Настройка КП МЭК 60870-5-104

В исполнительной системе EnLogic реализована поддержка протокола МЭК 60870-5-104. Это стандартный телемеханический протокол. Для систем телемеханики контроллер с EnLogic представляет собой КП - контролируемый пункт. С точки зрения протокола TCP/IP контроллер является сервером TCP, ожидающим входящие соединения по стандартному для МЭК-104 TCP-порту под номером 2404. Поддерживается балансный режим.

КП МЭК 60870-5-104

Протокол предназначен для передачи данных от контроллера по протоколу МЭК 60870-5-104. Контроллер является подчиненным узлом, контролируемым пунктом КП. Это стандартный протокол для систем телемеханики. С точки зрения протокола TCP/IP контроллер является сервером TCP, ожидающим входящие соединения по стандартному TCP-порту МЭК-104 под номером 2404. Поддерживается балансный режим.

При включении в настройках контроллера опции использования задачи МЭК встроенный механизм опроса SCADA-системы (сервер сбора данных), а также OPC-сервер EnLogic для

получения данных с контроллеров используют этот протокол обмена вместо внутреннего протокола EnLogic.

Краткое описание параметров передачи данных протокола КП МЭК 60870-5-104:

Размеры полей протокола:

Общий адрес ASDU - 2 байта (в качестве адреса ASDU используется адрес контроллера EnLogic)
Причина передачи - 2 байта
Адрес информационного объекта - 3 байта (уникальный идентификатор тега EnLogic)

Время используется локальное (не UTC)

Поддерживаются следующие ASDU:

Передача информации о процессе в направлении контроля:
M_SP_TB_1 (30) - одноэлементная информация с меткой времени CP56Время2а
M_ME_TF_1 (36) - значение измеряемой величины, короткий формат с плавающей запятой с меткой времени CP56Время2а
Передача информации о процессе в направлении управления:
C_SC_NA_1 (45) - одноэлементная команда
C_SE_NB_1 (49) - команда уставки, масштабированное значение
C_SE_NC_1 (50) - команда уставки, короткое число с плавающей запятой
C_SC_TA_1 (58) - одноэлементная команда с меткой времени CP56Время2а
C_SE_TB_1 (62) - команда уставки, масштабированное значение с меткой времени CP56Время2а
C_SE_TC_1 (63) - команда уставки, короткое число с плавающей запятой с меткой времени CP56Время2а
Информация о системе в направлении управления:
C_IC_NA_1 (100) - команда опроса
C_CS_NA_1 (103) - команда синхронизации времени
C_TS_NA_1 (104) - тестовая команда
C_TS_TA_1 (107) - тестовая команда с меткой времени CP56Время2а

Исторически поддержка протокола КП МЭК 60870-5-104 была реализована как задача отдельного типа, в отличии от протокола КП МЭК 60870-5-101, который реализован по

идеологии универсальных протоколов обмена. Поэтому визуального представления этой задачи в дереве конфигурации контроллера в ветке Протоколы обмена не было. Задача

протокола КП МЭК 60870-5-104 включается в конфигурацию контроллера при использовании задачи МЭК.

Архитектурно задача МЭК состоит из двух уровней:

Прикладной уровень. Обеспечивает анализ данных в контроллере по заданным алгоритмам контроля и изменения значений, с учетом апертуры аналоговых параметров.

В результате прикладной уровень формирует блоки данных, которые необходимо передавать верхний уровень. Подзадача прикладного уровня присутствует в контроллере в одном экземпляре.

Канальный уровень. Реализует передачу блоков данных, полученных от прикладного уровня, верхнему уровню в соответствии со спецификацией МЭК 60870-5-104. Подзадач

прикладного уровня может быть несколько, что позволяет обеспечивать передачу данных от контроллера по МЭК 60870-5-104 в несколько направлений, нескольким ПУ.

Передача может осуществляться как по одному каналу Ethernet, так и по отдельным. Количество одновременно работающих канальных уровней, и, соответственно,

максимально возможное число подключений по МЭК 60870-5-104, определяется настройкой Максимальное число соединений в свойствах задачи МЭК.

Основные настройки МЭК

Кнопка "Настройки МЭК 60870-5-104" открывает окно настроек связи по протоколу МЭК-104 и располагается на вкладке "Связь с контроллером":

Окно настройки МЭК 60870-5-104 имеет несколько вкладок:: "Основные", "SCADA" и "Контроллер".

Вкладка Основные настройки:

Настройки в данной вкладке имеют значение как для конфигурации самого контроллера (если это контроллер с исполнительной системой ENLOGIC), так и для сервера SCADA системы

(для опроса любого контроллера по протоколу МЭК-104):

Порт - номер порта протокола МЭК-104 в контроллере для связи с верхним уровнем.
Коэффициент K - задаёт максимальное количество пакетов с информацией о параметрах, которое может отправить передатчик (контроллер) без получения подтверждения.

Коэффициент W задаёт максимальное количество пакетов с информацией о параметрах, которое может получить приёмник (ПУ) без отправки подтверждения. K должен быть больше или равен W.

Тайм-аут T0 - максимальное время, отводимое на установление соединения.

Тайм-аут T1 - максимальное время ожидания подтверждения (ответа на посылку).

Тайм-аут T2 - через какое время необходимо отправить подтверждение получения информационного пакета или пакетов (T2<T1).

Тайм-аут T3 - через какое время простоя необходимо посылать тестовые запросы для проверки связи (T3>T1).

Все тайм-ауты задаются в секундах и должны быть в диапазоне от 1 до 255.

Вкладка настройки SCADA:

Данные настройки использует только сервер SCADA системы:

Период общего опроса - определяет с какой периодичностью сервер SCADA будет посылать контроллеру команду общего опроса GI (<100> C_IC_NA). Если галочку не поставить, то сервер будет посылать команду GI только один раз после установления коннекта.
Смещение времени - на сколько минут изменять временные метки приходящих данных.
Общий адрес ASDU - если задать (установить галочку и прописать адрес), сервер SCADA будет использовать указанный адрес ASDU для опроса данного контроллера. Если не указывать - будет использоваться адрес ASDU, равный системному адресу ENLOGIC в данном проекте SCADA.

Внимание!! Эта настройка не задаёт ASDU адрес контроллеру!! Для задания конкретного ASDU адреса необходимо в конфигурацию добавить протокол КП МЭК-104 и модуль УСО "Диапазон адресов". (см. далее)

Двухступенчатая команда управления - использовать для команд управления последовательность SELECT-EXECUTE (вместо просто EXECUTE).
Двухпозиционная команда управления - использовать для команд управления тип кадра <46> C_DC_NA (вместо <45> C_SC_NA).
Посылать команду опроса счетчиков - посылать вместе с командной общего опроса <100> C_IC_NA также и команду опроса счетчиков <101> C_CI_NA (с тем же периодом).
Игнорировать потерю связи - задерживать выставление недостоверного значения тегов на указанное время, если происходит потеря связи с контроллером.

Вкладка настройки Контроллера:

Данные настройки использует только контроллер с исполнительной системой ENLOGIC:

Максимальное число соединений устанавливает ограничение на количество одновременно подключенных к контроллеру ПУ (мастеров). При достижении этого количества все остальные запросы на подключение будут игнорироваться.

Множитель для очереди параметров задаёт, во сколько раз размер очереди сообщений для отправки на ПУ будет превышать общее число параметров, передающихся спорадически. Увеличение этого параметра повышает требования к объёму памяти контроллера, но понижает вероятность разрыва соединения из-за переполнения очереди.

Режим апертуры - используется для передачи параметра по изменению. Можно выбрать либо процент шкалы, либо абсолютное значение.

Множитель апертуры - коэффициент кратности величины апертуры, используемый для вычисления величины минимальной разницы между "предыдущим" и "новым" значением параметра, превышение которой включает проверку необходимости инициативной передачи значения, и на предыдущем цикле задачи вместе с "новым" значением Данная настройка обозначает минимальный шаг (чувствительность) изменения параметра, при котором будет осуществлена передача этого параметра по инициативе снизу. Для режима Процент шкалы чувствительность устанавливается в процентах от шкалы. Для режима Абсолютное значение - в абсолютных единицах.

Передавать доп. признак качества - флаг передачи дополнительного признака

качества, кроме качества, определенного МЭК 60870-5-104 (устаревшая настройка, не нужно использовать).

Временные метки в ответе на общий вопрос - передавать временные метки при ответе на команду общего опроса.

Выставлять BL при наличии SB - передавать бит BL (блокировка) при наличии признака SB (подмена) у значения, принятого в контроллер по протоколам МЭК-101/104 и МЭК 61850 MMS.

Протокол КП МЭК-104

Для расширенных настроек КП МЭК 60870-5-104 в конфигурацию контроллера добавляется протокол КП МЭК-104.

Свойства протокола КП МЭК-104:

ПУ 1 : IP-адрес - IP-адрес подсети ПУ №1, или самого ПУ.
ПУ 1 : Маска подсети - Маска подсети ПУ №1
ПУ 2 : IP-адрес - IP-адрес подсети ПУ №2, или самого ПУ
ПУ 2 : Маска подсети - Маска подсети ПУ №2
Порт : Задание номера порта КП МЭК 60870-5-104 (0- использовать номер порта из настроек задачи МЭК)
Синхронизировать время - Разрешить синхронизировать время
Допустимое расхождение времени - Не синхронизировать время, если расхождение меньше заданного, мсек
Период циклической передачи - Период циклической передачи, сек (0 - нет циклической передачи)
Смещение времени - Смещение времени при выдаче данных, мин
История - Передавать информацию, накопившуюся за время отсутствия связи с ПУ
Буфер истории ТС - Сколько ТС поместится в буфер истории
Буфер истории ТИ - Сколько ТИ поместится в буфер истории
Использовать Арбитраж ТУ : Контролировать разрешения приёма команд управления через ФБ "Арбитраж ТУ"
Приоритет Арбитража ТУ : Задание приоритета ТУ для данной задачи КМ МЭК-104

Настройки двух адресов ПУ позволяют ограничить возможность установки соединения от ПУ заданными адресами, или диапазонами адресов.

При задании адреса 192.168.0.Х и маски 255.255.255.0 (значение Х неважно) - будет разрешено соединение от ПУ в диапазоне адресов от 192.168.0.1 до 192.168.0.254.
При задании адреса 192.168.0.15 и маски 255.255.255.255 - будет разрешено соединение только от ПУ с адресом 192.168.0.15.
При задании адреса 0.0.0.0 и маски 255.255.255.255 - будет запрещено соединение от ПУ с любым адресом.

Модули УСО для КП МЭК-104

В протокол КП МЭК-104 можно добавить шесть типов модулей:

Внимание!!! Любой добавленный в конфигурацию модуль УСО должен содержать хотя бы один канал. Пустые модули/протоколы будут игнорироваться.

Диапазон адресов - используется для дополнительно обработки группы МЭК-адресов
Информация о буфере - выдает информацию о заполнении буфера данных ТС и ТИ
Информация о соединении
Таблица ретрансляции V.1
Таблица ретрансляции V.2 (с апертурой)
Таблица ретрансляции V.3 (из файла CSV)

Настройки модуля Диапазон адресов:

Начальный адрес - Начальный обрабатываемый МЭК-адресов контроллера (1..65535
Конечный адрес - Конечный обрабатываемый адресов контроллера (1..65535)
Смещение адреса - Смещение МЭК смещаться все адреса в выбранном
Режим доступа - Режим доступа к выбранному - только чтение, 2 - только запись, 3
Адрес ASDU - задать адрес АСДУ, или использовать общий адрес ASDU

Таблицы ретрансляции

Модуль предназначен для формирования выходной карты МЭК-адресов контроллера с исполнительной системой ENLOGIC, независимой от внутренней адресации переменных в ENLOGIC. Использовании Таблицы ретрансляции позволяет сформировать отдельные карты МЭК-адресов для передачи данных по протоколу МЭК 60870-5-104 индивидуально для каждого направления (разным клиентам). На уровне ENLOGIC IDE для формирования Таблицы ретрансляции используется файл Excel. Для поддержки в контроллере с исполнительной системой ENLOGIC необходимо обновить исполнительную систему, включающую в себя реализацию алгоритма Таблицы ретрансляции.

Версии модулей "Таблица ретрансляции V.1" и "Таблица ретрансляции V.2 (с апертурой)" отличаются поддержкой дополнительной настройки (столбца) - Апертура и создают в конфигурации дополнительные каналы.

Таблица ретрансляции V.3 (из файла CSV) - использует механизм загрузки таблиц Enlogic IDE.

Этот вариант позволяет не создавать множество тегов в конфигурации, достаточно загрузить таблицу в формате CSV. Исполнительная система будет использовать эту таблицу для ретрансляции данных.

Пример таблицы ретрансляции в формате файла Excel (с апертурой):

Пример таблицы ретрансляции в формате CSV:

Таблицы

В SCADA v.7.0.2021.09.09 добавлен механизм загрузки в контроллер произвольных таблиц в формате CSV для решения различных задач внутри контроллера на основе табличных данных.

Создаём CSV файл.

В текст. редакторе, или в каком-либо табличном редакторе, создаём таблицу с нужным количеством колонок. Для задач ретрансляции требуется четыре колонки: #Название, Внутр_адрес, Внеш_адрес, Апертура%. Заполняем таблицу данными.

Сохраняем в csv-файл с разделителем ";" или <tab>.

В Enlogic IDE (модуль "Контроллеры") переходим на вкладку "Контроллеры" и находим группу "Таблицы".

Кнопкой

добавляем новую таблицу. Кнопкой

выбираем CSV файл. Латинскими буквами назначаем имя таблице.

Добавленная таблица отобразится в области просмотра открытого окна.

Таблица загрузится в контроллер вместе с конфигурацией.