCB=1FCV=1LA=1FUN=10召唤用户1级数据Stx:681515682