IEC 60870-5-104: телемеханика по TCP/IP в энергетике

Станции IEC 104, APDU/ASDU, события, команды, время, резервирование и защита.
IEC 60870-5-104: телемеханика по TCP/IP в энергетике

Иллюстрация создана ИИ — пример обстановки.

Назначение

IEC 60870-5-104 передаёт телеметрию и команды по TCP/IP между RTU/шлюзом подстанции и SCADA/EMS. С IEC 101 общими являются многие службы и типы данных, но сетевой профиль задаёт собственные ограничения и размеры полей.

Управляющая станция обычно открывает TCP-соединение, контролируемая слушает порт 2404. Число соединений зависит от реализации. Принятое TCP-соединение само по себе не даёт права на любую команду.

APDU и управление связью

APDU имеет шестибайтовый APCI: 0x68, длина и четыре управляющих байта. I-формат несёт ASDU и номера передачи/приёма, S подтверждает I-кадры, U обслуживает STARTDT, STOPDT, TESTFR. Номера последовательности 15-битные.

t0 связан с установлением соединения, t1 — ожиданием подтверждения, t2 — отложенным подтверждением, t3 — проверкой при простое. k ограничивает неподтверждённые I-кадры, w задаёт порог подтверждения приёма. Это не число клиентов и не набор одних таймаутов. Распространены t1=15 с, t2=10 с, t3=20 с, k=12, w=8 при согласовании ограничений. Подтверждение кадра не доказывает выполнение технологической команды.

ASDU и объекты

ASDU содержит Type ID, VSQ, двухбайтовый Cause of Transmission с адресом инициатора, двухбайтовый Common Address и объекты с трёхбайтовыми IOA. VSQ задаёт число объектов и последовательность адресов.

Примеры: M_SP_NA_1 — одиночный статус, M_DP_NA_1 — двойной; M_ME_NA/NB/NC_1 — измерения, M_IT_NA_1 — счётчики. Временные варианты несут метку события. C_SC/C_DC — команды, C_SE — задания; C_IC — общая interrogation, C_CI — счётчики, C_CS — синхронизация.

События, качество и время

Передача бывает спонтанной, периодической, фоновой или по запросу. Причины: 3 — spontaneous, 6 — activation, 7 — confirmation, 10 — termination, 20 — ответ station interrogation. 37 относится к общему запросу счётчиков, 38–41 — к группам.

Качество зависит от типа: IV, NT, SB, BL, а для измерений также OV. Это не универсальные права записи. У счётчиков свой дескриптор. CP56Time2a — семь байтов с миллисекундным разрешением, не гарантией точности часов. Различают время события, получения, часовую зону и синхронизацию.

Команды и резервирование

Select-before-operate разделяет выбор и исполнение; direct execute доступен при поддержке. Проверяют подтверждения, блокировки и режимы. Источник времени может быть протокольным или отдельным NTP/PTP/GNSS.

Резервирование включает серверы, маршруты и соединения с согласованной активностью в redundancy group. Буферы и переключение зависят от реализации. Общий запрос восстанавливает текущее состояние, но не воссоздаёт потерянные события.

Защита и проверка

Базовый IEC 104 не шифрует канал. IEC 62351-3 касается защищённых TCP/IP-профилей, часть 5 — IEC 60870-5-производных, часть 7 — мониторинга. Проверяют версии, сегментацию, доступ и журнал команд.

Согласуют IOA, типы, масштабы, deadband, timers/windows и часы. Проверяют STARTDT, interrogation, spontaneous, команды, качество и failover. Связка IEC 61850 внутри подстанции и IEC 104 к диспетчеру распространена, но не является универсальным ограничением стандартов.

Источники и дополнительное чтение

Оцените статью

Средняя оценка 5,0 · 1 оценок