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IEC 60870-5-104 主站

功能概述

IEC 104 主站用于连接保护测控装置、RTU、远动机和 IEC 104 仿真从站,完成 STARTDT 链路建立、总召唤、累计量召唤、主动上送接收、时钟同步、应用层测试、进程复位、延时获得和遥控。

插件名称为“Iec104Master”,类型标识为 Iec104Master。通道、设备、变量、启停和公共权限见采集配置;本页只说明 IEC 104 特有参数、地址、特殊方法和调试页。

选择入口

进入“开发配置 → 采集配置”,选择 TCP Client 通道下的 Iec104Master 设备;点击页面右上角“更多功能”打开运维工作台,选择“调试”,再打开“协议调试 · Iec104Master”。

操作步骤

  1. 创建 TCP Client 通道并填写从站 IP、端口和公共通道参数。
  2. 创建 IEC104Master 设备,配置 CA、发送窗口 K、空闲测试间隔 T3 和采集间隔;需要组召唤时,在每个采集变量地址填写与从站一致的 group
  3. 确认 STARTDT 数据传输已启动,再执行总召唤或等待主动上送。
  4. 通过报告监视、点值、时钟同步和遥控页完成现场验证。

通信流程

主站启动后按以下顺序工作:

  1. TCP Client 连接从站。
  2. 发送 STARTDT_ACT,等待 STARTDT_CON,进入数据传输状态。
  3. 首次连接及断线重连后,按每个公共地址执行一次总召唤;之后按打包间隔执行组召唤或总召唤,自发上送持续更新。
  4. 按发送窗口 K 管理发出的 I 帧;收到合法 I 帧后立即回复 S 帧,确认不等待业务处理或发送前延时。
  5. 链路空闲达到 T3 时发送 TESTFR,超时或异常时关闭并按网关生命周期重连。

创建主站

  1. 进入“开发配置 → 采集配置”,新建 TCP Client 通道。
  2. 在“远程地址”填写从站地址和端口,例如 127.0.0.1:2402
  3. 在通道下创建设备,选择 Iec104Master
  4. 填写 IEC 104 主站参数,保存并启用通道、设备。
  5. 点击“更多功能”,打开“调试 → 协议调试 · Iec104Master”,确认“数据传输已启动”后再执行总召唤。

IEC104 主站链路状态

主站参数

参数默认值说明
公共单元地址1未指定公共地址的手动协议命令使用此默认值;采集变量必须填写 ca。范围 165534
失败重试次数0总召唤失败后的立即重试次数。过高会导致从站反复重建会话。
发送窗口 K12本端允许未确认 I 帧的最大数量。必须不超过从站接收能力。
空闲测试间隔 T320000 ms链路无业务流量时发送 TESTFR 的间隔。
总召唤完成超时180000 ms总召唤或组召唤从激活到激活终止的最大等待时间。

连接超时、缓存超时、SSL、心跳和通道并发数属于公共 TCP Client 通道设置。主站固定逐帧发送 S 确认(W=1),无需配置 W 或 T2。召唤间隔使用变量打包间隔;变量未填写采集间隔时使用设备采集间隔。

地址格式

IEC 104 变量地址使用三个必填十进制字段,可追加召唤组号:

ca=公共单元地址;type=类型标识;ioa=信息体地址

示例:

ca=1;type=13;ioa=100
ca=2;type=30;ioa=1001;group=16
字段范围说明
ca165534必填公共单元地址。
type1255IEC 104 类型标识。
ioa016777215三字节信息体地址。
group116可选召唤组号,对应 QOI 2136,必须与从站点表一致。未分组时省略整个 group 段,不填写 group=0 或空值。

同一个 IOA 在不同 CA 或 TypeId 下是不同点。配置变量时不要只填写 IOA,也不要把 TypeId 当作数据类型名称。

监视方向类型

TypeId名称常用网关类型时标
1单点信息 M_SP_NA_1Boolean
3双点信息 M_DP_NA_1Byte(值为 1 或 2)
5步位置信息 M_ST_NA_1Int16(有效值为有符号 7 位)
7位串信息 M_BO_NA_1UInt32
9归一化测量值 M_ME_NA_1Int16
11标度化测量值 M_ME_NB_1Int16
13短浮点测量值 M_ME_NC_1Float
15累计量 M_IT_NA_1Int32
20成组单点信息 M_PS_NA_1UInt32
21不带品质的归一化测量值 M_ME_ND_1Int16无品质
30带时标单点 M_SP_TB_1BooleanCP56Time2a
31带时标双点 M_DP_TB_1Byte(值为 1 或 2)CP56Time2a
32带时标步位 M_ST_TB_1Int16CP56Time2a
33带时标位串 M_BO_TB_1UInt32CP56Time2a
34带时标归一化测量 M_ME_TD_1Int16CP56Time2a
35带时标标度化测量 M_ME_TE_1Int16CP56Time2a
36带时标短浮点 M_ME_TF_1FloatCP56Time2a
37带时标累计量 M_IT_TB_1Int32CP56Time2a

当前编解码器只解析上表 TypeId。标准中其它保留或未实现的类型不会被自动转换;带时标类型的时间来自 CP56Time2a,没有时标时使用主站接收时间。数据类型必须与从站点表和 TypeId 语义一致。

控制方向类型

TypeId控制类型值格式选择后执行
45单点命令 C_SC_NA_1Boolean支持
46双点命令 C_DC_NA_112支持
47步调节命令 C_RC_NA_1步调值支持
48、49归一化/标度设定值Int16支持
50短浮点设定值Float支持
51比特串命令UInt32支持
58~64上述命令的 CP56Time2a 版本对应值格式 + 时标支持

写变量通常使用 TypeId 45/58 单点或 46/59 双点。其它控制类型通过“发送控制命令”特殊方法执行,并必须先确认从站实际支持。

特殊方法

在变量或设备的“特殊方法”中选择以下页面选项:

页面选择值用途参数
执行总召唤站召唤或组召唤限定词,公共地址;站召唤限定词通常为 20,组召唤为 2136
执行累计量召唤累计量召唤限定词,公共地址
读取信息对象读取单个信息体公共地址,信息对象地址
执行链路测试发送 TESTFR 链路测试无参数。
发送测试命令应用层测试命令计数器,公共地址
同步设备时钟下发 CP56Time2a 时钟时间戳,公共地址
复位进程发送进程复位限定词,公共地址
延时获得发送延时获得命令延时毫秒,公共地址
选择单点遥控选择单点命令地址,状态,时标
执行单点遥控执行单点命令地址,状态,时标
选择双点遥控选择双点命令地址,状态,时标
执行双点遥控执行双点命令地址,状态,时标
发送控制命令执行 45~51 或 58~64 任意控制地址,值,选择,限定词,时标

时间戳使用 ISO 8601 文本,例如 2026-08-28T10:20:30+08:00。从站拒绝时间范围或格式错误时,先检查网关系统时间和时区。

设备调试

打开“协议调试 · Iec104Master”后可使用:

功能作用
链路状态查看 CA、K/W、序号、收发计数、未确认帧和最近错误,并执行链路测试。
点值与召唤执行总召唤、累计量召唤或单点读取,并分页核对 CA、TypeId、IOA、值、品质和时标。
报告监视分页查看主动上送和召唤响应,按接收时间排序,并展开报告中的点值。
遥控操作选择 45~51 或 58~64 控制类型,执行选择或操作。
系统命令执行时钟同步、应用层测试、进程复位和延时获得。
消息查看协议消息、错误、请求和响应摘要。
功能作用
协议调试工作区在同一设备页面集中执行链路、召唤、点值、报告、时钟、遥控和系统命令验证。

链路状态与点值召唤

先在“链路状态”确认 TCP 通道在线且数据传输已启动,再点击“链路测试”。切换到“点值与召唤”,输入限定词和 CA 后执行总召唤,确认返回的点数量、品质和时标。总召唤过程中不要同时执行遥控。

IEC104 主站点值与召唤

系统命令

在“系统命令”中确认时间戳、CA 和从站时区后执行“时钟同步”。该操作会修改从站时钟,必须在测试窗口执行,并记录修改前后的时间差。“复位进程”同样属于高风险操作,只能在现场允许时执行。

遥控操作

  1. 选择 Single 或 Double。
  2. 填写完整地址和目标值;Double 只能使用 12
  3. 选择后执行模型先点击“遥控选择”,收到正确认后点击“执行命令”。
  4. 观察 CommandTermination 和变量反馈;失败时不要重复执行,先检查选择状态和联锁。

报告监视

报告监视按接收时间分页显示 ASDU,默认从新到旧排列;展开一行可以查看该报告的点值。来源用于区分主动上送和召唤响应,切换页码或排序时会重新查询对应范围。

IEC104 主站报告监视

召唤与自发上送

首次连接及断线重连后,每个 CA 先执行一次总召唤(QOI=20),建立初始值。同一个 CA 的多个打包任务共用这次初始化。

当前设备所有参与采集的协议变量都填写 group 时,按“CA + 召唤组号 + 打包间隔”建立周期组召唤任务。组号来自从站配置,不会按变量顺序自动分配。例如 group=1 请求 QOI=21,group=16 请求 QOI=36。同组变量使用不同间隔时会形成不同打包任务。

只要有一个参与采集的协议变量未填写 group,整个设备的周期任务统一改为总召唤,按“CA + 打包间隔”打包,不再发送组召唤。禁用变量、只写变量和特殊方法变量不参与这项判断。

两种情况下均持续接收自发上送并更新变量,召唤间隔直接使用打包间隔。合理设置采集间隔,避免召唤过密占用从站处理能力。

验证清单

  1. 链路状态显示数据传输已启动。
  2. 链路测试成功,发送窗口 K 不超过从站能力,收到 I 帧后可及时观察到 S 确认。
  3. 总召唤返回激活确认和激活终止,CA 正确。
  4. 至少验证一个无时标遥信、一个带时标遥信、一个遥测和一个品质无效值。
  5. 报告监视能看到最新时间,并且变量值与报告点一致。
  6. 在批准的测试点上完成一次单点或双点选择后执行。
  7. 需要时验证时钟同步、应用层测试、进程复位和延时获得的返回原因。

常见问题

现象检查方法
TCP 连接被拒绝检查从站端口、IP、防火墙、端口占用和通道启用状态。
数据传输未启动查看 STARTDT_ACT/CON 消息;确认从站支持 IEC 104 链路启动。
总召唤无点核对限定词、CA、从站点表、变量 TypeId 和 IOA 范围。
报告监视没有数据确认从站主动上送开关、Cause、报告监视页刷新状态和变量映射。
点值或品质不正确对照 TypeId、时标类型、品质字节和网关数据类型。
遥控失败核对 TypeId、CA、IOA、值、选择/执行顺序、限定词和现场联锁。
组召唤无点或点不全核对 group 与从站组号;确认所有采集变量均已填写组号,并检查 QOI 是否为组号加 20。
频繁断链或窗口满检查 K、T3、S 确认和网络丢包,增大打包间隔以减少召唤频率。
时间同步失败检查 CP56Time2a 文本、网关时区、从站权限和 TypeId 103/对应时钟服务。

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