IEC102 應用報文分6大類:通訊連接,讀時鐘,讀歷史數據,讀實時數據,讀事件信息,對時。
傳輸過程的啓動僅限於某一固定點，在規約中主站端爲啓動站，而電能計量數據終端設備位於計數站，始終爲從動站。本系統中的1 級用戶數據包括較早時段存儲起來的電量和讀—應用服務數據單元請求的全部信息。本系統中的數據採用低字節在前，高字節在後的傳輸方式。
102報文的基本格式：
幀長可以變化102報文的基本格式：
102報文的基本說明：
a) 單字符用於子站向主站傳輸的確認（肯定或否定）；
b) 控制域是用來區別不同的幀和數據傳輸方向的單字節，詳見第二節；
c) 地址域是鏈路地址（一般是RTU編號），2字節，低字節在前，高字節在後；
d) 幀校驗是用戶數據區的各字節的算術和對256的模；
e) 變長幀中的L爲用戶數據區的長度，2個L相等；
f) 變長幀中的ASDU爲應用服務數據單元，詳見第三節；
g) 數據傳輸方式：是異步傳輸方式，11位，其中啓動位爲二進制0，數據位8位，一個偶校驗位，一個停止位。
1. 鏈路層解析—控制域
控制域包含了傳輸方向、傳輸狀態以及鏈路功能類型等信息，1字節，各個位定義如下：
1) 主站側
|
Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
|
0 |
1 |
FCB |
FCV |
功能碼 |
|||
FCB位：
主站確認子站已收到命令幀併發送下一幀命令幀的時候，要將FCB位取反，表示是一幀新的命令幀；否則，保持FCB位不變，表示要求子站重發上一幀數據。
FCV位：
FCV位取0，表示不需要考慮FCB爲是否取反，此時FCB位應該取0；反之，FCV位取1，表示FCB位取反有效，子站通過FCB位的狀態判斷下一步做什麼，重發或者是繼續。
功能碼：
表示鏈路功能命令，即子站從鏈路層判斷需要執行什麼操作。
|
code |
FT |
FUCTION |
FCV |
|
0x00 |
發送/確認幀 |
復位通信單元CU |
0 |
|
0x03 |
發送/確認幀 |
下發數據命令 |
1 |
|
0x09 |
請求/響應 |
召喚鏈路狀態 |
0 |
|
0x0A |
請求/響應 |
召喚I級用戶數據 |
1 |
|
0x0B |
請求/響應 |
召喚II級用戶數據 |
1 |
I級用戶數據：
歷史數據；
II級用戶數據；
最近一次採集的電能數據；如果在下一次採集電能數據之前再次召喚II級用戶數據，子站應該返回“沒有所召喚的數據”，即，II級用戶數據上傳之後就不再是II級用戶數據了。
功能碼0x00，0x09，0x0A，0x0B用於定長幀；功能碼0x03用於變長幀，下發召喚數據命令。
2) 子站側
|
Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
|
0 |
0 |
ACD |
DFC |
功能碼 |
|||
ACD位：
ACD位取1表示子站有I級用戶數據等待上傳，主站接收數據完成之後應該發送召喚I級用戶數據命令；反之，ACD位取0表示子站待傳數據已全部上傳完成。
DFC位：
DFC位是數據流控制位，取0表示子站可接收數據，取1表示子站緩衝區已滿，無法接收數據。
功能碼：
|
code |
FT |
FUCTION |
|
0x00 |
確認幀 |
響應鏈路復位 |
|
0x01 |
確認幀 |
鏈路忙，沒收到報文 |
|
0x08 |
響應幀 |
以數據響應請求幀 |
|
0x09 |
響應幀 |
沒有所召喚的數據 |
|
0x0B |
響應幀 |
響應請求鏈路狀態 |
功能碼0x00，0x01，0x09，0x0B用於定長幀；功能碼0x08用於變長幀，上傳數據。
2. 應用層解析—ASDU
1) ASDU結構
|
數據單元標識符(6 Bytes) |
類型標識 |
|
|
可變結構限定詞(VSQ) |
||
|
傳輸原因(COT) |
||
|
ADDRL |
虛擬設備地址 |
|
|
ADDRH |
||
|
記錄地址(RAD) |
||
|
數據區 |
信息體地址(IOA) |
信息體1 |
|
信息元素集 |
||
|
時間 |
||
|
信息體地址(IOA) |
信息體n |
|
|
信息體n |
||
|
時間 |
2) ASDU類型標識
1字節，在主站側表示的是主站召喚的數據類型，例如子站系統時間、子站單點信息、子站電能數據，等等；在子站測表示的是子站上傳的信息元素的類型。ASDU類型標識的詳細清單如下。
ASDU類型標識詳細定義
主站側：
|
標識 |
功能 |
註釋 |
|
100 |
讀製造廠和產品規範 |
|
|
101 |
讀帶時標的單點信息的記錄 |
|
|
102 |
讀一個選定時間範圍的帶時標的單點信息的記錄 |
常用 |
|
103 |
讀採集器的當前系統時間 |
常用 |
|
104 |
讀最早累計時段的積分電能量—表底值 |
常用 |
|
120 |
讀選定時間範圍、選定地址範圍的積分電能量—表底值 |
常用 |
|
121 |
讀選定時間範圍、選定地址範圍的積分電能量—增量值 |
|
|
128 |
時鐘同步 |
常用 |
|
170 |
讀指定地址範圍和時間範圍的復費率積分電能量—表底值 |
常用 |
|
171 |
讀指定地址範圍的遙測量當前值 |
常用 |
|
172 |
讀指定累計時段、選定地址範圍的遙測量 |
子站側：
|
標識 |
功能 |
註釋 |
|
1 |
帶時標的單點信息 |
常用 |
|
2 |
積分電能量—表底值，4字節 |
常用 |
|
5 |
積分電能量—增量值，4字節 |
|
|
70 |
初始化結束 |
常用 |
|
71 |
採集器的製造廠和產品規範 |
|
|
72 |
採集器的當前系統時間 |
常用 |
|
128 |
時鐘同步 |
常用 |
|
160 |
復費率積分電能量—表底值，4字節 |
常用 |
|
161 |
遙測量當前值 |
常用 |
|
162 |
遙測量歷史值 |
3) 可變結構限定詞(VSQ)
1字節，低7位表示信息體數目，最高位是尋址方法位SQ位。SQ取0，表示後面的每個信息體都有信息體地址，VSQ取值0-127；SQ取1，表示只有第一個信息體有信息體地址，後續的信息體是連續的，VSQ取值128-255。
4) 傳輸原因(COT)
1字節，已使用的COT類型如下：
|
COT |
解釋 |
方向(下面爲發出方) |
|
4 |
初始化 |
子站側 |
|
5 |
請求/被請求 |
主站側/子站側 |
|
6 |
激活 |
主站側 |
|
7 |
激活確認 |
子站側 |
|
8 |
停止激活 |
主站側 |
|
9 |
停止激活確認 |
子站側 |
|
10 |
激活終止 |
子站側 |
|
13 |
無所請求數據 |
子站側 |
|
14 |
無所請求的ASDU類型 |
子站側 |
|
15 |
記錄地址錯誤 |
子站側 |
|
16 |
虛擬設備地址錯誤 |
子站側 |
|
17 |
無所請求的信息體 |
子站側 |
|
18 |
無所請求的累計時段 |
子站側 |
|
48 |
時鐘同步 |
主站側/子站側 |
在主站側，COT表示命令的請求方式，例如，是請求應答(COT=5)還是激活上傳數據(COT=6)；在子站測，COT表示應答方式，以及是否有數據待傳。
5) 虛擬設備地址
2字節，指虛擬RTU設備地址，一般在終端的採集量超過255個才使用。可以將採集量分組，每組即是一個虛擬RTU設備。採用虛擬RTU設備，可以針對不同需求的主站上傳不同的數據，做到數據隔離，節省信道資源，並且起到數據保密功能。
在沒有設置虛擬RTU設備的情況下，虛擬設備地址一般取0。
6) 記錄地址(RAD)
1字節，用來表示同類數據的不同緩衝區類型，已使用的RAD類型如下：
|
RAD |
解釋 |
|
0 |
缺省 |
|
11 |
電能累計量累計時段1 |
|
12 |
電能累計量累計時段2 |
|
13 |
電能累計量累計時段3 |
|
51 |
全部單點信息 |
|
52 |
單點信息記錄區段1（一般指終端設備的單點信息） |
|
53 |
單點信息記錄區段2（一般指電能表的單點信息） |
7) 信息體
在不同的主站命令幀和子站上傳數據幀中，信息體有不同的結構，具體解釋在第4、5兩節。
8) 時間表示
a) 時間信息a
5字節，表示年、月、日、時、分，以及周，具體定義如下：
|
Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
||
|
分 |
0 |
0 |
分(0-59) |
||||||
|
時 |
0 |
備用(0) |
時(0-23) |
||||||
|
周/日 |
周(1-7) |
日(1-31) |
|||||||
|
月 |
（未使用） |
（未使用） |
月(1-12) |
||||||
|
年 |
(0) |
年(0-99) |
|||||||
用於電能數據、分時電量和遙測量歷史數據的時標。
b) 時間信息b
7字節，表示年、月、日、時、分、秒、毫秒，以及周，具體定義如下：
|
Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
||
|
毫秒 |
毫秒（包括秒字節低兩位，共10位）(0-999) |
||||||||
|
秒 |
秒(0-59) |
毫秒 |
|||||||
|
分 |
0 |
0 |
分(0-59) |
||||||
|
時 |
0 |
備用(0) |
時(0-23) |
||||||
|
周/日 |
周(1-7) |
日(1-31) |
|||||||
|
月 |
（未使用） |
（未使用） |
月(1-12) |
||||||
|
年 |
(0) |
年(0-99) |
|||||||
用於單點信息的時標，以及子站系統時間。
3. 主站命令結構
只選取包含信息體元素或者常用的ASDU類型。
|
ASDU類型 |
VSQ |
COT |
RAD |
信息體 |
|
102-單點信息 |
1 |
6 |
0/51/52/53 |
起始和結束時間，時間信息a |
|
103-子站時鐘 |
0 |
5 |
0 |
無 |
|
120-電能量 |
1 |
6 |
0/11/12/13 |
起始和結束地址（取值1-255）； 起始和結束時間，時間信息a |
|
128-時鐘同步 |
1 |
48 |
0 |
主站系統時間，時間信息b |
4. 子站數據結構
1) 單點信息
每條單點信息的信息體包含9字節，定義如下：
|
信息體地址(SPA)，1字節 詳見單點信息地址表 |
單點信息限定詞(SPQ)，高7位 單點信息狀態(SPI)，低1位 詳見單點信息地址表 |
時間信息b |
單點信息地址表
終端事件：
|
事件 |
SPA |
SPQ |
SPI |
|
退出系統 |
180 |
3 |
0 |
|
啓動系統 |
1 |
3 |
0 |
|
時鐘同步 |
7 |
5 |
0 |
|
修改參數 |
15 |
1 |
0 |
|
電源故障 |
3 |
1 |
0 |
|
電池故障 |
4 |
1 |
0 |
|
硬件故障 |
8 |
1 |
0 |
|
打印機故障 |
8 |
33 |
0 |
|
通訊模塊故障 |
8 |
49 |
0 |
電能表事件：
|
事件 |
SPA |
SPQ |
SPI |
|
通訊失敗 |
128 |
電能表序號 |
1 |
|
通訊恢復 |
128 |
電能表序號 |
0 |
|
PT失壓（發生） |
A: 135 |
電能表序號 |
未使用 |
|
B: 136 |
|||
|
C: 137 |
|||
|
斷相（發生） |
A: 129 |
電能表序號 |
未使用 |
|
B: 130 |
|||
|
C: 131 |
|||
|
過壓（發生） |
A: 132 |
電能表序號 |
未使用 |
|
B: 133 |
|||
|
C: 134 |
2) 電能數據
|
信息體1 |
|
…… |
|
信息體n |
|
公共時標 |
每個累計時段的電能數據分別組幀，公共時標用時間信息a表示，位於全部信息體的後面；每個電能數據信息體包含7字節，定義如下：
|
信息體地址 1字節 |
電能數據 4字節 |
幀計數 1字節 |
電能數據校驗 1字節 |
信息體地址對應在子站註冊的採集量的編號，取值1-255。
幀計數字節定義如下：
|
Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
|
數據狀態 |
0 |
0 |
幀計數 |
||||
數據狀態位表示信息體中的電能數據是否爲有效數據，0爲有效，1爲無效。
幀計數在上傳電能數據、分時電量、遙測量時使用，每上傳完成一個累計時段的數據，幀計數加1；如果同一累計時段的數據需要分幀上傳，幀計數不變。
電能數據校驗是保護電能數據有效的另一個標誌，是計算ASDU類型標識、虛擬設備地址、記錄地址、信息體地址、電能累計量、幀計數、以及公共時標個字節的算術和取256的模。
3) 分時電量
幀結構與電能數據基本相同，差別在於信息體的結構不同；信息體共包含27字節，具體定義如下：
|
信息體地址 1字節 |
分時電量數據 24字節 |
幀計數 1字節 |
電能數據校驗 1字節 |
除了分時電量數據之外，定義與電能數據信息體中一致；分時電量數據定義如下：
|
總電量(4字節) |
|
費率1 (4字節) — 尖 |
|
費率2 (4字節) — 峯 |
|
費率3 (4字節) — 平 |
|
費率4 (4字節) — 谷 |
|
費率5 (4字節) — 暫未使用 |
4) 遙測量
|
信息體1 |
|
…… |
|
信息體n |
|
公共時標 |
歷史數據幀包含公共時標，瞬時數據幀中沒有。
每個遙測量信息體包含6字節，定義如下：
|
信息體地址 1字節 |
遙測量數據 4字節 |
數據狀態 1字節 |
信息體地址的定義請參考附錄C，取值1-255。
數據狀態字節定義如下：
|
Bit7 |
Bit6 |
Bit5 |
Bit4 |
Bit3 |
Bit2 |
Bit1 |
Bit0 |
|
數據狀態 |
保留(0) |
||||||
數據狀態位表示信息體中的遙測量數據是否爲有效數據，0爲有效，1爲無效。
報文示例：
68 15 15 68 53 01 00 78 01 06 01 00 0B 01 0A 0F 00 12 03 0F 15 00 12 03 0F 56 16
15H:指的是從控制域開始到校驗碼之前的字節個數，共計15H=21個字節
報文分析
68 15 15 68 //幀頭
53 //控制域
01 00 //RTU地址
78
01
06 //激活
01 00 //RTU地址
0B
01 //起始點01，第1個點
0A //結束點0A，第10個點
0F 00 12 03 0F //起始時間0F（15分） 00（0時） 12（18日） 03（3月） 0F（15年）
15 00 12 03 0F //結束時間15（21分） 00（0時） 12（18日） 03（3月） 0F（15年）
56 //校驗和
16 //幀尾
10 5A 01 00 5B 16
10
5A //召喚I級數據
01 00 //RTU地址
5B //校驗和
16 //幀尾
68 15 15 68 28 01 00 78 01 07 01 00 0B 01 08 0F 00 92 03 0F 14 00 92 03 0F 29 16
68 15 15 68 //幀頭
28 //控制域
01 00 //RTU地址
78
01
07 //激活確認
01 00 //RTU地址
0B
01 //起始點01，第1個點
08 //結束點08，第8個點（此時採集器實際就只有前8個點）
0F 00 92 03 0F
//起始時間0F（15分）00（0時）92（1001 0010高3位星期4，低5位18日） 03（3月） 0F（15年）
14 00 92 03 0F
//結束時間14（20分）00（0時）92（1001 0010高3位星期4，低5位18日） 03（3月） 0F（15年）