IEC104规约（一）协议结构阐述

一、IEC104协议结构

　　APDU：应用规约数据单元
　　APCI：应用规约控制单元
　　ASDU：应用服务数据单元

二、APCI

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的长度问题

起始一个apdu的总长度不会超过255个字节；
在协议中的第二个字节会记录本apdu的长度，但是这个记录的长度数是除去前面两个字节之外的长读数

2.3 控制域
控制域主要是有两个功能

报文的类型（I帧报文、U帧报文或者S帧报文）
记录收发报文的个数

2.3.1 I帧报文

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收序列号的计数；

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

2.3.2 S帧报文

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

2.3.3 U帧报文

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收序列号的计数；
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中的一种；

如果用于【开启】则：
激活第2位为1 第3位为0，如下表所示

激活确认第2位为0 第3位为1，如下表所示

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，如下：
主站发送：68 04 07 00 00 00
子站回复：68 04 0B 00 00 00
如果用【停止】则：
激活第4位为1 第5位0，如下表所示

激活确认第4为0 第5位1，如下表所示

U帧停止如下：
主站发送：68 04 13 00 00 00
子站回复：68 04 23 00 00 00
如果用【测试】则：
激活第6位为1、第7位为0，如下表所示

激活确认第6位为0、第7位为1，如下表所示

比如：子站发送U帧测试（激活），主站收到测试U帧就会回复一个U帧（确认）
子站发送：68 04 43 00 00 00
主站发送：68 04 83 00 00 00
Tips：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；
到此APCI这一块就没啥了，继续下面ASDU的细化

三、APDU

3.1 类型标识

3.1 类型标识：占一个字节，标识出后面的信息体的数据类型
Tips：一个apdu中信息体中的所有数据的类型都是一致的，并且数据类型在类型标识这个位置标识

完整类型标识，如下图：

1. 监视方向过程信息

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
短浮点值：类似float
一般为从站发送给主站

2. 控制方向过程信息

一般为主站发送给从站

3. 监视方向系统信息

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;
一般为从站发送给主站

4. 控制方向系统信息

一般为主站发送给从站

3.2 可变结构限定词

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

3.3 传送原因

占2个字节
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：用来记录来时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]）

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

3.4 应用服务数据单元公共地址

占2个字节
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

3.5.1.1带绝对时标（遥测）

Tips：时标有三种，但是另外两种基本不用，暂不做说明
其中只有类型为【21】的【归一化测量值】不带品质描述词
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）

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）

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）

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）

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）

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）

3.5.2.4不带绝对时标（遥信）

3.5.3 品质描述词

分为遥信品质描述词和遥测品质描述词

单点信息品质描述词

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】

双点信息品质描述词

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遥测品质描述词