Popis protokolu
Konfigurácia komunikačnej linky
Parametre protokolu linky
Konfigurácia komunikačnej stanice
Parametre protokolu stanice
Konfigurácia meraných bodov
Adresa meraného bodu
Literatúra
Zmeny a úpravy
Revízie dokumentu
Protokol IEC 61850 je štandard IEC, ktorý je určený pre komunikáciu s inteligentnými elektronickými zariadeniami (IED - Intelligent Electronic Devices) na elektrických rozvodniach (ističe, ochrany, transformátory, spínače a iné).
Protokol IEC 61850 je - podobne ako TASE.2 - založený na špecifikácii MMS (Manufacturing Message Specification) a preto aj implementácia v procese D2000 KOM používa spoločný MMS framework.
Implementácia protokolu IEC 61850 v systéme D2000 podporuje túto funkcionalitu:
Nie je podporené spracovanie GOOSE a GSSE správ.
Implementovaná je prenosová vrstva ISO over TCP/IP podľa špecifikácie RFC 1006.
Je nutné zadať platné host meno alebo IP adresu zariadenia podľa hore uvedených pravidiel.
Musí byť taktiež zadané číslo portu, kde počúva zariadenie. Protokol ISO over TCP/IP štandardne používa port 102.
V prípade redundantných systémov je možné zadávať aj viacero mien/adries oddelených čiarkami. Pri páde spojenia sa komunikačný proces opäť pokúsi vytvoriť spojenie so zariadením na danej adrese. Ak sa mu to nepodarí, tak proces skúša vytvoriť spojenie s nasledujúcou adresou. To cyklicky opakuje dovtedy, kým s jedným so serverom spojenie nenadviaže.
Dialóg konfigurácia linky - záložka Parametre protokolu.
Ovplyvňujú niektoré voliteľné parametre protokolu. Môžu byť zadané nasledovné parametre protokolu stanice:
Tab. č. 1
Parameter | Popis | Jednotka / Typ | Náhradná hodnota |
---|---|---|---|
Adresné parametre lokálnej strany (D2000 KOM procesu) | |||
Local TSEL (hex) | Octet string reprezentujúci lokálny Transport Selector. Je použitý na identifikáciu Transport SAP. Maximálna veľkosť TSEL je 32 octetov (64 ASCII kódovaných hexa číslic). | octet string | 00 01 |
Local SSEL (hex) | Octet string reprezentujúci lokálny Session Selector. Je použitý na identifikáciu Session SAP. Maximálna veľkosť SSEL je 16 octetov (32 ASCII kódovaných hexa číslic). | octet string | 00 01 |
Local PSEL (hex) | Octet string reprezentujúci lokálny Presentation Selector. Je použitý na identifikáciu Presentation SAP. Maximálna veľkosť PSEL je 16 octetov ((32 ASCII kódovaných hexa číslic). | octet string | 00 00 00 01 |
Local AP Title | Lokálny Application Process Title, identifikátor pridelený správcom adries, reprezentuje príslušný aplikačný proces na strane D2000. | string | 1.3.9999.1 |
Local AE Qualifier | Celočíselná hodnota použitá na označenie lokálneho Application Entity. | string | 1 |
Adresné parametre vzdialenej strany (zariadenia) | |||
Remote TSEL (hex) | Octet string reprezentujúci vzdialený Transport Selector. Je použitý na identifikáciu Transport SAP. Maximálna veľkosť TSEL je 32 octetov (64 ASCII kódovaných hexa číslic). | octet string | 00 01 |
Remote SSEL (hex) | Octet string reprezentujúci vzdialený Session Selector. Je použitý na identifikáciu Session SAP. Maximálna veľkosť SSEL je 16 octetov (32 ASCII kódovaných hexa číslic). | octet string | 00 01 |
Remote PSEL (hex) | Octet string reprezentujúci vzdialený Presentation Selector. Je použitý na identifikáciu Presentation SAP. Maximálna veľkosť PSEL je 16 octetov ((32 ASCII kódovaných hexa číslic). | octet string | 00 00 00 01 |
Remote AP Title | Vzdialený Application Process Title, identifikátor pridelený správcom adries, reprezentuje príslušný aplikačný proces na strane zariadenia. | string | 1.3.9999.1 |
Remote AE Qualifier | Celočíselná hodnota použitá na označenie vzdialeného Application Entity. | string | 1 |
Spoločné adresné parametre | |||
Bilateral Table ID | Meno bilaterálnej tabuľky. Toto v prípade IEC 61850 môže byť aj prázdny reťazec. | - | |
Max MMS Message Size | Maximálna veľkosť MMS správ. | bytes | 32000 |
Max Requests Pending | Maximálny navrhovaný počet odoslaných a nepotvrdených transakcií. Hodnota parametra môže byť znížená, ak druhá strana navrhuje pri negociácii nižšiu hodnotu. | 1 .. 32 | 5 |
Max Indications Pending | Maximálny navrhovaný počet prijatých transakcií bez odoslania potvrdenia. Hodnota parametra je odosielaná partnerskej strane. | 1 .. 32 | 5 |
Max Nesting Level | Maximálna navrhovaná úroveň hĺbky vnorenia MMS dátových štruktúr. | 1 .. 10 | 5 |
ISO TPDU Size | Maximálna veľkosť paketov na úrovni ISO over TCP protokolu (podľa špecifikácie RFC 1006) | 8192/4096/2048/1024/512/256/128 bytes | 1024 bytes |
Heartbeat | Timer, ktorý ak je povolený zadaním nenulovej hodnoty do parametra, povoľuje odosielanie správy Identify request do zariadenia pre zistenie funkčnosti TCP/IP spojenia. Ak sa spojenie rozpadlo na úrovni TCP/IP, umožňuje rýchla detekcia problému jeho rýchlejšie znovuobnovenie. Povolenie tejto možnosti sa odporúča v prípadoch prenosu údajov cez rozsiahlejšie siete a v prípadoch, kedy je aktívnym spojením prenášaný malý počet údajov. Hodnota 0 (implicitná) vypína HeartBeat timer. Iné pozitívne hodnoty predstavujú počet sekúnd pre odoslanie Heartbeat správy. Pri odoslaní akejkoľvek správy sa Heartbeat timer nuluje, Heartbeat správa je odoslaná iba po uplynutí timeoutu bez akejkoľvek komunikácie medzi partnermi. | sec | 0 |
Retry Delay | Oneskorenie vkladané pred opakovaný pokus o nadviazanie spojenia po jeho rozpade (v prípade, že systém D2000 spojenie aktivoval). Ak je požadované čo najrýchlejšie znovuobnovenie spojenia, nastavte malú hodnotu alebo 0 sekúnd. | sec | 10 sec |
Inter Read Timeout | Maximálny čas čakania na príjem TCP dát. Po uplynutí tohto timeoutu sa kontrolujú eventuálne požiadavky (dáta) na odoslanie do kmunikácie. Keďže komunikácia so zariadením je riešená jedným threadom, môže vysoká hodnota tohto timeoutu znížiť rýchlosť interakcie so zariadením. Odporúčaná hodnota je 50 až 150 milisekúnd. | msec | 100 msec |
Map IEC 61850 flags | Spôsob mapovania príznakov IEC 61850 protokolu na flagy FA..FH. IEC 61850 protokol má nasledovné príznaky kvality mapované do 8 bitov atribútu Quality:
Mapovanie môže byť:
Poznámka 1: po zmene parametra odporúčame reštart KOM procesu alebo druhej strany, aby všetky hodnoty prišli do systému s nastavenými príznakmi. | None / Simple | None |
Authentication Type | Typ autentifikácie. Sú podporené tieto typy autentifikácie:
| None Password | None |
Password | Heslo použité, ak Authentication Type = Password | string | |
Ladiace nastavenia | |||
Debug I/O binary packets info | Povoľuje ladiace výpisy na úrovni binárnych paketov. Viď tiež poznámku 1. | YES/NO | NO |
Debug ISO packet level info | Povoľuje ladiace výpisy na úrovni ISO OSI vrstiev. Viď tiež poznámku 1. | YES/NO | NO |
Debug MMS level info | Povoľuje ladiace výpisy na úrovni MMS dát. Viď tiež poznámku 1. | YES/NO | NO |
Full IEC61850 level info | Povoľuje ladiace výpisy na najvyššej úrovni IEC61850 údajov. Viď tiež poznámku 1. | YES/NO | NO |
Incomming values info | Povoľuje detailné ladiace výpisy o prichádzajúcich hodnotách (data values). Viď tiež poznámku 1. | YES/NO | NO |
Outgoing values info | Povoľuje detailné ladiace výpisy o odosielaných hodnotách (data values). Viď tiež poznámku 1. | YES/NO | NO |
Poznámka 1
Povolenie všetkých ladiacich výpisov môže spôsobiť zbytočné preťažovanie komunikačného počítača a znižovanie prenosového výkonu medzi centrami. Po nastavení a odladení komunikácie odporúčame množstvo ladiacich výpisov minimalizovať.
Obr. č. 1, Adresa stanice
Stanica zodpovedá jednému logickému zariadeniu (logical device). V jednom fyzickom zariadení môže byť definovaných jedno alebo viac logických zariadení. Doménou sa myslí názov logického zariadenia, ktorého hodnoty chceme čítať. V súčasnosti na jednej linke môže byť iba jedna stanica. Pokiaľ je potrebné komunikovať s viacerými logickými zariadeniami v rámci jedného fyzického zariadenia, pre každé z nich je nutné nakonfigurovať linku a stanicu. Konfigurácia liniek pritom bude rovnaká (takže je možné ju kopírovať).
Tlačidlo Browse umožňuje (pokiaľ KOM proces beží a komunikácia je nadviazaná) získať zoznam logických zariadení. Pre funkčnosť browsovania musí mať zariadenie implementovanú obsluhu správy getNameList s parametrom ObjectClass=DOMAIN.
Dialóg konfigurácia stanice - záložka Parametre protokolu.
Ovplyvňujú niektoré voliteľné parametre protokolu. Môžu byť zadané nasledovné parametre protokolu stanice:
Tab. č. 2
Skupina objektov | Parameter | Popis | Jednotka / rozmer | Náhradná hodnota |
---|---|---|---|---|
Interpretácia štvorstavových hodnôt | QERR Value | Interpretácia štvorstavovej hodnoty Error z prijatej celočíselnej hodnoty alebo 2-bitovej State hodnoty. | 0, 1, 2, 3 | 3 (11 binárne) |
QOFF Value | Interpretácia štvorstavovej hodnoty Off z prijatej celočíselnej hodnoty alebo 2-bitovej State hodnoty. | 0, 1, 2, 3 | 2 (10 binárne) | |
QON Value | Interpretácia štvorstavovej hodnoty On z prijatej celočíselnej hodnoty alebo 2-bitovej State hodnoty. | 0, 1, 2, 3 | 1 (01 binárne) | |
QTRANS Value | Interpretácia štvorstavovej hodnoty Transient/Moving z prijatej celočíselnej hodnoty alebo 2-bitovej State hodnoty. | 0, 1, 2, 3 | 0 (00 binárne) |
Povolené typy hodnôt meraných bodov: Ai, Ao, Ci, Co, Di, Dout, TiA, ToA, TiR, ToR, Qi, TxtI, TxtO
Obr. č. 2, Adresa meraného bodu (Data Value)
Konfigurácia adresy meraného bodu vyžaduje nasledovné údaje:
I/O Tag Type
Typ meraného bodu:
Pozn:
Pokiaľ meraný bod reprezentujúci report má textový typ hodnoty, tak hodnota bude rovná názvu Datasetu (atribút $DatSet), ktorý report sprostredkúva.
Pokiaľ meraný bod reprezentujúci report má celočíselný alebo reálny typ hodnoty, tak hodnota bude
Tento mechanizmus je možné využiť na definovanie "watchdogov" strážiacich napr. chybu komunikácie, rozpad komunikácie alebo zaseknutie posielania Informačných reportov.
Name
Unikátny textový reťazec identifikujúci IEC 61850 objekt. Maximálna veľkosť je 64 znakov.
Pozn: ak sa zadá adresa meraného bodu ako %IGNORE, takýto meraný bod bude ignorovaný.
Data Type
Typ hodnoty, zoznam možných typov:
Data Type | Popis |
--- Autodetect --- | Dátový typ bude získaný po nadviazaní spojenia pomocou správy GetVariableAccessAttributes-Request. Poznámka 1: informácia je aktuálne uložená iba v pamäti KOM procesu, preto po reštarte a po prvom nadviazaní komunikácie vždy prebieha zisťovanie dátových typov pre merané body typu Autodetect. Poznámka 2: dátové typy State a StateQ sú týmto spôsobom nerozlíšiteľné, preto sú objekty týchto typov detekované ako StateQ. Poznámka 3: rovnaký mechanizmus zisťovania dátových typov je použitý pri browsingu. |
Discrete * | ICCP: Celočíselná hodnota 32-bit znamienkovo |
DiscreteQ * | ICCP: Celočíselná hodnota 32-bit znamienkovo + ICCP Validity |
DiscreteQTimeTag * | ICCP: Celočíselná hodnota 32-bit znamienkovo + ICCP Validity + Časová značka |
DiscreteExtended * | ICCP: Celočíselná hodnota 32-bit znamienkovo + ICCP Validity + Current Source + Rozšírená časová značka |
Real * | ICCP: Float 32 |
RealQ * | ICCP: Float 32 + ICCP Validity |
RealQTimeTag * | ICCP: Float 32 + ICCP Validity + Časová značka |
RealExtended * | ICCP: Float 32 + ICCP Validity + Current Source + Rozšírená časová značka |
State * | ICCP: Diskrétna 2-bit hodnota |
StateQ * | ICCP: Diskrétna 2-bit hodnota + ICCP Validity |
StateQTimeTag * | ICCP: Diskrétna 2-bit hodnota + ICCP Validity + Časová značka |
StateExtended * | ICCP: Diskrétna 2-bit hodnota + ICCP Validity + Current Source + Rozšírená časová značka |
Boolean | Boolean hodnota |
Float32 | 32-bitová reálna hodnota |
Float64 | 64-bitová reálna hodnota |
Integer8 | 8-bitová celočíselná hodnota so znamienkom |
Integer16 | 16-bitová celočíselná hodnota so znamienkom |
Integer32 | 32-bitová celočíselná hodnota so znamienkom |
Integer64 | 64-bitová celočíselná hodnota so znamienkom |
Unsigned8 | 8-bitová celočíselná hodnota bez znamienka |
Unsigned16 | 16-bitová celočíselná hodnota bez znamienka |
Unsigned24 | 24-bitová celočíselná hodnota bez znamienka |
Unsigned32 | 32-bitová celočíselná hodnota bez znamienka |
OctetString | Binárny reťazec variabilnej dĺžky |
VisibleString | Textový reťazec variabilnej dĺžky |
BitString | Bitový reťazec variabilnej dĺžky |
UtcTime | Absolútny čas (formát sekundy od 1.1.1970 + milisekundy) |
TimeOfDay | Absolútny/relatívny čas (formát sekundy a milisekundy v rámci dňa + voliteľne počet dní od 1.1.1984) |
Array of Boolean | Pole Boolean hodnôt |
Array of Float32 | Pole 32-bitových reálnych hodnôt |
Array of Float64 | Pole 64-bitových reálnych hodnôt |
Array of Integer8 | Pole 8-bitových celočíselných hodnôt so znamienkom |
Array of Integer16 | Pole 16-bitových celočíselných hodnôt so znamienkom |
Array of Integer32 | Pole 32-bitových celočíselných hodnôt so znamienkom |
Array of Integer64 | Pole 64-bitových celočíselných hodnôt so znamienkom |
Array of Unsigned8 | Pole 8-bitových celočíselných hodnôt bez znamienka |
Array of Unsigned16 | Pole 16-bitových celočíselných hodnôt bez znamienka |
Array of Unsigned24 | Pole 24-bitových celočíselných hodnôt bez znamienka |
Array of Unsigned32 | Pole 32-bitových celočíselných hodnôt bez znamienka |
Array of OctetString | Pole binárnych reťazcov variabilnej dĺžky |
Array of VisibleString | Pole textových reťazcov variabilnej dĺžky |
Array of BitString | Pole bitových reťazcov variabilnej dĺžky |
Array of UtcTime | Pole absolútnych časov (formát sekundy od 1.1.1970 + milisekundy) |
Array of TimeOfDay | Pole absolútnych/relatívnych časov (formát sekundy a milisekundy v rámci dňa + voliteľne počet dní od 1.1.1984) |
Pozn * - typy objektov označené hviezdičkou sú používané v protokole IEC 60870-6 ICCP/TASE.2 (ktorý používa spoločný MMS framework). Pre protokol IEC 61850 odporúčame tieto typy nepoužívať.
Array Index
Pre typ objektu "Autodetect" a pre polia je možné zadať index prvku v rámci poľa. Polia sa v protole IEC 61850 indexujú od 0. Nezadanie indexu poľa spôsobí prístup k nultému prvku.
Pozn: Protokol IEC61850 podporuje pre dátové typy polí (Array) zapisovanie načítaných hodnôt do cieľového stĺpca štruktúry.
Ak je na záložke Cieľ v položke Cieľový stĺpec v konfigurácii meraného bodu uvedený stĺpec štruktúrovanej premennej, budú do neho načítané príslušné položky poľa. Podpora je funkčná iba vtedy, ak je Array Index nezadaný alebo rovný 0.
Integrity Period
Nastavením tohto parametra sa pre merané body typu Buffered/unbuffered report nastavuje perióda (v ms) po uplynutí ktorej je vygenerovaný informačný report obsahujúci hodnoty všetkých objektov, ktoré sa nachádzajú v príslušnom datasete. Pokiaľ teda došlo nejakým spôsobom k strate zmenených hodnôt, tento integritný report zabezpečí periodicky obnovenie integrity dát. Hodnota 0 vypína generovanie integritného reportu. Nenulová hodnota spôsobí počas aktivácie reportu zápis do atribútu $IntgPd reportu.
Pozn: nie všetky IEC 61850 servery podporujú tento parameter.
Browse
Pre merané body je možné zistiť zoznam objektov a ich dátové typy, pokiaľ KOM proces beží a komunikácia je nadviazaná.
Po kliknutí na tlačidlo Browse sa otvorí okno IEC 61850 Item Browser a KOM proces začne zisťovať zoznam objektov správou GetNameList-Request a následne ich dátové typy správami GetVariableAccessAttributes-Request.
Obr. č. 3, okno IEC 61850 Item Browser
Význam jednotlivých volieb a tlačidiel:
Auto
Ak je voľba aktívna, Data Type sa nastavuje ako Autodetect, v opačnom prípade na zistenú hodnotu, napr. Boolean alebo Integer32.
Copy all to clipboard
Skopírovanie zobrazených objektov a ich dátových typov do schránky Windows - Clipboardu.
Refresh
Tlačidlom Refresh je možné vynútiť znovunačítanie zoznamu objektov zo zariadenia. Štandardne KOM proces načíta zoznam objektov a ich dátové typy iba pri prvej požiadavke a uchová ich v pamäti. Toto načítanie môže trvať v závislosti od počtu objektov a rýchlosti zariadenia dlhší čas. Následne posiela procesu/procesom CNF tieto uchované zoznamy, takže ďalšie naplnenie zoznamu v okne Browse je už rýchle.
Filtrovanie v zozname objektov
Prehľadávací dialóg umožňuje filtrovanie podľa mena objektu a dátového typu. Nie je potrebné zadať ich celé. Postačuje nasledujúci zápis "*FILTROVANÝ VÝRAZ*", kde hviezdičky reprezentujú ľubovoľný text pred začiatkom a koncom výrazu (napr. *momen*).
Poznámka
Okrem objektov s podporenými dátovými typmi (Boolean, Integer32...) môžu byť v zozname objektov objekty s typom Structure. Jedná sa o štruktúrované objekty, ktoré nemôžu byť priamo čítané. Implementácia podporuje iba prácu s jednoduchými typmi a poľami, ktorých prvky sú jednoduché typy, preto treba nakomunikovať jednotlivé položky štruktúrovaných objektov.
-
---------------------------Reading directories: %3i (Esc to abort)---------------------------Received Read Request---------------------------OK ---------------------------