Uporabniški priročnik za aplikacijo usmerjevalnika ADVANTECH Protocol IEC101-104

Uporabljeni simboli

Nevarnost – Informacije o varnosti uporabnika ali morebitni poškodbi usmerjevalnika.

Pozor – Težave, ki se lahko pojavijo v posebnih situacijah.

Informacije – Koristni nasveti ali informacije posebnega interesa.

Example - example funkcije, ukaza ali skripta.

Dnevnik sprememb

Protokol IEC101/104 Changelog 

v1.0.0 (1.6.2015) 

• Prva izdaja

v1.0.1 (25.11.2016)

• Dodanih je še nekaj baudratov
• Dodana podpora za pretvornik USB <> SERIAL

v1.0.2 (14.12.2016)

• Fiksna IEC 60870-5-101 uporabniška podatkovna storitev razreda 1
• Dodana podpora za pretvorbe ASDU TI

v1.0.3 (9.1.2017)

• Dodana nastavljiva metoda za pretvorbo CP24Time2a v CP56Time2a

v1.1.0 (15.9.2017)

• Dodane možnosti odpravljanja napak
• Dodana nastavljiva zakasnitev pred pošiljanjem podatkov
• Popravljena uporaba časa anketiranja podatkov
• Odpravljena signalizacija izgube povezave IEC 60870-5-101
• Optimizirano zahtevanje uporabniških podatkov razreda 1

v1.1.1 (3.11.2017)

• Popravljena pretvorba dolgih 101 okvirjev v dva 104 okvirja

v1.2.0 (14.8.2018)

• Dodana nova možnost za sinhronizacijo časa usmerjevalnika iz ukaza C_CS_NA_1
• Dodana možnost obdobja veljavnosti ukaza
• Popravljena obdelava izpuščenih paketov, prejetih s strani IEC 60870-5-104

v1.2.1 (13.3.2020)

• Fiksni ponovni zagon iec14d včasih ne uspe
• Popravljen izhod iz glavne zanke

v1.2.2 (7.6.2023)

• Fiksno visoko povprečje obremenitve
• Fiksna predstavitev statusa stanja IEC101

v1.2.3 (4.9.2023)

• Fiksna nastavitev požarnega zidu

Opis aplikacije usmerjevalnika

Protokol aplikacije usmerjevalnika IEC101/104 ni v standardni vdelani programski opremi usmerjevalnika. Nalaganje te aplikacije usmerjevalnika je opisano v priročniku za konfiguracijo (glejte Povezani dokumenti s poglavjem). Ta aplikacija usmerjevalnika ni združljiva s platformo v4. Za pravilno delovanje te aplikacije usmerjevalnika morate imeti v usmerjevalniku nameščena serijska razširitvena vrata ali uporabiti serijski pretvornik USB in vrata USB usmerjevalnika.
Podprt je način neuravnotežene serijske komunikacije. To pomeni, da je usmerjevalnik glavni, povezana telemetrija IEC 60870-5-101 pa podrejena. SCADA sproži prvo povezavo z usmerjevalnikom na strani IEC 60870-5-104. Aplikacija usmerjevalnika v usmerjevalniku nato redno sprašuje povezano telemetrijo IEC 60870-5-101 za dogodke in potrebne informacije.

IEC 60870-5-101 je standard za nadzor elektroenergetskega sistema, krmiljenje in povezane komunikacije za daljinsko upravljanje, daljinsko zaščito in povezane telekomunikacije za elektroenergetske sisteme. Protokol IEC 60870-5-104 je analogija protokolu IEC 60870-5-101 s spremembami v storitvah transporta, omrežja, povezav in fizičnega sloja, ki ustrezajo celotnemu dostopu do omrežja: TCP/IP.

Ta aplikacija usmerjevalnika izvaja dvosmerno pretvorbo med protokoloma IEC 60870-5-101 in IEC 60870-5-104, ki jih določa standard IEC 60870-5 (glejte [5, 6]). Serijska komunikacija IEC 60870-5-101 se pretvori v komunikacijo TCP/IP IEC 60870-5-104 in obratno. Možno je konfigurirati nekatere parametre IEC 60870-5-101 in IEC 60870-5-104.

Slika 1: Shema komunikacije z aplikacijo usmerjevalnika Protocol IEC101/104

Parametre serijske komunikacije in parametre protokola IEC 60870-5-101 lahko nastavite ločeno za vsaka serijska vrata usmerjevalnika. Možna je uporaba vrat USB usmerjevalnika z USB-serijskim pretvornikom. Če uporabljate več serijskih vrat v usmerjevalniku, bo delovalo več primerkov aplikacije usmerjevalnika in mogoče je izvesti neodvisne pretvorbe IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104. Na strani IEC 60870-5-104 je mogoče konfigurirati samo parameter TCP Port. To so vrata, ki jih strežnik TCP posluša, ko je pretvorba aktivirana. Oddaljena aplikacija IEC 60870-5-104 mora komunicirati prek teh vrat. Podatki za stran IEC 60870-5-101 se pošljejo takoj, ko prispejo iz SCADA. Stran IEC 60870-5-101 občasno zahteva podatke v skladu s konfiguriranim parametrom Data polling time. Redno spraševanje se sproži, ko iz SCADA prispe prvi testni okvir.

Protokol IEC 60870-5-101 definira podatkovno enoto aplikacijske storitve (ASDU). V ASDU je identifikator ASDU (z vrsto ASDU v njem) in informacijski objekti. Pri pretvorbi iz IEC 60870-5-104 v IEC 60870-5-101 se ustrezno pretvorijo vsi tipi ASDU, opredeljeni v standardu IEC 60870-5-101 v združljivem obsegu 1–127 tipov ASDU. Lastniški tipi ASDU v zasebnem območju 127–255 niso pretvorjeni. Ukazi in podatki (tovor) v ASDU-jih so pretvorjeni. Poleg tega so drugi ASDU-ji privzeto pretvorjeni – tisti za nadzor in spremljanje s časom tag. Ti niso definirani na enak način v protokolih IEC 60870-5-101 in IEC 60870-5-104, zato je mogoče konfigurirati pretvorbo teh ASDU-jev v aplikaciji usmerjevalnika: bodisi izpust ali preslikava v enakovrednega v nasprotnem protokolu, ali preslikavo v isti ASDU v nasprotnem protokolu. Več podrobnosti v poglavju 4.3, seznam teh ASDU-jev na sliki 5. Število neznanih ASDU-jev je zabeleženih in prikazanih na strani s statusom modula.

Ko je aplikacija usmerjevalnika naložena v usmerjevalnik, je dostopna v razdelku Customization v elementu Router Apps v usmerjevalniku web vmesnik. Kliknite na naslov aplikacije usmerjevalnika, da vidite meni aplikacije usmerjevalnika, kot je prikazano na sliki. 2. Razdelek Status ponuja stran s statusom modula z informacijami o tekoči komunikaciji in stran s sistemskim dnevnikom z zabeleženimi sporočili. Konfiguracija obeh serijskih vrat in vrat USB usmerjevalnika ter parametri IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104 so dostopni v razdelku Konfiguracija. Element Vrnitev v razdelku Prilagoditev se vrne v zgornji meni usmerjevalnika.

Slika 2: Meni aplikacije usmerjevalnika

Status protokola IEC-101/104

Status modula

Na tej strani so informacije o protokolu o tekoči komunikaciji. Ti so individualni za vsaka serijska vrata usmerjevalnika. Zaznan tip vrat je prikazan pri parametru Port type. Parametri standardov IEC 60870-5-104 in IEC 60870-5-101 so opisani v spodnjih tabelah.

Slika 3: Stran s statusom modula

Tabela 1: Informacije o stanju IEC 60870-5-104 

Postavka	Opis
stanje IEC104	Stanje povezave nadrejenega strežnika IEC 60870-5-104.
Okvirjam NS	Poslano – številka zadnje poslane sličice
Uokvirim NR	Prejeto – številka zadnje prejete sličice
S okvir ACK	Potrditev – število zadnjega potrjenega poslanega okvira
Test U okvirja	Število testnih okvirjev
Neznani inf.predmeti	Število neznanih informacijskih predmetov (odvrženih)
Oddaljeni gostitelj TCP/IP	Naslov IP zadnjega povezanega strežnika IEC 60870-5-104.
Ponovno vzpostavite povezavo TCP/IP	Število ponovnih povezav TCP/IP

Tabela 2: Informacije o stanju IEC 60870-5-101

Postavka	Opis
stanje IEC101	Stanje povezave IEC 60870-5-101
Neznano število sličic	Število neznanih okvirjev

Sistemski dnevnik

Na strani sistemskega dnevnika so prikazana sporočila dnevnika. To je isti sistemski dnevnik kot tisti v glavnem meniju usmerjevalnika. Sporočila aplikacije usmerjevalnika uvaja niz iec14d (sporočila zagnanega demona iec14d). Tukaj lahko preverite delovanje aplikacije usmerjevalnika ali si ogledate sporočila o težavah s konfiguracijo in povezavo. Sporočila lahko prenesete in shranite na svoj računalnik kot besedilo file s klikom na gumb Shrani.

Na posnetku zaslona dnevnika lahko vidite začetek aplikacije usmerjevalnika in zaznana sporočila neznane vrste predmeta. Zabeležene so tudi druge napake. Vrste in število zabeleženih napak/sporočil lahko nastavite za katera koli vrata posebej v razdelku Konfiguracija. Imenuje se Parametri za odpravljanje napak in se nahaja na dnu vsake konfiguracijske strani.

Slika 4: Sistemski dnevnik

Konfiguracija pretvorbe

Konfiguracija parametrov IEC 60870-5-101 in IEC 60870-5-104 je dostopna v elementih Razširitvena vrata 1, Razširitvena vrata 2 in Vrata USB. Možne so več ločenih pretvorb IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104, individualno za vsaka serijska vrata usmerjevalnika. Parametri za vsa vrata za razširitev/USB so enaki.

Omogočite pretvorbo za ustrezna razširitvena vrata s potrditvenim poljem Omogoči pretvorbeni modul na strani. Vse spremembe bodo začele veljati po kliku na gumb Uporabi.

Obstajajo štirje deli konfiguracije pretvorbe, ki ji sledita konfiguracija pretvorbe časa in odpravljanje napak
dele parametrov na konfiguracijski strani. Štirje deli pretvorbe so naslednji: parametri IEC 60870-5-101, parametri IEC 60870-5-104, pretvorba ASDU v smeri spremljanja (IEC 60870-5-101 v IEC 60870-5-104) in pretvorba ASDU v nadzoru smer (IEC 60870-5-104 do IEC 60870-5-101). Dodatni konfiguracijski elementi spodaj v zvezi s pretvorbo časa so opisani v spodnjih razdelkih 4.3 in 4.4. V delu parametrov za odpravljanje napak lahko nastavite vrsto prikazanih sporočil in raven količine sporočil na strani sistemskega dnevnika.

Parametri obeh – aplikacije usmerjevalnika protokola IEC101/104 in uporabljene sistemske telemetrije – morajo biti enaki, da lahko komunikacija deluje pravilno.

Parametri IEC 60870-5-101

V elementu Port Type je zaznana vrsta razširitvenih vrat v prikazanem usmerjevalniku. Parametri na vrhu so za serijsko komunikacijo. Parametri za sam IEC 60870-5-101 so spodaj. Te parametre je treba konfigurirati v skladu s telemetrijo IEC 60870-5-101, ki se uporablja v sistemu. Parametri so opisani v naslednji tabeli. Drugi parametri IEC 60870-5-101 so statični in jih ni mogoče spremeniti.

Tabela 3: Parametri IEC 60870-5-101

številka	Opis
Hitrost prenosa	Hitrost komunikacije. Razpon je od 9600 do 57600.
Podatkovni biti	Število podatkovnih bitov. samo 8.
Pariteta	Kontrolni paritetni bit. Nič, sodo ali liho.
Stop bitov	Število zaustavitvenih bitov. 1 ali 2.
Dolžina naslova povezave	Dolžina naslova povezave. 1 ali 2 bajta.
Naslov povezave	Naslov povezave je naslov povezane serijske naprave.
Dolžina prenosa COT	Dolžina vzroka prenosa – dolžina informacije o "vzroku prenosa" (spontana, periodična itd.). 1 ali 2 bajta.
Vir COT MSB	Vzrok prenosa – Najpomembnejši bajt. COT je podan s kodo glede na vrsto dogodka, ki je povzročil prenos. Po želji je mogoče dodati izvorni naslov (izvorja podatkov). 0 – standardni naslov, 1 do 255 – poseben naslov.
Dolžina CA ASDU	Skupni naslov dolžine ASDU (Application Service Data Unit). 1 ali 2 bajta.
IOA dolžina	Dolžina naslova informacijskega objekta – IOA so v ASDU. 1 do 3 bajte.
Čas zbiranja podatkov	Interval rednih zahtev od usmerjevalnika do telemetrije IEC 60870-5-101 za podatke. Čas v milisekundah. Privzeta vrednost 1000 ms.
Zakasnitev pošiljanja	V standardnih primerih ni priporočljivo uporabljati te zamude. To je poskusna možnost za dodatno zakasnitev v usmerjevalniku za sporočila v smeri 104 –> 101 (od SCADA do naprave). Uporabno samo za nestandardne naprave IEC-101.

Parametri IEC 60870-5-104

Za konfiguracijo IEC 60870-5-104 je na voljo samo en parameter: vrata TCP IEC-104. To so vrata, na katerih strežnik TCP posluša. Strežnik TCP deluje v usmerjevalniku, ko je omogočena pretvorba IEC 60870-5-101/IEC 60870-5-104. Pripravljena vrednost 2404 je uradna vrata TCP IEC 60870-5-104, rezervirana za to storitev. V konfiguraciji razširitvenih vrat 2 je pripravljena vrednost 2405 (ni rezervirana s standardom). Za vrata USB so vrata 2406 TCP.

Drugi parametri IEC 60870-5-104 so določeni v skladu s standardom. Če se dolžine IOA razlikujejo, se bajti dolžine dodajo ali odstranijo samodejno. Konfliktne situacije se vedno beležijo.

Slika 5: Serijska vrata in konfiguracija pretvorbe

Pretvorbe ASDU v smeri spremljanja (101 do 104)

V tem delu je mogoče konfigurirati pretvorbo IEC 60870-5-101 v IEC 60870-5-104. Ti ASDU uporabljajo 24 bitov dolgo časa tag v IEC 60870-5-101 (milisekunde, sekunde, minute), v IEC 60870-5-104 pa 56-bitni dolgi čas tags se uporabljajo (milisekunde, sekunde, minute, ure, dnevi, meseci, leta). Zato je možna konfiguracija pretvorbe – omogočanje drugačnega časa tag ravnanje glede na posebne potrebe aplikacije.

Za vsak ASDU, naveden v tem delu na sliki 5, lahko izberete te načine pretvorbe: DROP, Pretvori v isti ASDU in Pretvori v enakovreden ASDU (privzeto). DROP Ko izberete to možnost, se ASDU izbriše in pretvorba se ne izvede.

Pretvori v isti ASDU Če je izbrana ta možnost, se ASDU preslika v isti ASDU v nasprotnem protokolu. To pomeni, da ni pretvorbe časa tag – Aplikacija IEC 60870-5-104 prejme nespremenjen krajši (24 bitov) čas tag iz naprave IEC 60870-5-101.

Pretvori v enakovreden ASDU Če je izbrana ta možnost, se ASDU preslika v enakovredni tip ASDU v nasprotnem protokolu. Oglejte si imena in številke teh nasprotnih tipov ASDU na sliki 5. To pomeni pretvorbo časa tag je treba storiti – čas tag je treba dokončati do 56 bitov. Pretvorba časa tag lahko nastavite prek metode pretvorbe CP24Time2a v CP56Time2a za postavko ure in datuma na dnu strani. To so možnosti:

• Uporabi fiksne vrednosti – privzeta konfiguracija. Prvotni čas tag (24 bitov) je dopolnjen s fiksnimi vrednostmi 0 ur, 1. dneva in 1. meseca v letu 00 (2000).
• Uporabi časovne vrednosti usmerjevalnika – prvotni čas tag (24 bitov) se dopolni z urami, dnevi, meseci in letom, vzetimi iz časa usmerjevalnika. Odvisno je od nastavitve časa na usmerjevalniku (ročno ali s strežnika NTP). Obstaja še eno tveganje – glejte spodnji okvir

Pozor! Uporabi element časovnih vrednosti usmerjevalnika iz metode pretvorbe CP24Time2a v CP56Time2a za
Ura in datum – je tvegano. Uporabljate ga na lastno odgovornost, saj lahko pri takšni pretvorbi pride do nenamernih skokov v podatkih. To se lahko zgodi na robovih časovnih enot (dnevi, meseci, leta). Recimo, da je nadzorni ASDU poslan ob 23 urah, 59 minutah, 59 sekundah in 95 milisekundah. Zaradi omrežne zakasnitve bo mimo usmerjevalnika šel šele po polnoči – naslednji dan. In zaključen čas tag je zdaj 0 ur, 59 minut, 59 sekund in 95 milisekund naslednjega dne – v pretvorjenem času je prišlo do nenamernega skoka za eno uro tag.

Opomba: Če naprava IEC 60870-5-101 podpira dolg (56 bitov) čas tags za IEC 60870-5-104 bo poslal ASDU-je, berljive po IEC 60870-5-104, tako da bo čas tag ni pretvorjen in bo dostavljen v SCADA neposredno iz naprave.

Pretvorbe ASDU v krmilni smeri (104 do 101)

V tem delu je mogoče konfigurirati pretvorbo IEC 60870-5-104 v IEC 60870-5-101. Spet je povezano z drugačnim časom tag dolžina, tukaj pa dolg čas tags so samo izrezani za napravo IEC 60870-5-101.

Za vsak ASDU, naveden v tem delu na sliki 5, lahko izberete te načine pretvorbe: DROP, Pretvori v isti ASDU in Pretvori v enakovreden ASDU (privzeto).

DROP Ko izberete to možnost, se ASDU izbriše in pretvorba se ne izvede.

Pretvori v isti ASDU Če je izbrana ta možnost, se ASDU preslika v isti ASDU v nasprotnem protokolu. To pomeni, da ni pretvorbe časa tag – Naprava IEC 60870-5-101 prejema dolgo časa nespremenjeno tag iz aplikacije IEC 60870-5-104 (nekatere naprave IEC 60870-5-101 podpirajo dolgo časa tags).

Pretvori v enakovreden ASDU Če je izbrana ta možnost, se ASDU preslika v enakovredni tip ASDU v nasprotnem protokolu. Oglejte si imena in številke teh nasprotnih tipov ASDU na sliki 5.
Pretvorba časa tag se izvede tako, da se njegova dolžina zmanjša s 56 bitov na 24 bitov – ohranijo se le minute, sekunde in milisekunde.

Možno je sinhronizirati čas usmerjevalnika iz telemetrije SCADA IEC-104. Samo omogočite potrditveno polje Sinhroniziraj čas usmerjevalnika iz ukaza C_CS_NA_1 (103). To bo nastavilo uro realnega časa v usmerjevalniku na isti čas kot v SCADA z dohodnim ukazom IEC-104. Dodatno preverjanje veljavnosti ukaza glede na čas je možno opraviti, ko je izpolnjena postavka Veljavnost ukaza. Privzeto ni preverjanja veljavnosti (polje prazno), če pa vnesete npr. 30 sekund veljavnosti, se čas tag prejete od SCADA bodo primerjane s časom v usmerjevalniku. Če je časovna razlika večja od obdobja veljavnosti (npr. 30 sekund), bo ukaz nepomemben in ne bo poslan strani IEC-101.

Vse spremembe konfiguracije bodo začele veljati, ko pritisnete gumb Uporabi.

Sorodni dokumenti

1. IEC: IEC 60870-5-101 (2003)
   Oprema in sistemi za daljinsko vodenje 5. del – 101: Protokoli za prenos – Spremljevalni standard za osnovne naloge daljinskega vodenja
2. IEC: IEC 60870-5-104 (2006)
   Oprema in sistemi za daljinsko krmiljenje Del 5 – 104: Protokoli prenosa – Dostop do omrežja za IEC 60870 5-101 z uporabo standardnega transportnega profiles

Dokumente, povezane z izdelkom, lahko dobite na inženirskem portalu na icr.advantech.cz naslov.

Če želite pridobiti vodnik za hitri začetek, uporabniški priročnik, priročnik za konfiguracijo ali vdelano programsko opremo, pojdite na stran z modeli usmerjevalnika, poiščite želeni model in preklopite na zavihek Priročniki oziroma vdelana programska oprema.

Namestitveni paketi in priročniki aplikacij usmerjevalnika so na voljo na strani aplikacij usmerjevalnika.

Za razvojne dokumente pojdite na stran DevZone.

Dokumenti / Viri

Protokol ADVANTECH IEC101-104 Router App [pdf] Uporabniški priročnik Protokol IEC101-104 Router App, Protocol IEC101-104, Router App, App

Reference

• Uporabniški priročnik