IEC 60870-5-101/IEC 870-5-101
Basierend auf DIN 19244 wurde dieses Protokoll zum weltweiten Erfolg. In den achtziger Jahren entwickelt wurde es schließlich in den neunziger Jahren von der IEC (International Electrotechnical Comission) innerhalb der International Electrotechnical Commission’s Technical Committee 57 (IEC TC57) standardisiert. Die dazugehörige Arbeitsgruppe war die Working Group 03 (WG03)
Insbesondere im Energieversorgungs- und verteilungsbereich kommt dieses serielle Protokoll sehr oft vor.
Die WG03 entwickelte dazu das “Enhanced Performance Architecture” Modell (EPA), dessen Ziel es war, das von der OSI definierte 7 Ebenen („Schichten“, „Layer“) Modell zu vereinfachen. Daraus resultierte ein dreischichtiges Modell, das speziell auf die Bedürfnisse der Protokolle des Energieversorgungsbereichs zugeschnitten war:
[ welche Tabelle ]
Innerhalb der Sicherungsschicht ist ein Betrieb sowohl balanced (symmetrisch) als auch unbalanced (unsymmetrisch) vorgesehen.
Während die oben beschriebenen Teile der Norm zwischen 1990 und 1992 standardisiert wurden, kam erst später (2006) noch ein weiterer Teil der Norm dazu, genannt IEC 60870-5-601, der vergleichbar mit dem Teil 10 der IEC 61850 Testfälle beschreibt.
Wie für damalige serielle Protokolle üblich wird hauptsächlich Kupfer und LWL bei einer Übertragungsrate von 9600 Baud (Bit pro Sekunde) verwendet. In der Praxis kann man aber auch Baudraten von 1200-115200 Baud sehen.
Um zu erkennen, dass eine mögliche Kommunikation zwischen zwei Geräten innerhalb dieses Standards möglich ist, gibt es Interoperabilitätslisten, deren Formatvorlage innerhalb der Norm verfügbar ist. So kann genau beschrieben werden, welche Datentypen und Funktionen innerhalb des Protokolls bei einem Gerät unterstützt werden.
Trotz dieser Interoperabilitätslisten ist Platz für mögliche divergierende Auslegungen innerhalb dieses Standards verblieben. Deshalb ist es in Einzelfällen notwendig, die Interoperabilität innerhalb von sogenannten Factory Acceptance Tests (FAT) zu überprüfen. Gerne unterstützen wir Sie bei einer solchen Überprüfung. Bitte nutzen Sie das untenstehende Kontaktformular dazu.
Prozessinformationen dieses Protokolls
Meldungsrichtung
- Einzelmeldung
- Einzelmeldung mit Zeitmarke
- Doppelmeldung
- Doppelmeldung mit Zeitmarke
- Stufenstellungsmeldung Stufenstellungsmeldung mit Zeitmarke
- Bitmuster von 32 bit Bitmuster von 32 bit mit Zeitmarke
- Messwert, normierter Wert
- Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke
- Messwert, skalierter Wert
- Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke
- Messwert, verkürzte Gleitkommazahl
- Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke
- Zählwerte
- Zählwerte mit Zeitmarke
- Schutzereignis mit Zeitmarke
- Geblockte Anregungen des Schutzes mit Zeitmarke
- Geblockte Auslösungen des Schutzes mit Zeitmarke
- Geblockte Einzelmeldungen mit Zustandsanzeige
- Messwert, normierter Wert ohne Qualitätskennung
Befehlsrichtung
- Einzelbefehl
- Doppelbefehl
- Stufenstellbefehl
- Sollwert Stellbefehl, normierter Wert
- Sollwert Stellbefehl, skalierter Wert
- Sollwert-Stellbefehl, verkürzte Gleitkommazahl Bitmuster von 32 bit
Darüber hinaus gibt es noch systembezogene Telegrammtypen wie z.B. Generalabfrage, die in den meisten Protokollen verwendet werden.
Merkmale dieses Protokolls
Adressbereich
Die Informationsobjektadresse (IOA, information object address) kann zwischen 1 und 3 Byte Länge festgelegt werden und geht von 1 bis 16777215.
Die Linkadresse kann entweder bei symmetrischer Übertragung entfallen oder 1 bis 2 Byte Länge haben, d.h. von 0..65535
Der Adressbereich erstreckt sich bei der ASDU (Stationsnummer) von 1 bis 65535. Sie ist auf 1 oder 2 Byte Länge konfigurierbar.
Anwendungsschicht
In dieser Schicht gibt es sowohl spontane als auch abgefragte Telegramme. Bei Messwerten gibt es auch zyklische Telegramme.
Soll die Befehlsrichtung besonders abgesichert werden, gibt es hier einen Sicherungsmechanismus, bei dem der Befehlsdatenpunkt zuerst selektiert und dann gesondert angestoßen werden muss.
Zusätzlich wird hier eine Möglichkeit der Dateiübertragung z.B. für Störschriebe angeboten.
Darüber hinaus kann in dieser Schicht ein Fernreset oder eine Zeitsynchronisierung erfolgen.
Sicherungsschicht
Hier wird festgelegt, ob die Übertragung symmetrisch (balanced, unsolicited) oder unsymmetrisch (unbalanced, solicited) erfolgen soll. Letzteres birgt Einschränkungen im Anschluss der beteiligten Partner, d. h. in diesem Modus kann Linienbetrieb (Gemeinschaftsverkehr, Partyline) oder Punkt zu Punktbetrieb realisiert werden. Im Falle einer symmetrischen Übertragung kann demgegenüber nur Punkt zu Punkt Betrieb erfolgen.
Bitübertragungsschicht
Die Bitübertragungsschicht entscheidet darüber, ob Voll- oder Halbduplex Daten übertragen werden können. Innerhalb der Pulscode Modulation (Pulsdauermodulation wird hier üblicherweise nicht mehr eingesetzt) kann bei einer symmetrischen Übertragung die performantere Vollduplex Methode angewandt werden. Eine unsymmetrische Übertragung erzwingt das Halbduplex verfahren.
Verfügbarkeit auf Tele-Data Konvertern
Alle Protokollkonverter von Tele-Data verfügen sowohl über die Master als auch die Slavefunktion dieses Protokolls. Der Master kann auch im IAWD Betrieb operieren.
Als Simulationsprogramm auf dem PC bieten wir WinPP101 an, welches als Master, Slave oder Mithörer fungieren kann.
