Guida per l'utente dell'app router IEC101-104 con protocollo ADVANTECH

Simboli utilizzati

Pericolo – Informazioni riguardanti la sicurezza dell'utente o potenziali danni al router.

Attenzione – Problemi che possono sorgere in situazioni specifiche.

Informazioni – Consigli utili o informazioni di particolare interesse.

Example – Esample di funzione, comando o script.

Registro delle modifiche

Registro modifiche protocollo IEC101/104 

versione 1.0.0 (1.6.2015) 

• Prima versione

versione 1.0.1 (25.11.2016)

• Aggiunti altri baudrate
• Aggiunto il supporto del convertitore USB <> SERIALE

versione 1.0.2 (14.12.2016)

• Risolto il problema relativo al servizio di classe 60870 dei dati utente IEC 5-101-1
• Aggiunto il supporto per le conversioni ASDU TI

versione 1.0.3 (9.1.2017)

• Aggiunto metodo configurabile per la conversione da CP24Time2a a CP56Time2a

versione 1.1.0 (15.9.2017)

• Aggiunte opzioni di debug
• Aggiunto ritardo configurabile prima dell'invio dei dati
• Risolto il problema con l'utilizzo del tempo di polling dei dati
• Risolto il problema con la segnalazione di perdita di connessione IEC 60870-5-101
• Classe dati utente richiedente ottimizzata 1

versione 1.1.1 (3.11.2017)

• Risolto il problema con la conversione di fotogrammi lunghi 101 in due fotogrammi 104

versione 1.2.0 (14.8.2018)

• Aggiunta una nuova opzione per sincronizzare l'ora del router dal comando C_CS_NA_1
• Aggiunta l'opzione del periodo di validità del comando
• Corretta l'elaborazione dei pacchetti persi ricevuti dal lato IEC 60870-5-104

versione 1.2.1 (13.3.2020)

• Risolto il problema con il riavvio di iec14d che a volte falliva
• Risolto il problema relativo all'uscita dal loop principale

versione 1.2.2 (7.6.2023)

• Risolto il problema con il carico medio elevato
• Presentazione dello stato fissa dello stato IEC101

versione 1.2.3 (4.9.2023)

• Corretta l'impostazione del firewall

Descrizione dell'applicazione router

App router Il protocollo IEC101/104 non è contenuto nel firmware standard del router. Il caricamento di questa app del router è descritto nel manuale di configurazione (vedere capitolo Documenti correlati). Questa app del router non è compatibile con la piattaforma v4. È necessario avere la porta di espansione seriale installata nel router o utilizzare il convertitore USB-seriale e la porta USB del router per il corretto funzionamento di questa app del router.
È supportata la modalità di comunicazione seriale sbilanciata. Ciò significa che il router è il master e la telemetria IEC 60870-5-101 connessa è uno slave. SCADA avvia la prima connessione con il router sul lato IEC 60870-5-104. L'app del router nel router richiede quindi regolarmente la telemetria IEC 60870-5-101 connessa per gli eventi e le informazioni richieste.

IEC 60870-5-101 è uno standard per il monitoraggio, il controllo e le comunicazioni associate dei sistemi di alimentazione per il telecontrollo, la teleprotezione e le telecomunicazioni associate per i sistemi di energia elettrica. Il protocollo IEC 60870-5-104 è un'analogia al protocollo IEC 60870-5-101 con le modifiche nei servizi di trasporto, rete, collegamento e livello fisico per adattarsi all'accesso completo alla rete: TCP/IP.

Questa app router esegue una conversione bidirezionale tra i protocolli IEC 60870-5-101 e IEC 60870-5-104 specificati dallo standard IEC 60870-5 (vedere [5, 6]). La comunicazione seriale IEC 60870-5-101 viene convertita nella comunicazione TCP/IP IEC 60870-5-104 e viceversa. È possibile configurare alcuni parametri della norma IEC 60870-5-101 e IEC 60870-5-104.

Figura 1: Schema di comunicazione utilizzando l'app router Protocollo IEC101/104

I parametri della comunicazione seriale e i parametri del protocollo IEC 60870-5-101 possono essere impostati separatamente per ciascuna porta seriale del router. E' possibile utilizzare la porta USB del router con convertitore USB-seriale. Se si utilizzano più porte seriali nel router, ci saranno più istanze dell'app router in esecuzione e sarà possibile eseguire conversioni IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104 indipendenti. Sul lato IEC 60870-5-104 è possibile configurare solo il parametro Porta TCP. È la porta su cui resta in ascolto il server TCP quando viene attivata la conversione. L'applicazione remota IEC 60870-5-104 deve comunicare su questa porta. I dati lato IEC 60870-5-101 vengono inviati non appena arrivano da SCADA. Il lato IEC 60870-5-101 richiede periodicamente i dati in base al parametro Tempo di polling dei dati configurato. Le richieste regolari vengono avviate quando arriva il primo frame di test dallo SCADA.

Il protocollo IEC 60870-5-101 definisce un'Application Service Data Unit (ASDU). In ASDU è presente un identificatore ASDU (con il tipo di ASDU al suo interno) e oggetti informativi. Durante la conversione da IEC 60870-5-104 a IEC 60870-5-101 tutti i tipi ASDU definiti nello standard IEC 60870-5-101 nella gamma compatibile 1–127 di tipi ASDU vengono convertiti di conseguenza. I tipi proprietari di ASDU nell'intervallo privato 127–255 non vengono convertiti. Vengono convertiti sia i comandi che i dati (carico utile) nelle ASDU. Inoltre, altre ASDU vengono convertite per impostazione predefinita: quelle per il controllo e il monitoraggio nel tempo tag. Questi non sono definiti allo stesso modo nei protocolli IEC 60870-5-101 e IEC 60870-5-104, quindi è possibile configurare la conversione di questi ASDU nell'app del router: eliminarli o mapparli all'equivalente nel protocollo opposto, o mappatura sulla stessa ASDU nel protocollo opposto. Maggiori dettagli nel capitolo 4.3, elenco di queste ASDU nella Figura 5. Un numero di ASDU sconosciute viene registrato e visualizzato nella pagina di stato del modulo.

Una volta caricata sul router, l'app router è accessibile nella sezione Personalizzazione nella voce App router del router web interfaccia. Fare clic sul titolo dell'app del router per visualizzare il menu dell'app del router come in fig. 2. La sezione Stato fornisce la pagina di stato del modulo con le informazioni sulla comunicazione in corso e la pagina Registro di sistema con i messaggi registrati. La configurazione delle porte seriali e della porta USB del router e dei parametri IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104 è accessibile nella sezione Configurazione. La voce Ritorno nella sezione Personalizzazione serve per tornare al menu superiore del router.

Figura 2: menu dell'app del router

Stato del protocollo IEC-101/104

Stato del modulo

In questa pagina sono presenti informazioni sul protocollo relative all'esecuzione della comunicazione. Questi sono individuali per ogni porta seriale del router. Il tipo di porta rilevato viene visualizzato nel parametro Tipo di porta. I parametri di IEC 60870-5-104 e IEC 60870-5-101 sono descritti nelle tabelle seguenti.

Figura 3: pagina di stato del modulo

Tabella 1: informazioni sullo stato IEC 60870-5-104 

Articolo	Descrizione
Stato IEC104	Stato di connessione del server IEC 60870-5-104 superiore.
Inquadro NS	Inviato: numero dell'ultimo frame inviato
Inquadro NR	Ricevuto: numero dell'ultimo frame ricevuto
Riquadro S ACK	Riconoscimento – numero dell'ultimo frame inviato riconosciuto
Prova del telaio a U	Numero di fotogrammi di prova
Oggetti Inf. sconosciuti	Numero di oggetti informativi sconosciuti (gettati via)
Host remoto TCP/IP	Indirizzo IP dell'ultimo server IEC 60870-5-104 connesso.
Riconnessione TCP/IP	Numero di riconnessioni TCP/IP

Tabella 2: informazioni sullo stato IEC 60870-5-101

Articolo	Descrizione
Stato IEC101	Stato di connessione IEC 60870-5-101
Conteggio fotogrammi sconosciuto	Numero di frame sconosciuti

Registro di sistema

Nella pagina Registro di sistema vengono visualizzati i messaggi di registro. È lo stesso registro di sistema presente nel menu principale del router. I messaggi dell'app router vengono introdotti dalla stringa iec14d (messaggi dall'esecuzione del demone iec14d). Qui puoi controllare il funzionamento dell'app del router o vedere i messaggi in caso di problemi con la configurazione e la connessione. Puoi scaricare i messaggi e salvarli sul tuo computer come testo file cliccando il pulsante Salva.

Nello screenshot di un registro è possibile vedere l'avvio dell'app del router e i messaggi rilevati di tipo oggetto sconosciuto. Vengono registrati anche altri errori. I tipi e il numero di errori/messaggi registrati possono essere impostati separatamente per ciascuna porta nella sezione Configurazione. Si chiama Parametri di debug e si trova nella parte inferiore di ogni pagina di configurazione.

Figura 4: Registro di sistema

Configurazione della conversione

La configurazione dei parametri IEC 60870-5-101 e IEC 60870-5-104 è accessibile dalle voci Porta di espansione 1, Porta di espansione 2 e Porta USB. Sono possibili più conversioni IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104 separate, individuali per ogni porta seriale del router. I parametri per ogni porta di espansione/USB sono gli stessi.

Abilita la conversione per la porta di espansione corretta spuntando la casella di controllo Abilita modulo di conversione in alto nella pagina. Eventuali modifiche avranno effetto dopo aver fatto clic sul pulsante Applica.

Sono presenti quattro parti della configurazione di conversione, seguite dalla configurazione della conversione dell'ora e dal debug
parti dei parametri nella pagina di configurazione. Le quattro parti della conversione sono le seguenti: parametri IEC 60870-5-101, parametri IEC 60870-5-104, conversione ASDU in direzione di monitoraggio (da IEC 60870-5-101 a IEC 60870-5-104) e conversione ASDU in direzione di controllo direzione (da IEC 60870-5-104 a IEC 60870-5-101). Gli elementi di configurazione aggiuntivi riportati di seguito riguardanti la conversione dell'ora sono descritti nelle sezioni 4.3 e 4.4 di seguito. Nella parte Parametri di debug è possibile impostare il tipo di messaggi visualizzati e il livello di quantità di messaggi nella pagina Registro di sistema.

I parametri di entrambi – l'app del router Protocollo IEC101/104 e la telemetria del sistema utilizzato – devono essere gli stessi affinché la comunicazione funzioni correttamente.

Parametri IEC 60870-5-101

Nella voce Tipo di porta viene visualizzato il tipo rilevato di porta di espansione nel router. I parametri in alto sono per la comunicazione sulla linea seriale. I parametri per la stessa IEC 60870-5-101 sono riportati di seguito. Questi parametri devono essere configurati secondo la telemetria IEC 60870-5-101 utilizzata nel sistema. I parametri sono descritti nella tabella seguente. Gli altri parametri IEC 60870-5-101 sono statici e non possono essere modificati.

Tabella 3: parametri IEC 60870-5-101

Numero	Descrizione
Velocità in baud	La velocità della comunicazione. L'intervallo è compreso tra 9600 e 57600.
Bit di dati	Il numero di bit di dati. solo 8.
Parità	Il bit di parità di controllo. Nessuno, pari o dispari.
Stop Bits	Il numero di bit di stop. 1 o 2.
Lunghezza dell'indirizzo del collegamento	La lunghezza dell'indirizzo del collegamento. 1 o 2 byte.
Indirizzo link	L'indirizzo di collegamento è l'indirizzo del dispositivo seriale collegato.
Lunghezza di trasmissione COT	Durata della causa della trasmissione – la lunghezza dell'informazione sulla “causa della trasmissione” (spontanea, periodica, ecc.). 1 o 2 byte.
Fonte COT MSB	Causa della trasmissione: byte più significativo. COT è dato dal codice in base al tipo di evento da cui è stata causata la trasmissione. Facoltativamente è possibile aggiungere l'indirizzo di origine (dell'originatore dei dati). 0 – indirizzo standard, da 1 a 255 – indirizzo specifico.
Lunghezza CA ASDU	Indirizzo comune della lunghezza dell'ASDU (Application Service Data Unit). 1 o 2 byte.
Lunghezza IOA	Lunghezza dell'indirizzo dell'oggetto informazioni: gli IOA si trovano nell'ASDU. Da 1 a 3 byte.
Tempo di polling dei dati	L'intervallo delle richieste regolari dal router alla telemetria IEC 60870-5-101 per i dati. Tempo in millisecondi. Valore predefinito 1000 ms.
Invia ritardo	Non è consigliabile utilizzare questo ritardo nei casi standard. Questa è un'opzione sperimentale per un ulteriore ritardo nel router per i messaggi nella direzione 104 –> 101 (da SCADA al dispositivo). Utile solo per dispositivi IEC-101 non standard.

Parametri IEC 60870-5-104

È disponibile un solo parametro per la configurazione IEC 60870-5-104: Porta TCP IEC-104. È una porta su cui è in ascolto il server TCP. Il server TCP è in esecuzione nel router quando è abilitata la conversione IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104. Il valore preparato 2404 è la porta TCP ufficiale IEC 60870-5-104 riservata a questo servizio. Nella configurazione della Porta di Espansione 2 è predisposto il valore 2405 (non riservato dallo standard). Per la porta USB è la porta TCP 2406.

Gli altri parametri IEC 60870-5-104 sono fissati secondo norma. Se le lunghezze IOA differiscono, i byte di lunghezza vengono aggiunti o rimossi automaticamente. Le situazioni di conflitto vengono sempre registrate.

Figura 5: porta seriale e configurazione di conversione

Conversioni ASDU nella direzione di monitoraggio (da 101 a 104)

In questa parte è possibile configurare la conversione da IEC 60870-5-101 a IEC 60870-5-104. Queste ASDU utilizzano tempi lunghi a 24 bit tag nella IEC 60870-5-101 (millisecondi, secondi, minuti), ma nella IEC 60870-5-104 il tempo lungo a 56 bit tags vengono utilizzati (millisecondi, secondi, minuti, ore, giorni, mesi, anni). Ecco perché è possibile la configurazione della conversione, abilitando orari diversi tag gestione in base alle esigenze specifiche dell'applicazione.

Per ogni ASDU elencato in questa parte della Figura 5, è possibile selezionare queste modalità di conversione: DROP, Converti nella stessa ASDU e Converti in ASDU equivalente (impostazione predefinita). DROP Quando questa opzione è selezionata, l'ASDU viene eliminata e la conversione non viene eseguita.

Converti nella stessa ASDU Se questa opzione è selezionata, l'ASDU viene mappata sulla stessa ASDU nel protocollo opposto. Significa che non c'è conversione del tempo tag – L'applicazione IEC 60870-5-104 riceve un tempo invariato più breve (24 bit). tag dal dispositivo IEC 60870-5-101.

Converti in ASDU equivalente Se questa opzione è selezionata, l'ASDU viene mappata sul tipo ASDU equivalente nel protocollo opposto. Vedere i nomi e i numeri di questi tipi ASDU opposti nella Figura 5. Ciò significa la conversione del tempo tag deve essere fatto – il tempo tag deve essere completato fino a 56 bit. La conversione del tempo tag può essere impostato tramite il metodo di conversione da CP24Time2a a CP56Time2a per le voci Ora e Data in fondo alla pagina. Queste sono le opzioni:

• Utilizza valori fissi: configurazione predefinita. L'ora originale tag (24 bit) si completa con i valori fissi 0 ore, 1° giorno e 1° mese dell'anno 00 (2000).
• Utilizza valori orari del router: l'ora originale tag (24 bit) viene completato con le ore, il giorno, il mese e l'anno ricavati dall'orario del router. Dipende dall'impostazione dell'ora sul router (manualmente o dal server NTP). Esiste un altro rischio: vedere il riquadro sottostante

Attenzione! Utilizza l'elemento dei valori temporali del router dal metodo di conversione CP24Time2a a CP56Time2a per
Ora e data – è rischioso. Utilizzatelo a vostro rischio e pericolo, perché quando vengono convertiti in questo modo possono verificarsi salti involontari nei dati. Ciò può avvenire ai margini delle unità temporali (giorni, mesi, anni). Immaginiamo una situazione in cui l'ASDU di monitoraggio viene inviato a 23 ore, 59 minuti, 59 secondi e 95 millisecondi. A causa della latenza della rete, passerà davanti al router subito dopo mezzanotte, ovvero il giorno successivo. E il tempo completato tag ora è 0 ore, 59 minuti, 59 secondi e 95 millisecondi del giorno successivo – si verifica un salto involontario di un'ora nell'ora convertita tag.

Nota: Se il dispositivo IEC 60870-5-101 supporta tempi lunghi (56 bit). tags per IEC 60870-5-104, invierà le ASDU leggibili da IEC 60870-5-104, quindi l'ora tag non viene convertito e verrà consegnato a SCADA direttamente dal dispositivo.

Conversioni ASDU nella direzione di controllo (da 104 a 101)

In questa parte è possibile configurare la conversione da IEC 60870-5-104 a IEC 60870-5-101. Ancora una volta è legato a tempi diversi tag lunghezza, ma qui il tempo lungo tags sono tagliati solo per il dispositivo IEC 60870-5-101.

Per ogni ASDU elencato in questa parte della Figura 5, è possibile selezionare queste modalità di conversione: DROP, Converti nella stessa ASDU e Converti in ASDU equivalente (impostazione predefinita).

DROP Quando questa opzione è selezionata, l'ASDU viene eliminata e la conversione non viene eseguita.

Converti nella stessa ASDU Se questa opzione è selezionata, l'ASDU viene mappata sulla stessa ASDU nel protocollo opposto. Significa che non c'è conversione del tempo tag – Il dispositivo IEC 60870-5-101 riceve invariato per molto tempo tag dall'applicazione IEC 60870-5-104 (alcuni dispositivi IEC 60870-5-101 supportano tags).

Converti in ASDU equivalente Se questa opzione è selezionata, l'ASDU viene mappata sul tipo ASDU equivalente nel protocollo opposto. Vedere i nomi e i numeri di questi tipi ASDU opposti nella Figura 5.
Conversione del tempo tag viene fatto riducendo la sua lunghezza da 56 bit a 24 bit: vengono mantenuti solo minuti, secondi e millisecondi.

È possibile sincronizzare l'ora del router dalla telemetria SCADA IEC-104. Basta abilitare la casella di controllo Sincronizza l'ora del router dal comando C_CS_NA_1 (103). Ciò imposterà l'orologio in tempo reale nel router alla stessa ora di SCADA tramite il comando IEC-104 in entrata. Un ulteriore controllo della validità del comando in termini di tempo può essere effettuato quando viene compilata la voce Periodo di validità del comando. Per impostazione predefinita non viene effettuato alcun controllo di validità (campo vuoto), ma se si inserisce ad esempio 30 secondi di validità, il tempo tag ricevuto da SCADA verrà confrontato con il tempo nel router. Se la differenza di tempo è maggiore del periodo di validità (ad esempio 30 secondi), il comando sarà irrilevante e non verrà inviato al lato IEC-101.

Tutte le modifiche alla configurazione avranno effetto dopo aver premuto il pulsante Applica.

Documenti correlati

1. CEI: CEI 60870-5-101 (2003)
   Apparecchiature e sistemi di telecontrollo Parte 5 – 101: Protocolli di trasmissione – Standard complementare per compiti di telecontrollo di base
2. CEI: CEI 60870-5-104 (2006)
   Apparecchiature e sistemi di telecontrollo Parte 5 – 104: Protocolli di trasmissione – Accesso alla rete per IEC 60870 5-101 utilizzando standard di trasporto professionalefiles

È possibile ottenere i documenti relativi al prodotto sul portale Engineering all'indirizzo icr.advantech.cz indirizzo.

Per ottenere la guida rapida, il manuale utente, il manuale di configurazione o il firmware del router, vai alla pagina Modelli di router, trova il modello richiesto e passa rispettivamente alla scheda Manuali o Firmware.

I pacchetti di installazione e i manuali delle app router sono disponibili nella pagina App router.

Per i documenti di sviluppo, vai alla pagina DevZone.

Documenti / Risorse

Applicazione router protocollo IEC101-104 ADVANTECH [pdf] Guida utente Protocollo IEC101-104 App router, Protocollo IEC101-104, App router, App

Riferimenti

• Manuale d'uso