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102规约


电能计量 102 通讯规约

电能计量 102 传输规约
(VER1.0)

2003-02-26

1

电能计量 102 通讯规约

一.

说明

本规约参考中华人民共和国电力行业标准 DL/T equ、60870—5—10

2、1996 所规 定的 传输规约。 本标准采用 IEC 870-5-2 第 5 节所定义的非平衡传输规则,即传输过程的启动仅限于某 一固定点,在本规约中主站端为启动端,而电能计量数据终端设备位于计数站,始终为从动 站。 本规约中的数据采用低字节在前、高字节在后的传输方式。 本规约数据采用异步传输方式,八个数据位,一个停止位,偶校验。

2

电能计量 102 通讯规约

二.

帧格式

本规约采用 3 种基本的数据帧,实现基本的功能及用途。

1. 单个字符
E5H 使用方法: (1) 主站正常询问, 向电能采集终端发送请求 2 级用户数据的请求帧 (C_PL2_NA_2) , 终端无 2 级用户数据,又无 1 级用户数据,即以 E5 帧作为否定确认的响应帧,通知 主站。 (2) 主站向采集终端发送读数据命令,终端以 E5 帧作为肯定确认应答。

2. 固定帧长帧格式
10H 控制域 地址 地址 校验和 16H

3. 可变帧长帧格式
68H 帧长 帧长 68H 控制域 地址 地址 链路用户数据 校验和 16H

用户数据

3

电能计量 102 通讯规约

三.

帧单元说明

1. 帧长
可变帧长的帧的帧长==用户数据的字节数。

2. 校验和
校验采用字节代数和

3. 地址域
102 规约的地址域可为 0、1、2 字节,本规约使用双字节方式。

4. 控制域
D7 0 传输方向位 DIR D6 1 启动报文位 PRM D5 帧计数位 FCB D4 帧计数有效位 FCV D3---D0 功能码 FC

备用 0 注:上表第二行为主站侧定义。 上表第三行为终端侧定义。 4.1 ?

要求访问位 ACD

数据流控制位 DFC

主站——>数据终端的下行报文中的控制域的位定义: 启动报文位:PRM PRM=1,表示由控制站、主站向采集终端传输,主站为启动站。 帧计数位:FCB 控制站向同一个数据采集终端传输新一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请 求/响应(REQUEST/REPOND)传输服务时,将帧计数位 FCB 取相反值,控制站为每 一个数据终端保留一个帧计数位 FCB 的拷贝,若超时没有收到终端报文或接收出现错 误,则不改变帧计数位 FCB 的状态,重传原报文,重传次数为 3 次。若控制站正确收 到数据终端的上行报文,则该一轮的发送 /确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应 (REQUEST/REPOND)传输服务结束。 复位命令的帧计数位 FCB 常为零,帧计数有效位 FCV=0。 帧计数有效位:FCV 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。 功能码: 功能码序号 帧类型 功能 FCV

?

?

?

4

电能计量 102 通讯规约

0 3 9 10 11

发送/确认 发送/确认 请求/响应 请求/响应 请求/响应

复位通信单元 传送数据 召唤链路状态 召唤 1 级用户数据 召唤 2 用户数据

0 1 0 1 1

4.2 ? ?

数据终端——》主站上行报文中的控制域的位定义: 启动报文位:PRM PRM = 0,表示由采集终端向控制站、主站传输,采集终端为从动站。 要求访问位 ACD ACD = 1 表示采集终端希望向控制站传输 1 级用户数据。 数据流控制位 DFC DFC = 0 表示采集终端可以接收数据。 DFC = 1 表示采集终端的缓冲区已满,无法接收新数据。 功能码 功能码序号 0 1 8 9 11 帧类型 确认 确认 响应 响应 响应 功能 确认 链路忙,没有收到报文 以数据回答请求帧 没有所召唤的数据 以链路状态或访问请求回答请求帧

?

?

5. 链路规约数据单元
配套标准规定每个链路规约数据单元 (LPDU) 只有一个应用服务数据单元 (ASDU) , 应用服务数据单元由数据单元标识符(DATA UINIT IDENTIFIER)和一个或多个信息体 (INFORMATION OBJECTS)组成。 应用服务数据单元结构: 类型标识 可变结构限定词 传送原因 设备地址(站地址) 设备地址 记录地址 信息体地址 信息元素集

数据单元标识符

信息体

信息体时标信息(可选)

5

电能计量 102 通讯规约

。。。 。。。 信息体 N 。。。 。。。 时标

信息体 应用服务数据单元 公共时标

5.1 数据单元标识符结构 ? 一个 8 位位组:类型标识(TYPE IDENTIFITION) 定义信息体的结构、类型和格式。 部颁定义: 0-----127(超过 100 为下行) 1: 带时标的单点信息 101:读带时标的单点信息记录 102:读一个选定时间范围的带时标的单点信息记录 自定义: 128-----255

?

一个 8 位位组:可变结构限定词(VARIABLE OF STRUCTURE QUALIFIER) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SQ 信息体数目 定义信息体数目。 一个 8 位位组:传送原因(CAUSE OF TRANSMISSION) D7 T D6 P/N D5 D4 D3 D2 原因 D1 D0

?

?

三个 8 位位组:应用服务数据单元公共地址 分成两部分: 电能累计量数据终端设备地址(两个 8 位位组) ,设备地址通常为站地址。 记录地址(一个 8 位位组) ,针对不同的数据帧不同定义。

5.2 信息体结构 ? 信息体地址 定义传输数据的具体表示。 电量:表示传输的数据是某电表的某种功率类型的电能量。 需量:表示传输的数据是某电表的某种功率类型的需量。 瞬时量:表示传输的数据是某电表的某种瞬时量(电压、电流等) 。 数据 针对不同类型存在不同的数据。 时标(可选)默认为二进制。

?

?

6

电能计量 102 通讯规约

5.3 时间表示 ? 时间信息 A-----5 字节(7.2.7.2)

D7

D6

D5

D4

D3
小时 日 月 年

D2
分钟

D1

D0

?

时间信息 B----7 字节(7.2.7.3)

D7

D6

D5

D4


D3
毫秒

D2

D1
毫秒

D0

分钟 小时 日 月 年

四.

控制流程

1. 复位链路

主站
(固定帧长) 复位远方链路(6 字节) FC0

采集终端

链路复位确认帧(固定帧长) FC0 注:以上情况发生在以下情况 (1)主站系统首次召唤采集终端数据 (2)主站系统保持链路连接

2. 召唤数据

主站

采集终端
7

电能计量 102 通讯规约

?

流程 1:主站系统召唤负荷曲线,事件的控制流程 数据请求帧 (COT=6) E5 确认 召唤一级数据 发送请求命令镜像帧(COT=7,激活确认 FC8)

召唤一级数据 数据帧(COT=5,被请求 ) 。。。。。。。。 。。。。。。。。 召唤一级数据 发送请求命令镜像帧(COT=10 激活结束)

?

流程 2:描述系统读取终端时间情况 数据请求帧 (COT=5) E5 召唤一级用户数据 返回终端时间(72, COT=5)

?

流程 3: 描述系统校时情况,系统主站在进行校时时,向终端发送数据请求帧 同步终端时间帧(72) (COT=5) E5

8

电能计量 102 通讯规约

召唤一级数据 终端对钟返回帧(72,COT=5 ) (COT=5)

五.

数据帧说明

1. 下行数据帧
1.1 复位复位链路帧 0 1 0 0 10H 0 链路地址 链路地址 帧校验 16H 0 0 0

1.2 召唤 1 级用户数据---FC10 0 1 FCB FCV 10H 1 链路地址 链路地址 帧校验 16H 1.3 同步终端时间帧 68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 公共地址 记录地址 0 1 0

帧头(7 字节) FC3

数据类型 = 72 (信息体数目)= 1 激活: ACT=5 =站址 =站址 0

数据单元标识(6 字节)

7 位组时间

9

电能计量 102 通讯规约

校验 0x16 1.4 取终端系统时间帧

68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 公共地址 记录地址 校验 0x16H 1.5 读取负荷曲线 68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 Record address Data address from Data address to Time from Time to 校验 0x16H

FC3

数据类型 = 103 (信息体数目)= 0 激活: ACT=5 =站址 =站址 0

FC3

TYPE IDENTIFICATION=120(累加)/121(增量) 1 6 (2 bytes: RTU NO.) 11/12/13(buffer 1/2/3) 1 Number of meter point 5 位组时间 5 位组时间

1.6 读取事件

10

电能计量 102 通讯规约

68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 Record address Time from Time to

FC3

TYPE IDENTIFICATION=102 VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER CAUSE OF TRANSMISSION(6) COMMON ADDRESS OF ASDU (2 bytes: RTU NO.) 51 5 位组时间 5 位组时间

校验 0x16H

2. 上行数据帧

2.1 链路复位确认帧 0 0 1 0 10H 0 链路地址 链路地址 帧校验 16H 0 0 0

2.2 事件(带时标的单点信息)数据帧---数据类型 (M_SP_TA_2 格式: 68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址

------- 1)

帧头(7 字节) FC8

数据类型 = 1 信息体数目 5 =站址

数据单元标识(6 字节)
11

电能计量 102 通讯规约

公共地址 记录地址 单点信息内容 。。。。 。。。 单点信息内容 。。。。 。。。 校验 0x16H

=站址 51 信息体 1 信息体 2

单点信息内容: 每条单点信息长度为 9 字节。 格式: SPA SPQ SPI (SPQ 为 D7----D1 位,SPI 为 D0 位)

7 位组时间

各类事件 SPA,SPQ 说明

A. 处理器自身事件代码:(SPA/SPQ) 01/01:初始化(Initialize) 03/01:掉电(Power failure) 06/03:数据丢失(Data loss)(删除数据时产生) 07/0b: 时间信息(Time msg) 0f/01:参数改变(Parameter change)(RTU 自身的参数改变)
B. 表计事件的影射格式为:XX/mm (与 IEC102 中 SPA/SPQ 对应) 其中: mm(21-37)表计事件,每一种表计事件都对应一个编号,具体规定如下: 21. 表计参数被改变; 22. 内部时钟被改变; 23. 电表异常; 24. 电表异常恢复; 25. reserved 26. reserved 27. PT 缺相; 28. CT 断线; 29. 相序错误;
12

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30. 过压; 31. 失压; 32. 过流/过载;

XX 为表计地址,不同串口上的不同表计都对应一个表计地址,例如串口一上第 一个表的表计地址为 81H,第二个表的表计地址为 82H,串口二上的第一个表的表计 地址为 91H 等,依次类推; 注:本事件代码基于 ZD 表的基础上,若其他表计无相应事件请遵循合同要求. 2.3 读终端时间返回帧(对钟响应 M_TI_TA_2 = 72) 链路数据内容: 68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 公共地址 记录地址

FC8

数据类型 = 72 (信息体数目)= 1 5 =站址 =站址 0 7 位组时间 7 位组时间

校验 0x16H

2.4 对钟返回帧 链路数据内容: 68 L L 68 C A A TYP

FC8

72
13

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VSQ COT 公共地址 公共地址 记录地址

1 5 =站址 =站址 0 7 位组时间

校验 0x16H 2.5 负荷曲线返回帧 链路数据内容: 68 L L 68 C A A

FC8

TYP

VSQ COT 公共地址 Record address SPA Data (2/3/4 bytes) IV SPA Data IV CA (/2/3/4 bytes) CY CA CY

2(累加,4 bytes data)/3(累加,3 bytes data)/4( 累 加 ,2 bytes data)/5( 增 量 ,4 bytes data)/6( 增 量 ,3 bytes data)/7(增量,2 bytes data) Number of data objects CAUSE OF TRANSMISSION(5) COMMON ADDRESS OF ASDU (2 bytes: RTU NO.) 11/12/13 信息体 1

信息体 n 五位组时间

Data recorder public time 校验 0x16H

14

电能计量 102 通讯规约

IV:无效,CY:进位,CA:计数器被调整

六 规约扩充
1.记费数据采集流程说明
主站 RTU 请求记费数据 68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 RECORD ADDRESS 自定义数据 校验 0x16H A:串口号, B :表号
串口号,表号均从1开始

FC8

TYPE IDENTIFICATION=124 VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER CAUSE OF TRANSMISSION(5) COMMON ADDRESS OF ASDU (2 bytes: RTU NO.) BIAB+’\0’(第一帧有效) (BIAB 均为 ASCII 码)

RTU

主站
单个字符祯

主站

RTU

请求一级数据固定祯 RTU 主站

68 L L 68 C A

FC8

15

电能计量 102 通讯规约

A TYP VSQ COT 公共地址 RECORD ADDRESS 自定义数据

TYPE IDENTIFICATION=75 VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER CAUSE OF TRANSMISSION(7) COMMON ADDRESS OF ASDU 第一帧:长度(4 字节)+BIAB (长度:整个 BILLING 数 据文件长度)

校验 0x16H 主站
请求后续祯

RTU

68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 RECORD ADDRESS 校验 0x16H RTU 主站 链路数据内容: 68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 RECORD ADDRESS

FC8

TYPE IDENTIFICATION=75 VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER CAUSE OF TRANSMISSION(5) COMMON ADDRESS OF ASDU

FC8

TYPE IDENTIFICATION=75 VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER CAUSE OF TRANSMISSION(5) COMMON ADDRESS OF ASDU RECORD ADDRESS OF INTEGRATION REPRIOD

16

电能计量 102 通讯规约

自定义数据

长度(4 字节)+BILLING 数据(长度: 本祯数据文件 长度)

校验 0x16H 主站 RTU

重传上一祯

68 L L 68 C A A TYP VSQ COT 公共地址 RECORD ADDRESS 校验 0x16H

FC8

TYPE IDENTIFICATION=75 VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER CAUSE OF TRANSMISSION(5) COMMON ADDRESS OF ASDU

17


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