ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 101. Обобщающий стандарт по основным функциям телемеханики

ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006

Группа П77

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Часть 5

Протоколы передачи

Раздел 101

Обобщающий стандарт по основным функциям телемеханики

Telecontrol equipment and systems.
Part 5. Transmission protocol.
Section 101. Companion standard for basic telecontrol tasks

ОКС 33.200
ОКП 42 3200

Дата введения 2006-09-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН ОАО "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" (ОАО ВНИИЭ) на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 396 "Автоматика и телемеханика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 марта 2006 г. N 46-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60870-5-101:2003 "Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 101. Обобщающий стандарт по основным функциям телемеханики" (IEC 60870-5-101:2003 "Telecontrol equipment and systems. Part 5. Transmission protocol. Section 101. Companion standard for basic telecontrol tasks").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 870-5-101-2001


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт из серии стандартов МЭК 60870-5 распространяется на устройства и системы телемеханики с передачей данных последовательными двоичными кодами для контроля и управления территориально распределенными процессами. Раздел 101 является обобщающим стандартом по основным функциям телемеханики, что дает возможность взаимодействия различной совместимой аппаратуры телемеханики. Настоящий стандарт обобщает взаимоотношения между стандартами МЭК 60870-5-1 - МЭК 60870-5-5 и представляет правила построения функциональных профилей для основных телемеханических задач.

Настоящий стандарт определяет ASDU* с метками времени СР24Время2а, которые включают три байта времени в двоичном коде от миллисекунд до минут. Кроме того, в настоящем стандарте определены ASDU с метками времени СР56Время2а, которые включают семь байтов времени в двоичном коде от миллисекунд до лет (см. пункт 6.8 МЭК 60870-5-4 и 7.2.6.18 настоящего стандарта).

_______________

* ASDU - Блоки данных прикладного уровня.

ASDU с метками времени СР56Время2а используются, если пункт управления (ПУ) не может добавить время от часов до лет однозначно к получаемым ASDU с метками от миллисекунд до минут. Это может случиться при использовании сетей с неопределенными задержками или когда возникает временный сбой в сети.

Несмотря на то, что настоящий стандарт определяет наиболее важные пользовательские функции, кроме актуальных функций связи, он не может гарантировать полную совместимость и возможность совместной работы аппаратуры различных изготовителей. Обычно требуется дополнительное взаимное соглашение между заинтересованными компаниями в отношении методов использования определенных функций связи, принимая во внимание работу всей аппаратуры телемеханики.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие международные стандарты и документы:

МЭК 60870-1-1:1988 Устройства и системы телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 1. Общие принципы

МЭК 60870-5-1:1990 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 1. Форматы передаваемых кадров

МЭК 60870-5-2:1992 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 2. Процедуры в каналах передачи

МЭК 60870-5-3:1992 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 3. Общая структура данных пользователя

МЭК 60870-5-4:1993 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 4. Определение и кодирование элементов пользовательской информации

МЭК 60870-5-5:1995 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 5. Основные прикладные функции

МЭК 60870-5-103:1997 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 103. Обобщенный стандарт по информационному интерфейсу для аппаратуры релейной защиты

ИСО/МЭК 8824-1:2000 Информационная технология. Абстрактная синтаксическая нотация версии один (АСН.1). Часть 1. Спецификация основной нотации

Рекомендация МСЭ-Т V.24:1993 Перечень определений линий стыка между оконечным оборудованием данных (ООД) (DTE) и аппаратурой окончания канала данных (АКД) (DCE)

Рекомендация МСЭ-Т V.28:1993 Электрические характеристики несимметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током

Рекомендация МСЭ-Т Х.24:1988 Перечень определений цепей стыка между ООД и АКД в сетях данных общего пользования

Рекомендация МСЭ-Т Х.27:1988 Электрические характеристики симметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током, используемых в аппаратуре на интегральных схемах в области передачи данных

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 обобщающий стандарт (companion standard): Стандарт, добавляющий семантику к определениям базового стандарта или функционального профиля; это может выражаться определением конкретного использования объектов информации или определением дополнительных объектов информации, сервисных процедур и параметров базовых стандартов.

Примечание - Обобщающий стандарт не меняет стандартов, к которым он относится, но проясняет взаимоотношения между ними при их совместном использовании в определенной области.

3.2 группа (объектов информации) [group (for information objects)]: Это выборка из ОБЩИХ АДРЕСОВ или АДРЕСОВ ИНФОРМАЦИИ, которая специально определяется для конкретных систем.

3.3 направление управления (control direction): Направление передачи от контролирующей станции к контролируемой станции.

3.4 направление контроля (monitor direction): Направление передачи от контролируемой станции к контролирующей станции.

3.5 параметр системы (system parameter): Параметр, действительный для всей системы телемеханики, использующей настоящий обобщающий стандарт; система телемеханики состоит из нескольких контролирующих и контролируемых станций, которые могут быть соединены сетями различной конфигурации.

3.6 параметр, характерный для сети (network-specific parameter): Параметр, определяющий сеть и действительный для всех станций, соединенных сетями определенной конфигурации.

3.7 параметр, характерный для станции (station-specific parameter): Параметр, определяющий станцию и действительный для определенных станций.

3.8 параметр, характерный для объекта (object-specific parameter): Параметр, определяющий объект и действительный для отдельного объекта информации или определенной группы информационных объектов.

4 Основные правила

Настоящий пункт представляет основные правила построения обобщающих стандартов для протоколов передачи систем телемеханики, использующих протоколы стандартов серии МЭК 60870-5. Эти правила приведены в нижеследующих подпунктах.

4.1 Структура протокола

Протоколы стандартов серии МЭК 60870-5 основаны на трехуровневой модели "Структура повышенной производительности" (ЕРА), определенной в пункте 4 МЭК 60870-5-3.

Физический уровень использует рекомендации МСЭ-Т, что соответствует модели двоичного симметричного канала без памяти в требуемой среде, чтобы сохранить высокий уровень достоверности данных при блочном кодировании на канальном уровне.

Канальный уровень содержит ряд процедур передачи по каналу, в явной форме использующих УПРАВЛЯЮЩУЮ ИНФОРМАЦИЮ КАНАЛЬНОГО ПРОТОКОЛА (LPCI), что дает возможность передавать БЛОКИ ДАННЫХ ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ (ASDU) как данные пользователя канала. Канальный уровень использует выбор форматов кадра, чтобы обеспечить требуемую достоверность, эффективность и удобство передачи.

Прикладной уровень содержит ряд "Прикладных функций", включающих передачу БЛОКОВ ДАННЫХ ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ между источником и получателем.

Прикладной уровень настоящего обобщающего стандарта не использует в явном виде УПРАВЛЯЮЩУЮ ИНФОРМАЦИЮ ПРОТОКОЛА ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ (APCI). Эта информация содержится в составе поля ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ ASDU и в типе используемого канального сервиса.

На рисунке 1 показана модель структуры повышенной производительности (ЕРА) и выбранные стандартные определения настоящего обобщающего стандарта.

Рисунок 1 - Выбранные стандартные определения настоящего стандарта

Рисунок 1 - Выбранные стандартные определения настоящего стандарта

4.2 Физический уровень

В настоящем стандарте приведены рекомендации МСЭ-Т, которые определяют интерфейсы между аппаратурой окончания канала данных (АКД) и оконечным оборудованием данных (ООД) на контролирующей (ПУ - Пункт управления) и контролируемой (КП - Контролируемый пункт) станциях (см. рисунок 2 настоящего стандарта и рисунок 2 МЭК 60870-1-1).

Рисунок 2 - Интерфейсы и соединения между ПУ и КП

Рисунок 2 - Интерфейсы и соединения между ПУ и КП

Стандартным интерфейсом между ООД и АКД является асинхронный интерфейс по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и МСЭ-Т V.28. Использование требуемых сигналов интерфейса зависит от режима работы используемого канала передачи. Настоящий стандарт определяет выбор цепей (сигналов) обмена, которые могут быть использованы, но не все из них являются необходимыми.

Примечание - Следует избегать методов передачи данных, улучшающих использование полосы частот данного канала передачи, если не будет доказано, что используемый метод (обычно нарушающий требуемые принципы кодирования для канала без памяти) не уменьшает достоверность данных при методе кодирования блока данных выбранного формата кадра на канальном уровне.

4.3 Канальный уровень

МЭК 60870-5-2 предлагает выбор процедур передачи по каналу с использованием поля управления и необязательного поля адреса. Канал между станциями может работать в балансном или небалансном режиме. Соответствующие функциональные коды для поля управления определяются для обоих режимов работы.

Если каналы от ПУ к нескольким КП используют общий физический канал, то эти каналы должны работать в небалансном режиме, чтобы исключить возможность попыток более чем одного КП передавать по каналу одновременно. Последовательность, с которой различным КП разрешен доступ к передаче по каналу, определяется процедурой прикладного уровня на ПУ (см. подпункт 6.2 "Сбор данных при помощи опроса" МЭК 60870-5-5).

Настоящий стандарт определяет, используется ли небалансный или балансный режим передачи; какие канальные процедуры (и соответствующие функциональные коды) должны применяться.

Настоящий стандарт определяет однозначный адрес (номер) для каждого соединения. Каждый адрес может быть единственным внутри данной системы или единственным внутри группы каналов, использующих общий канал. Последнее требует меньшего адресного поля, но ПУ должен устанавливать соответствие между адресами и номером канала.

Настоящий стандарт дает возможность определить один формат кадра, выбранный из нескольких форматов, предлагаемых стандартом МЭК 60870-5-1. Выбранный формат должен обеспечивать требуемую достоверность вместе с максимальной эффективностью, возможной при приемлемом уровне удобства выполнения. Кроме того, настоящий стандарт определяет выдержку тайм-аута на первичной станции и максимально допустимое время реакции на вторичной станции для всех каналов [см. МЭК 60870-5-2 (приложение А, пункт А.1 в части деталей выбора временных параметров канала)].

4.4 Прикладной уровень

Настоящий стандарт определяет соответствующие ASDU из общей структуры, заданной МЭК 60870-5-3. Эти ASDU построены с применением определений и кодовых обозначений для прикладных элементов информации, заданных МЭК 60870-5-4.

Настоящий стандарт определяет также один выбранный порядок передачи полей прикладных данных (см. МЭК 60870-5-4, подпункт 4.10). Чтобы обеспечить максимально общий подход к программированию на различных ЭВМ телемеханических станций, должен быть выбран порядок передачи многобайтовых полей (режим 1 или режим 2).

4.5 Прикладной процесс

МЭК 60870-5-5 представляет собой набор основных прикладных функций. Настоящий стандарт содержит один или несколько примеров таких функций, выбранных для обеспечения необходимого набора прикладных процедур ввода/вывода, соответствующего требованиям систем телемеханики.

5 Физический уровень

5.1 Выдержки из стандартов ИСО и МСЭ-Т

Имеются следующие фиксированные структуры сети:

- точка-точка;

- радиальная точка-точка;

- многоточечная радиальная;

- магистральная (цепочечная);

- многоточечная кольцевая.

Действительно подмножество, приведенное в рекомендациях МСЭ-Т V.24 и V.28, определенное в МЭК 60870-1-1.

В случае цифровой передачи, использующей дискретный мультиплексор, интерфейс по рекомендациям МСЭ-Т Х.24 и Х.27 может быть применен по специальной договоренности для каналов до 64 кбит/с (см. 5.1.2).

В настоящем стандарте "Цепь данных" рассматривается отдельно от телемеханических станций, т.к. она часто реализуется в виде отдельной аппаратуры. Настоящий стандарт включает полную спецификацию интерфейса ООД/АКД, но для соответствующей АКД дана только спецификация требований.

5.1.1 Несимметричные цепи обмена по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и V.28

Настоящий стандарт определяет подмножество цепей по рекомендации МСЭ-Т V.24 с использованием уровней сигналов, определенных в рекомендации МСЭ-Т V.28.

Таблица 1 - Выдержки из рекомендаций МСЭ-Т V.24 и V.28

Стандартные скорости передачи могут быть определены отдельно для направления передачи и направления приема. Установлены следующие скорости передачи.

Стандартные скорости передачи для интерфейса с частотной модуляцией по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и V.28 должны быть:

- 100 бит/с

- 200 бит/с

- 300 бит/с

- 600 бит/с

- 1,2 кбит/с.

Стандартные скорости передачи для интерфейса МОДЕМ по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и V.28 должны быть:

- 300 бит/с

- 600 бит/с

- 1,2 кбит/с

- 2,4 кбит/с*

- 4,8 кбит/с*

- 9,6 кбит/с*.

_______________

* См. примечание к подпункту 4.2.

Стандартные скорости передачи для мультиплексоров дискретных сигналов (используемых асинхронно) такие же, как для интерфейса МОДЕМ.

5.1.2 Симметричные цепи обмена по рекомендациям МСЭ-Т Х.24 и Х.27

В таблице 2 приведен перечень симметричных интерфейсных цепей по рекомендациям МСЭ-Т Х.24 и Х.27 (используемых при синхронном методе передачи) для мультиплексоров дискретных сигналов. Интерфейсы МСЭ-Т Х.24 и Х.27 работают с симметричными дифференциальными сигналами и предназначены для скорости 64 кбит/с.


Таблица 2 - Выдержки из рекомендаций МСЭ-Т Х.24 и Х.27 для интерфейсов с синхронными мультиплексорами дискретных сигналов

Стандартные скорости передачи могут быть определены отдельно для направления передачи и направления приема. Установлены следующие скорости передачи:

- 2,4 кбит/с

- 4,8 кбит/с

- 9,6 кбит/с

- 19,2 кбит/с

- 38,4 кбит/с

- 56 кбит/с

- 64 кбит/с.

5.1.3 Интерфейсы для коммутируемых сетей связи

Настоящий стандарт не определяет применений, использующих коммутируемые сети связи.

5.1.4 Другие совместимые интерфейсы

Другие физические интерфейсы, кроме рекомендуемых в серии стандартов МЭК 60870-5, могут использоваться по согласованию между изготовителем и пользователем. Однако если используются другие интерфейсы, то изготовитель и пользователь должны удостовериться в их функциональности и совместимости.

6 Канальный уровень

В настоящем пункте используются следующие стандарты:

МЭК 60870-5-1 "Форматы передаваемых кадров";

МЭК 60870-5-2 "Процедуры в каналах передачи".

6.1 Применение требований МЭК 60870-5-1 "Форматы передаваемых кадров"

Настоящий стандарт допускает исключительно формат кадра FT1.2, определенный в МЭК 60870-5-1 (подпункт 6.2.4.2). Допускается формат как с фиксированной, так и с переменной длиной блока, а также передача единичного управляющего символа 1. Если передаются ASDU, то должен использоваться формат с переменной длиной блока. Если ASDU не передаются, то должен использоваться формат с фиксированной длиной блока или единичный символ.

Примечания

1 Правила, определенные в МЭК 60870-5-1 (подпункт 6.2.4.2), должны быть полностью соблюдены.

2 Кадр FT1.2 основан на асинхронном методе передачи и состоит из 11 битовых символов. Каждый символ начинается стартовым битом "0" и заканчивается стоповым битом "1". Однако при использовании синхронного интерфейса, определенного выше в 5.1.2, элементы сигнала (биты) синхронизируются от АКД и передаются непрерывно. В этом случае кадр передается и принимается изохронно.


Правило передачи R3 (МЭК 60870-5-1, подпункт 6.2.4.2) определяет, что между символами кадра не разрешается иметь интервалы спокойного состояния линии. Этого невозможно достичь в ряде практических реализаций, особенно при высокой скорости передачи из-за неизбежного аппаратного или программного запаздывания.

Однако можно показать, что интервал спокойного состояния линии между символами, имеющий длительность не более чем длина одного передаваемого бита, не уменьшает достоверность кадра. Поэтому правило передачи R3 может быть ослаблено следующим: разрешен интервал между символами не более чем длительность одного передаваемого бита. Интервал между символами увеличивает время передачи информации, критичной ко времени (например, синхронизации часов), что уменьшает точность часов на контролируемой станции (КП).

Приемнику не требуется измерять интервал спокойного состояния линии между символами. Например, приемник может быть реализован с использованием микросхемы последовательного интерфейса (UART) без специального аппаратного или программного контроля длительности промежутков между символами в принимаемом кадре.

6.2 Применение требований МЭК 60870-5-2 "Процедуры в каналах передачи"

Максимальная длина кадров канального уровня устанавливается как фиксированный параметр системы (сети). При необходимости максимальная длина для каждого направления может быть различной.

Кадр фиксированной длины не содержит прикладных данных.

При необходимости применяются режимы передачи: ПОСЫЛКА/БЕЗ ОТВЕТА, ПОСЫЛКА/ПОДТВЕРЖДЕНИЕ и ЗАПРОС/ОТВЕТ. Интерфейс между канальным уровнем и пользователем услуг в настоящем стандарте не определяется.

6.2.1 Диаграммы переходов состояний

Настоящий подпункт детализирует базовые определения процедур в канале передачи, приведенные в МЭК 60870-5-2. Диаграммы переходов состояний применяются для более точного определения процедур, с тем чтобы канальные уровни, выполненные различными изготовителями, могли быть полностью совместимыми. Диаграммы переходов состояний представляют состояния (в данном случае для канального уровня, определенного МЭК 60870-5-2) и переходы из одного состояния в другое. Включаются действия: посылки кадра Тх и прием кадра Rx. Кроме состояний в настоящем подпункте описаны важные внутренние процессы.

Диаграммы переходов состояний (см. рисунки 5, 6, 8, 9) представлены в формате, определенном Грэди Бучем (Grady Booch) и Харелом (Harel). Разъяснение отдельных элементов показано на рисунке 3.

Рисунок 3 - Диаграмма переходов состояний

Рисунок 3 - Диаграмма переходов состояний

Обозначение in указывает действие, которое проводится, когда происходит переход в данное состояние. Переход в следующее состояние может быть обусловлен окончанием текущего состояния в случае, если не определено событие, вызывающее переход. При перечислении нескольких условий в квадратных скобках запятая соответствует логической операции И. В круглых скобках могут даваться пояснения, в том числе операнды к выполняемым действиям.

Система обозначений в диаграммах переходов состояний (см. рисунки 5, 6, 8, 9) следующая:

от FC0 до FC15 - функциональные коды от 0 до 15 (см. таблицы 1-4 МЭК 60870-5-2);

FCB - бит счета кадров;

FCV - бит счета кадров учитывается;

DFC - контроль потока данных;

ACD - запрос данных (бит требования запроса данных);

PRM - первичное сообщение;

SC - одиночный символ.

6.2.1.1 Процедуры небалансной передачи

В небалансных системах передачи КП вторичен (slave), ПУ - первичен (master).

В иерархических системах любой промежуточный узел является первичным в направлении к КП и вторичным в направлении к ПУ.

RES-биты (резерв) в поле управления не используются и должны иметь значение 0.

Адресное поле А канала - один или два байта, как определено фиксированным параметром системы. Номер адреса для общей (широковещательной) команды (всегда для режима ПОСЫЛКА/БЕЗ ОТВЕТА) - 255 (при однобайтовом адресе) или 65535 (при двубайтовом адресе). Режим ПОСЫЛКА/БЕЗ ОТВЕТА применяется для посылки пользовательских данных ко всем станциям (циркулярный адрес).

Групповые адреса не определяются.

В системах с опросом основная процедура передачи использует для режима ЗАПРОС/ОТВЕТ функциональный код 11 (запрос прикладных данных класса 2). Данные класса 1 указываются с помощью бита ACD, как определено МЭК 60870-5-2. Присвоение причин передачи двум классам определено в 7.4.2 настоящего стандарта. Вторичная станция, не имеющая готовых данных класса 2, может отвечать на запрос данных класса 2 данными класса 1.

Таблица 3 показывает допустимые комбинации для небалансных процедур канального уровня.

Таблица 3 - Допустимые комбинации для небалансных процедур канального уровня

Разрешены также ответы <14> "Услуги канала не работают" или <15> "Услуги канала не предусмотрены". Управляющий одиночный символ Е5 может быть применен вместо ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОДТВЕРЖДЕНИЯ фиксированной длины (вторичный функциональный код <0>) или ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ОТВЕТА фиксированной длины (вторичный функциональный код <9>), за исключением тех случаев, когда имеется запрос данных класса 1 (ACD=1) или дальнейшие сообщения могут вызвать переполнение (DFC=1). Это показано на рисунках 5 и 6. Одиночный символ А2 не должен использоваться.

Для небалансных процедур передачи первичная станция содержит только первичный канальный уровень, а вторичная станция содержит только вторичный канальный уровень (рисунок 4). Одна первичная станция может быть соединена более чем с одной вторичной станцией. Совместимая связь между первичной станцией и отдельной вторичной станцией относится только к этим двум станциям. Процедура опроса данных с нескольких вторичных станций - локальная внутренняя функция первичной станции - не показана на рисунках 4-6. Соответственно эти диаграммы показывают только первичную станцию и одну вторичную станцию. В случае более чем одной вторичной станции первичная станция должна запоминать текущее состояние каждой вторичной станции.

Рисунок 4 - Небалансные процедуры передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Рисунок 4 - Небалансные процедуры передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Примечания к диаграммам переходов состояний:

1 Первичный канальный уровень относится к станции А, вторичный - к станции-партнеру В.

2 Примитивы обмена с пользователями REQ, IND, RESP, CON определены в МЭК 60870-5-2 (пункт 4).

3 Одиночный символ может быть использован вторичной станцией вместо FC0 или FC9, кроме случаев, когда ACD=1 или DFC=1.

4 Сервис FC1 в направлении от первичной станции не представлен.

5 - тайм-аут повторения передачи кадров первичной станцией. - интервал времени, в течение которого разрешены повторения. Вместо интервала времени может быть задано допустимое число повторений.


Рисунок 5 показывает диаграмму переходов состояний для первичной станции, а рисунок 6 - то же, для вторичной станции.

Рисунок 5 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: первичный канальный уровень

Рисунок 5 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: первичный канальный уровень

Рисунок 6 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: вторичный канальный уровень

Рисунок 6 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: вторичный канальный уровень

6.2.1.2 Процедуры балансной передачи

На посылку любого стандартизованного функционального кода в первичном направлении (коды от 0 до 4 и код 9) должен быть получен положительный или отрицательный ответ. В случае непредусмотренной услуги вторичная станция отвечает функциональным кодом 15.

В таблице 4 показаны допустимые комбинации для услуг балансного канального уровня.

Таблица 4 - Допустимые комбинации для услуг балансного канального уровня

Разрешены также ответы <14> - "Услуги канала не работают" или <15> - "Услуги канала не предусмотрены". Управляющий одиночный символ Е5 может быть применен вместо ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОДТВЕРЖДЕНИЯ фиксированной длины (вторичный функциональный код <0>), за исключением случая, когда дальнейшие сообщения могут вызвать переполнение (DFC=1).

Адресное поле А необязательно. Если оно определено, то состоит из одного или двух байтов (системный параметр). В балансных системах широковещательные команды не применяются. Бит RES в поле управления не используется и устанавливается в ноль.

Канальные уровни для балансных процедур передачи состоят из двух несвязанных логических процессов - один логический процесс представляет станцию А как первичную станцию, а станцию В как вторичную станцию. Другой логический процесс представляет станцию В как первичную станцию, а станцию А как вторичную станцию (каждая станция является комбинированной станцией). Таким образом, на каждой станции существуют два независимых процесса для управления канальным уровнем в логическом первичном и вторичном направлениях. Рисунок 7 показывает типовую организацию канального уровня, использующего балансные процедуры передачи.

Рисунок 7 - Балансная процедура передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Рисунок 7 - Балансная процедура передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Примечание - Физическое направление передачи фиксировано и определено при помощи бита DIR. Логические процессы - первичный или вторичный - могут меняться от станции А к станции В и наоборот. Первичное сообщение определяется значением бита PRM=1, вторичное сообщение - значением бита PRM=0 [см МЭК 60870-5-2 (подпункт 6.1.2)].


DIR определяет физическое направление передачи [см. МЭК 60870-5-2 (подпункт 6.1.2)]:

1 = от станции А (контролирующая) к станции В (контролируемая);

0 = от станции В (контролируемая) к станции А (контролирующая).

Все сообщения, посылаемые контролирующей станцией, имеют в поле управления канала данных бит DIR, установленный в 1. Все сообщения, посылаемые контролируемой станцией, должны иметь в поле управления канала бит DIR, установленный в 0.

Рисунок 8 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: первичный канальный уровень

Рисунок 8 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: первичный канальный уровень

В случае двух эквивалентных станций (например два пункта управления) значение DIR устанавливается по договоренности.

Если в балансном режиме определено использование поля адреса, оно должно содержать адрес получателя как в первичном, так и во вторичном сообщениях.

Рисунки 8 и 9 не показывают реакции канального уровня в случае приема искаженных кадров. Эти кадры обычно отбрасываются при помощи определенного процесса, который в настоящем стандарте не рассматривается. Этот процесс также отвечает за управление интервалом времени ожидания. На рисунке 8 показана диаграмма переходов состояний первичного канального уровня для балансных процедур передачи. На рисунке 9 - то же, для вторичного канального уровня.

Рисунок 9 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: вторичный канальный уровень

Рисунок 9 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: вторичный канальный уровень

6.2.2 Определение интервала ожидания для повторной передачи кадра

Для расчета интервала ожидания (тайм-аута) при повторной передаче в МЭК 60870-5-2, приложение А, приведены формулы для двух случаев и различных конкретных параметров. Интервал ожидания, показанный на рисунке А.2 или А.4 приложения А (МЭК 60870-5-2) для случая 2, не используется. Используется интервал ожидания, показанный на рисунках А.2 и А.4 указанного стандарта для случая 1. Для каждой определенной комбинации скоростей передачи интервал ожидания является константой.

Настоящий подпункт поясняет использование формул для расчета двух таблиц, которые дают примеры интервалов ожидания для ряда типовых условий как балансной, так и небалансной передачи.

Ссылки: МЭК 60870-5-2, приложение А - рисунок А.2, случай 1 (небалансные процедуры передачи);

МЭК 60870-5-2, приложение А - рисунок А.4, случай 1 (балансные процедуры передачи).

Аббревиатуры, не определенные в МЭК 60870-5-2:

BAB - скорость передачи от станции А к станции В;

ВВА - скорость передачи от станции В к станции А;

LBAmax - число байтов в наиболее длинном кадре от В к А;

LADDR - длина поля адреса канала;

ВАВ, ВВА, LBAmax, LADDR, и - параметры конкретного проекта.

6.2.2.1 Небалансная передача

Следующие условия справедливы для интервала ожидания (тайм-аута) , рассчитанного по формуле:

, (1)

где ,

где = время реакции станции В (характерное для каждого устройства);

0,5/ВАВ (см. примечание ниже);

0,5/ВВА (см. примечание ниже);

11хLBAmax/BBA.

Примеры значений интервала ожидания в зависимости от длины кадра, скорости передачи и других параметров приведены в таблице 5.


Таблица 5 - Интервал ожидания при небалансной передаче в зависимости от длины кадра, скорости передачи и других параметров (пример)

Примечание - Запаздывание сигнала и (см. МЭК 60870-5-2, приложение А) предполагается равным половине времени передачи битов данных.

6.2.2.2 Балансная передача

Следующие условия справедливы для интервала ожидания , рассчитываемого по формуле

, (2)

где ,

где время реакции станции В (характерное для каждого устройства);

0,5/ВАВ (см. примечание ниже);

0,5/ВВА (см. примечание ниже);

33/ВВА*;

_______________

* 33 бит является критическим (предельным) случаем для определения .

- это системный параметр, который может быть существенно менее 33 бит (например 0,5 бита).

11хLBAmax/BBA;

11(LADDR + 4)/BBA.

Примечание - Запаздывание сигналов и [см. МЭК 60870-5-2, (приложение А)] предполагается равным половине времени передачи битов данных.


Примеры значений интервала ожидания в зависимости от длины кадра, скорости передачи и других параметров приведены в таблице 6.


Таблица 6 - Интервал ожидания при балансной передаче в зависимости от длины кадра, скорости передачи и параметров, определяемых проектом (пример)

6.2.3 Использование различных сбросов

МЭК 60870-5-2 определяет услуги: FC0 - сброс удаленного канала и FC1 - сброс процесса пользователя. Кроме этого настоящий стандарт и МЭК 60870-5-5 определяют удаленную процедуру инициализации, которая использует команду сброса процесса C_RP_NA_1 с идентификатором типа <105>.

Применение различных сбросов объясняется в таблице 7.

Таблица 7 - Действие различных сбросов

Сброс удаленного канала

используется, когда вторичный канал сбрасывается независимо от уровней, расположенных выше канального. В этом случае бит счета кадров в поле управления всегда устанавливается в ноль. Ожидающие сообщения вторичного канального уровня стираются.

Сброс процесса пользователя

как функция канального уровня используется, если уровень канала продолжает работать, а функции процесса на контролируемой станции отсутствуют. В этом случае сброс процесса пользователя через сервис канального уровня может запустить процесс пользователя в работу. Такой сервис (услуга) может использоваться только в том случае, если уровень канала может сбросить процесс пользователя при помощи отдельного сигнала.

Использование команды сброса процесса подробно определено в МЭК 60870-5-5 (подпункты 6.1.4 и 6.1.7).

7 Прикладной уровень и процесс пользователя

В настоящем пункте используются следующие стандарты:

МЭК 60870-5-3 "Общая структура данных пользователя";

МЭК 60870-5-4 "Определение и кодирование элементов пользовательской информации";

МЭК 60870-5-5 "Основные прикладные функции".

7.1 Применение требований МЭК 60870-5-3 "Общая структура данных пользователя"

МЭК 60870-5-3 описывает Основные Прикладные Блоки данных в кадрах передачи систем телемеханики. Настоящий подпункт выбирает отдельные элементы поля из указанного стандарта и определяет БЛОКИ ДАННЫХ ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ (ASDU), используемые в настоящем стандарте.

БЛОК ДАННЫХ КАНАЛЬНОГО УРОВНЯ (LPDU) в настоящем стандарте содержит не более одного ASDU.

ASDU (см. рисунок 10) состоит из ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ и одного или более ОБЪЕКТОВ ИНФОРМАЦИИ.

Рисунок 10 - Структура ASDU

Рисунок 10 - Структура ASDU

ИДЕНТИФИКАТОР БЛОКА ДАННЫХ (ИБД) имеет всегда одинаковую структуру для всех ASDU. Все ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ, входящие в один ASDU, всегда имеют одинаковую структуру и тип, которые определены в поле ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА.

Структура ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ следующая:

Размер ОБЩЕГО АДРЕСА ASDU определяется фиксированным параметром системы, в данном случае один или два байта. ОБЩИЙ АДРЕС - это адрес станции, который может быть структурирован, чтобы иметь возможность адресации ко всей станции или только к отдельному сектору станции.

Поле данных ДЛИНА ASDU отсутствует. Каждый кадр содержит только один ASDU. Длина ASDU определяется как длина кадра (указанная в поле длины канального протокола) минус фиксированное целое, зависящее от параметра системы:

1 - если нет адреса канального уровня;

2 - если адрес канального уровня один байт;

3 - если адрес канального уровня два байта.

МЕТКИ ВРЕМЕНИ (если присутствуют) всегда относятся к одиночному ОБЪЕКТУ ИНФОРМАЦИИ.

ОБЪЕКТ ИНФОРМАЦИИ состоит из ИДЕНТИФИКАТОРА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ, НАБОРА ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ и (если присутствует) МЕТКИ ВРЕМЕНИ ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ.

ИДЕНТИФИКАТОР ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ состоит только из АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. В большинстве случаев ОБЩИЙ АДРЕС ASDU вместе с АДРЕСОМ ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ характеризуют полный НАБОР ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ внутри определенной системы. Комбинация обоих адресов должна быть однозначной для каждой системы. ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА не является частью ОБЩЕГО АДРЕСА или АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ.

НАБОР ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ состоит из ОДИНОЧНОГО ЭЛЕМЕНТА ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ) или ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ).

Примечание - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА определяет структуру, тип и формат ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. Все ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ данного ASDU имеют одинаковую структуру, тип и формат.

7.2 Применение требований МЭК 60870-5-4 "Определение и кодирование элементов пользовательской информации"

Размеры и содержание полей индивидуальной информации ASDU определяются в соответствии с правилами для элементов информации по МЭК 60870-5-4.

7.2.1 ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА

Байт 1 ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА определяет структуру, тип и формат ОБЪЕКТА(ов) ИНФОРМАЦИИ данного блока ASDU.

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА определяется следующим образом:

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<1..255>

Рисунок 11 - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА

Рисунок 11 - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА

ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ с МЕТКОЙ ВРЕМЕНИ или без нее отличаются различными значениями ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА.

Контролирующая станция игнорирует ASDU с не определенным для данной системы значением идентификатора типа.

7.2.1.1 Определение семантики значений поля ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Значение "0" не используется. В настоящем стандарте определяется диапазон значений от 1 до 127. Диапазон от 128 до 255 не определяется. Значения ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА от 136 до 255 могут быть определены независимо друг от друга пользователями настоящего стандарта. Однако полная совместимость может быть достигнута только при использовании ASDU со значениями ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА от 1 до 127.

Таблицы 8-13, приведенные ниже, показывают определение значений ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА для прикладной и системной информации как в направлении контроля, так и в направлении управления. При стандартных операциях существует вертикальный поток информации между станциями в сети. Команды посылаются вниз от центральной контролирующей станции к одной из нескольких контролируемых станций, а события и измеряемые величины посылаются вверх от контролируемой станции к центральной контролирующей станции.

Таблица 8 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Информация о процессе в направлении контроля

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<0..44>

ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006

Группа П77

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ

Часть 5

Протоколы передачи

Раздел 101

Обобщающий стандарт по основным функциям телемеханики

Telecontrol equipment and systems.
Part 5. Transmission protocol.
Section 101. Companion standard for basic telecontrol tasks

ОКС 33.200
ОКП 42 3200

Дата введения 2006-09-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН ОАО "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" (ОАО ВНИИЭ) на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 396 "Автоматика и телемеханика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 марта 2006 г. N 46-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60870-5-101:2003 "Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 101. Обобщающий стандарт по основным функциям телемеханики" (IEC 60870-5-101:2003 "Telecontrol equipment and systems. Part 5. Transmission protocol. Section 101. Companion standard for basic telecontrol tasks").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 870-5-101-2001


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт из серии стандартов МЭК 60870-5 распространяется на устройства и системы телемеханики с передачей данных последовательными двоичными кодами для контроля и управления территориально распределенными процессами. Раздел 101 является обобщающим стандартом по основным функциям телемеханики, что дает возможность взаимодействия различной совместимой аппаратуры телемеханики. Настоящий стандарт обобщает взаимоотношения между стандартами МЭК 60870-5-1 - МЭК 60870-5-5 и представляет правила построения функциональных профилей для основных телемеханических задач.

Настоящий стандарт определяет ASDU* с метками времени СР24Время2а, которые включают три байта времени в двоичном коде от миллисекунд до минут. Кроме того, в настоящем стандарте определены ASDU с метками времени СР56Время2а, которые включают семь байтов времени в двоичном коде от миллисекунд до лет (см. пункт 6.8 МЭК 60870-5-4 и 7.2.6.18 настоящего стандарта).

_______________

* ASDU - Блоки данных прикладного уровня.

ASDU с метками времени СР56Время2а используются, если пункт управления (ПУ) не может добавить время от часов до лет однозначно к получаемым ASDU с метками от миллисекунд до минут. Это может случиться при использовании сетей с неопределенными задержками или когда возникает временный сбой в сети.

Несмотря на то, что настоящий стандарт определяет наиболее важные пользовательские функции, кроме актуальных функций связи, он не может гарантировать полную совместимость и возможность совместной работы аппаратуры различных изготовителей. Обычно требуется дополнительное взаимное соглашение между заинтересованными компаниями в отношении методов использования определенных функций связи, принимая во внимание работу всей аппаратуры телемеханики.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие международные стандарты и документы:

МЭК 60870-1-1:1988 Устройства и системы телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 1. Общие принципы

МЭК 60870-5-1:1990 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 1. Форматы передаваемых кадров

МЭК 60870-5-2:1992 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 2. Процедуры в каналах передачи

МЭК 60870-5-3:1992 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 3. Общая структура данных пользователя

МЭК 60870-5-4:1993 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 4. Определение и кодирование элементов пользовательской информации

МЭК 60870-5-5:1995 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 5. Основные прикладные функции

МЭК 60870-5-103:1997 Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи. Раздел 103. Обобщенный стандарт по информационному интерфейсу для аппаратуры релейной защиты

ИСО/МЭК 8824-1:2000 Информационная технология. Абстрактная синтаксическая нотация версии один (АСН.1). Часть 1. Спецификация основной нотации

Рекомендация МСЭ-Т V.24:1993 Перечень определений линий стыка между оконечным оборудованием данных (ООД) (DTE) и аппаратурой окончания канала данных (АКД) (DCE)

Рекомендация МСЭ-Т V.28:1993 Электрические характеристики несимметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током

Рекомендация МСЭ-Т Х.24:1988 Перечень определений цепей стыка между ООД и АКД в сетях данных общего пользования

Рекомендация МСЭ-Т Х.27:1988 Электрические характеристики симметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током, используемых в аппаратуре на интегральных схемах в области передачи данных

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 обобщающий стандарт (companion standard): Стандарт, добавляющий семантику к определениям базового стандарта или функционального профиля; это может выражаться определением конкретного использования объектов информации или определением дополнительных объектов информации, сервисных процедур и параметров базовых стандартов.

Примечание - Обобщающий стандарт не меняет стандартов, к которым он относится, но проясняет взаимоотношения между ними при их совместном использовании в определенной области.

3.2 группа (объектов информации) [group (for information objects)]: Это выборка из ОБЩИХ АДРЕСОВ или АДРЕСОВ ИНФОРМАЦИИ, которая специально определяется для конкретных систем.

3.3 направление управления (control direction): Направление передачи от контролирующей станции к контролируемой станции.

3.4 направление контроля (monitor direction): Направление передачи от контролируемой станции к контролирующей станции.

3.5 параметр системы (system parameter): Параметр, действительный для всей системы телемеханики, использующей настоящий обобщающий стандарт; система телемеханики состоит из нескольких контролирующих и контролируемых станций, которые могут быть соединены сетями различной конфигурации.

3.6 параметр, характерный для сети (network-specific parameter): Параметр, определяющий сеть и действительный для всех станций, соединенных сетями определенной конфигурации.

3.7 параметр, характерный для станции (station-specific parameter): Параметр, определяющий станцию и действительный для определенных станций.

3.8 параметр, характерный для объекта (object-specific parameter): Параметр, определяющий объект и действительный для отдельного объекта информации или определенной группы информационных объектов.

4 Основные правила

Настоящий пункт представляет основные правила построения обобщающих стандартов для протоколов передачи систем телемеханики, использующих протоколы стандартов серии МЭК 60870-5. Эти правила приведены в нижеследующих подпунктах.

4.1 Структура протокола

Протоколы стандартов серии МЭК 60870-5 основаны на трехуровневой модели "Структура повышенной производительности" (ЕРА), определенной в пункте 4 МЭК 60870-5-3.

Физический уровень использует рекомендации МСЭ-Т, что соответствует модели двоичного симметричного канала без памяти в требуемой среде, чтобы сохранить высокий уровень достоверности данных при блочном кодировании на канальном уровне.

Канальный уровень содержит ряд процедур передачи по каналу, в явной форме использующих УПРАВЛЯЮЩУЮ ИНФОРМАЦИЮ КАНАЛЬНОГО ПРОТОКОЛА (LPCI), что дает возможность передавать БЛОКИ ДАННЫХ ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ (ASDU) как данные пользователя канала. Канальный уровень использует выбор форматов кадра, чтобы обеспечить требуемую достоверность, эффективность и удобство передачи.

Прикладной уровень содержит ряд "Прикладных функций", включающих передачу БЛОКОВ ДАННЫХ ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ между источником и получателем.

Прикладной уровень настоящего обобщающего стандарта не использует в явном виде УПРАВЛЯЮЩУЮ ИНФОРМАЦИЮ ПРОТОКОЛА ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ (APCI). Эта информация содержится в составе поля ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ ASDU и в типе используемого канального сервиса.

На рисунке 1 показана модель структуры повышенной производительности (ЕРА) и выбранные стандартные определения настоящего обобщающего стандарта.

Рисунок 1 - Выбранные стандартные определения настоящего стандарта

Рисунок 1 - Выбранные стандартные определения настоящего стандарта

4.2 Физический уровень

В настоящем стандарте приведены рекомендации МСЭ-Т, которые определяют интерфейсы между аппаратурой окончания канала данных (АКД) и оконечным оборудованием данных (ООД) на контролирующей (ПУ - Пункт управления) и контролируемой (КП - Контролируемый пункт) станциях (см. рисунок 2 настоящего стандарта и рисунок 2 МЭК 60870-1-1).

Рисунок 2 - Интерфейсы и соединения между ПУ и КП

Рисунок 2 - Интерфейсы и соединения между ПУ и КП

Стандартным интерфейсом между ООД и АКД является асинхронный интерфейс по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и МСЭ-Т V.28. Использование требуемых сигналов интерфейса зависит от режима работы используемого канала передачи. Настоящий стандарт определяет выбор цепей (сигналов) обмена, которые могут быть использованы, но не все из них являются необходимыми.

Примечание - Следует избегать методов передачи данных, улучшающих использование полосы частот данного канала передачи, если не будет доказано, что используемый метод (обычно нарушающий требуемые принципы кодирования для канала без памяти) не уменьшает достоверность данных при методе кодирования блока данных выбранного формата кадра на канальном уровне.

4.3 Канальный уровень

МЭК 60870-5-2 предлагает выбор процедур передачи по каналу с использованием поля управления и необязательного поля адреса. Канал между станциями может работать в балансном или небалансном режиме. Соответствующие функциональные коды для поля управления определяются для обоих режимов работы.

Если каналы от ПУ к нескольким КП используют общий физический канал, то эти каналы должны работать в небалансном режиме, чтобы исключить возможность попыток более чем одного КП передавать по каналу одновременно. Последовательность, с которой различным КП разрешен доступ к передаче по каналу, определяется процедурой прикладного уровня на ПУ (см. подпункт 6.2 "Сбор данных при помощи опроса" МЭК 60870-5-5).

Настоящий стандарт определяет, используется ли небалансный или балансный режим передачи; какие канальные процедуры (и соответствующие функциональные коды) должны применяться.

Настоящий стандарт определяет однозначный адрес (номер) для каждого соединения. Каждый адрес может быть единственным внутри данной системы или единственным внутри группы каналов, использующих общий канал. Последнее требует меньшего адресного поля, но ПУ должен устанавливать соответствие между адресами и номером канала.

Настоящий стандарт дает возможность определить один формат кадра, выбранный из нескольких форматов, предлагаемых стандартом МЭК 60870-5-1. Выбранный формат должен обеспечивать требуемую достоверность вместе с максимальной эффективностью, возможной при приемлемом уровне удобства выполнения. Кроме того, настоящий стандарт определяет выдержку тайм-аута на первичной станции и максимально допустимое время реакции на вторичной станции для всех каналов [см. МЭК 60870-5-2 (приложение А, пункт А.1 в части деталей выбора временных параметров канала)].

4.4 Прикладной уровень

Настоящий стандарт определяет соответствующие ASDU из общей структуры, заданной МЭК 60870-5-3. Эти ASDU построены с применением определений и кодовых обозначений для прикладных элементов информации, заданных МЭК 60870-5-4.

Настоящий стандарт определяет также один выбранный порядок передачи полей прикладных данных (см. МЭК 60870-5-4, подпункт 4.10). Чтобы обеспечить максимально общий подход к программированию на различных ЭВМ телемеханических станций, должен быть выбран порядок передачи многобайтовых полей (режим 1 или режим 2).

4.5 Прикладной процесс

МЭК 60870-5-5 представляет собой набор основных прикладных функций. Настоящий стандарт содержит один или несколько примеров таких функций, выбранных для обеспечения необходимого набора прикладных процедур ввода/вывода, соответствующего требованиям систем телемеханики.

5 Физический уровень

5.1 Выдержки из стандартов ИСО и МСЭ-Т

Имеются следующие фиксированные структуры сети:

- точка-точка;

- радиальная точка-точка;

- многоточечная радиальная;

- магистральная (цепочечная);

- многоточечная кольцевая.

Действительно подмножество, приведенное в рекомендациях МСЭ-Т V.24 и V.28, определенное в МЭК 60870-1-1.

В случае цифровой передачи, использующей дискретный мультиплексор, интерфейс по рекомендациям МСЭ-Т Х.24 и Х.27 может быть применен по специальной договоренности для каналов до 64 кбит/с (см. 5.1.2).

В настоящем стандарте "Цепь данных" рассматривается отдельно от телемеханических станций, т.к. она часто реализуется в виде отдельной аппаратуры. Настоящий стандарт включает полную спецификацию интерфейса ООД/АКД, но для соответствующей АКД дана только спецификация требований.

5.1.1 Несимметричные цепи обмена по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и V.28

Настоящий стандарт определяет подмножество цепей по рекомендации МСЭ-Т V.24 с использованием уровней сигналов, определенных в рекомендации МСЭ-Т V.28.

Таблица 1 - Выдержки из рекомендаций МСЭ-Т V.24 и V.28

Стандартные скорости передачи могут быть определены отдельно для направления передачи и направления приема. Установлены следующие скорости передачи.

Стандартные скорости передачи для интерфейса с частотной модуляцией по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и V.28 должны быть:

- 100 бит/с

- 200 бит/с

- 300 бит/с

- 600 бит/с

- 1,2 кбит/с.

Стандартные скорости передачи для интерфейса МОДЕМ по рекомендациям МСЭ-Т V.24 и V.28 должны быть:

- 300 бит/с

- 600 бит/с

- 1,2 кбит/с

- 2,4 кбит/с*

- 4,8 кбит/с*

- 9,6 кбит/с*.

_______________

* См. примечание к подпункту 4.2.

Стандартные скорости передачи для мультиплексоров дискретных сигналов (используемых асинхронно) такие же, как для интерфейса МОДЕМ.

5.1.2 Симметричные цепи обмена по рекомендациям МСЭ-Т Х.24 и Х.27

В таблице 2 приведен перечень симметричных интерфейсных цепей по рекомендациям МСЭ-Т Х.24 и Х.27 (используемых при синхронном методе передачи) для мультиплексоров дискретных сигналов. Интерфейсы МСЭ-Т Х.24 и Х.27 работают с симметричными дифференциальными сигналами и предназначены для скорости 64 кбит/с.


Таблица 2 - Выдержки из рекомендаций МСЭ-Т Х.24 и Х.27 для интерфейсов с синхронными мультиплексорами дискретных сигналов

Стандартные скорости передачи могут быть определены отдельно для направления передачи и направления приема. Установлены следующие скорости передачи:

- 2,4 кбит/с

- 4,8 кбит/с

- 9,6 кбит/с

- 19,2 кбит/с

- 38,4 кбит/с

- 56 кбит/с

- 64 кбит/с.

5.1.3 Интерфейсы для коммутируемых сетей связи

Настоящий стандарт не определяет применений, использующих коммутируемые сети связи.

5.1.4 Другие совместимые интерфейсы

Другие физические интерфейсы, кроме рекомендуемых в серии стандартов МЭК 60870-5, могут использоваться по согласованию между изготовителем и пользователем. Однако если используются другие интерфейсы, то изготовитель и пользователь должны удостовериться в их функциональности и совместимости.

6 Канальный уровень

В настоящем пункте используются следующие стандарты:

МЭК 60870-5-1 "Форматы передаваемых кадров";

МЭК 60870-5-2 "Процедуры в каналах передачи".

6.1 Применение требований МЭК 60870-5-1 "Форматы передаваемых кадров"

Настоящий стандарт допускает исключительно формат кадра FT1.2, определенный в МЭК 60870-5-1 (подпункт 6.2.4.2). Допускается формат как с фиксированной, так и с переменной длиной блока, а также передача единичного управляющего символа 1. Если передаются ASDU, то должен использоваться формат с переменной длиной блока. Если ASDU не передаются, то должен использоваться формат с фиксированной длиной блока или единичный символ.

Примечания

1 Правила, определенные в МЭК 60870-5-1 (подпункт 6.2.4.2), должны быть полностью соблюдены.

2 Кадр FT1.2 основан на асинхронном методе передачи и состоит из 11 битовых символов. Каждый символ начинается стартовым битом "0" и заканчивается стоповым битом "1". Однако при использовании синхронного интерфейса, определенного выше в 5.1.2, элементы сигнала (биты) синхронизируются от АКД и передаются непрерывно. В этом случае кадр передается и принимается изохронно.


Правило передачи R3 (МЭК 60870-5-1, подпункт 6.2.4.2) определяет, что между символами кадра не разрешается иметь интервалы спокойного состояния линии. Этого невозможно достичь в ряде практических реализаций, особенно при высокой скорости передачи из-за неизбежного аппаратного или программного запаздывания.

Однако можно показать, что интервал спокойного состояния линии между символами, имеющий длительность не более чем длина одного передаваемого бита, не уменьшает достоверность кадра. Поэтому правило передачи R3 может быть ослаблено следующим: разрешен интервал между символами не более чем длительность одного передаваемого бита. Интервал между символами увеличивает время передачи информации, критичной ко времени (например, синхронизации часов), что уменьшает точность часов на контролируемой станции (КП).

Приемнику не требуется измерять интервал спокойного состояния линии между символами. Например, приемник может быть реализован с использованием микросхемы последовательного интерфейса (UART) без специального аппаратного или программного контроля длительности промежутков между символами в принимаемом кадре.

6.2 Применение требований МЭК 60870-5-2 "Процедуры в каналах передачи"

Максимальная длина кадров канального уровня устанавливается как фиксированный параметр системы (сети). При необходимости максимальная длина для каждого направления может быть различной.

Кадр фиксированной длины не содержит прикладных данных.

При необходимости применяются режимы передачи: ПОСЫЛКА/БЕЗ ОТВЕТА, ПОСЫЛКА/ПОДТВЕРЖДЕНИЕ и ЗАПРОС/ОТВЕТ. Интерфейс между канальным уровнем и пользователем услуг в настоящем стандарте не определяется.

6.2.1 Диаграммы переходов состояний

Настоящий подпункт детализирует базовые определения процедур в канале передачи, приведенные в МЭК 60870-5-2. Диаграммы переходов состояний применяются для более точного определения процедур, с тем чтобы канальные уровни, выполненные различными изготовителями, могли быть полностью совместимыми. Диаграммы переходов состояний представляют состояния (в данном случае для канального уровня, определенного МЭК 60870-5-2) и переходы из одного состояния в другое. Включаются действия: посылки кадра Тх и прием кадра Rx. Кроме состояний в настоящем подпункте описаны важные внутренние процессы.

Диаграммы переходов состояний (см. рисунки 5, 6, 8, 9) представлены в формате, определенном Грэди Бучем (Grady Booch) и Харелом (Harel). Разъяснение отдельных элементов показано на рисунке 3.

Рисунок 3 - Диаграмма переходов состояний

Рисунок 3 - Диаграмма переходов состояний

Обозначение in указывает действие, которое проводится, когда происходит переход в данное состояние. Переход в следующее состояние может быть обусловлен окончанием текущего состояния в случае, если не определено событие, вызывающее переход. При перечислении нескольких условий в квадратных скобках запятая соответствует логической операции И. В круглых скобках могут даваться пояснения, в том числе операнды к выполняемым действиям.

Система обозначений в диаграммах переходов состояний (см. рисунки 5, 6, 8, 9) следующая:

от FC0 до FC15 - функциональные коды от 0 до 15 (см. таблицы 1-4 МЭК 60870-5-2);

FCB - бит счета кадров;

FCV - бит счета кадров учитывается;

DFC - контроль потока данных;

ACD - запрос данных (бит требования запроса данных);

PRM - первичное сообщение;

SC - одиночный символ.

6.2.1.1 Процедуры небалансной передачи

В небалансных системах передачи КП вторичен (slave), ПУ - первичен (master).

В иерархических системах любой промежуточный узел является первичным в направлении к КП и вторичным в направлении к ПУ.

RES-биты (резерв) в поле управления не используются и должны иметь значение 0.

Адресное поле А канала - один или два байта, как определено фиксированным параметром системы. Номер адреса для общей (широковещательной) команды (всегда для режима ПОСЫЛКА/БЕЗ ОТВЕТА) - 255 (при однобайтовом адресе) или 65535 (при двубайтовом адресе). Режим ПОСЫЛКА/БЕЗ ОТВЕТА применяется для посылки пользовательских данных ко всем станциям (циркулярный адрес).

Групповые адреса не определяются.

В системах с опросом основная процедура передачи использует для режима ЗАПРОС/ОТВЕТ функциональный код 11 (запрос прикладных данных класса 2). Данные класса 1 указываются с помощью бита ACD, как определено МЭК 60870-5-2. Присвоение причин передачи двум классам определено в 7.4.2 настоящего стандарта. Вторичная станция, не имеющая готовых данных класса 2, может отвечать на запрос данных класса 2 данными класса 1.

Таблица 3 показывает допустимые комбинации для небалансных процедур канального уровня.

Таблица 3 - Допустимые комбинации для небалансных процедур канального уровня

Разрешены также ответы <14> "Услуги канала не работают" или <15> "Услуги канала не предусмотрены". Управляющий одиночный символ Е5 может быть применен вместо ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОДТВЕРЖДЕНИЯ фиксированной длины (вторичный функциональный код <0>) или ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ОТВЕТА фиксированной длины (вторичный функциональный код <9>), за исключением тех случаев, когда имеется запрос данных класса 1 (ACD=1) или дальнейшие сообщения могут вызвать переполнение (DFC=1). Это показано на рисунках 5 и 6. Одиночный символ А2 не должен использоваться.

Для небалансных процедур передачи первичная станция содержит только первичный канальный уровень, а вторичная станция содержит только вторичный канальный уровень (рисунок 4). Одна первичная станция может быть соединена более чем с одной вторичной станцией. Совместимая связь между первичной станцией и отдельной вторичной станцией относится только к этим двум станциям. Процедура опроса данных с нескольких вторичных станций - локальная внутренняя функция первичной станции - не показана на рисунках 4-6. Соответственно эти диаграммы показывают только первичную станцию и одну вторичную станцию. В случае более чем одной вторичной станции первичная станция должна запоминать текущее состояние каждой вторичной станции.

Рисунок 4 - Небалансные процедуры передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Рисунок 4 - Небалансные процедуры передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Примечания к диаграммам переходов состояний:

1 Первичный канальный уровень относится к станции А, вторичный - к станции-партнеру В.

2 Примитивы обмена с пользователями REQ, IND, RESP, CON определены в МЭК 60870-5-2 (пункт 4).

3 Одиночный символ может быть использован вторичной станцией вместо FC0 или FC9, кроме случаев, когда ACD=1 или DFC=1.

4 Сервис FC1 в направлении от первичной станции не представлен.

5 - тайм-аут повторения передачи кадров первичной станцией. - интервал времени, в течение которого разрешены повторения. Вместо интервала времени может быть задано допустимое число повторений.


Рисунок 5 показывает диаграмму переходов состояний для первичной станции, а рисунок 6 - то же, для вторичной станции.

Рисунок 5 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: первичный канальный уровень

Рисунок 5 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: первичный канальный уровень

Рисунок 6 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: вторичный канальный уровень

Рисунок 6 - Диаграмма переходов состояний для небалансной передачи: вторичный канальный уровень

6.2.1.2 Процедуры балансной передачи

На посылку любого стандартизованного функционального кода в первичном направлении (коды от 0 до 4 и код 9) должен быть получен положительный или отрицательный ответ. В случае непредусмотренной услуги вторичная станция отвечает функциональным кодом 15.

В таблице 4 показаны допустимые комбинации для услуг балансного канального уровня.

Таблица 4 - Допустимые комбинации для услуг балансного канального уровня

Разрешены также ответы <14> - "Услуги канала не работают" или <15> - "Услуги канала не предусмотрены". Управляющий одиночный символ Е5 может быть применен вместо ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОДТВЕРЖДЕНИЯ фиксированной длины (вторичный функциональный код <0>), за исключением случая, когда дальнейшие сообщения могут вызвать переполнение (DFC=1).

Адресное поле А необязательно. Если оно определено, то состоит из одного или двух байтов (системный параметр). В балансных системах широковещательные команды не применяются. Бит RES в поле управления не используется и устанавливается в ноль.

Канальные уровни для балансных процедур передачи состоят из двух несвязанных логических процессов - один логический процесс представляет станцию А как первичную станцию, а станцию В как вторичную станцию. Другой логический процесс представляет станцию В как первичную станцию, а станцию А как вторичную станцию (каждая станция является комбинированной станцией). Таким образом, на каждой станции существуют два независимых процесса для управления канальным уровнем в логическом первичном и вторичном направлениях. Рисунок 7 показывает типовую организацию канального уровня, использующего балансные процедуры передачи.

Рисунок 7 - Балансная процедура передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Рисунок 7 - Балансная процедура передачи, первичный и вторичный канальные уровни

Примечание - Физическое направление передачи фиксировано и определено при помощи бита DIR. Логические процессы - первичный или вторичный - могут меняться от станции А к станции В и наоборот. Первичное сообщение определяется значением бита PRM=1, вторичное сообщение - значением бита PRM=0 [см МЭК 60870-5-2 (подпункт 6.1.2)].


DIR определяет физическое направление передачи [см. МЭК 60870-5-2 (подпункт 6.1.2)]:

1 = от станции А (контролирующая) к станции В (контролируемая);

0 = от станции В (контролируемая) к станции А (контролирующая).

Все сообщения, посылаемые контролирующей станцией, имеют в поле управления канала данных бит DIR, установленный в 1. Все сообщения, посылаемые контролируемой станцией, должны иметь в поле управления канала бит DIR, установленный в 0.

Рисунок 8 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: первичный канальный уровень

Рисунок 8 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: первичный канальный уровень

В случае двух эквивалентных станций (например два пункта управления) значение DIR устанавливается по договоренности.

Если в балансном режиме определено использование поля адреса, оно должно содержать адрес получателя как в первичном, так и во вторичном сообщениях.

Рисунки 8 и 9 не показывают реакции канального уровня в случае приема искаженных кадров. Эти кадры обычно отбрасываются при помощи определенного процесса, который в настоящем стандарте не рассматривается. Этот процесс также отвечает за управление интервалом времени ожидания. На рисунке 8 показана диаграмма переходов состояний первичного канального уровня для балансных процедур передачи. На рисунке 9 - то же, для вторичного канального уровня.

Рисунок 9 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: вторичный канальный уровень

Рисунок 9 - Диаграмма переходов состояний для балансной передачи: вторичный канальный уровень

6.2.2 Определение интервала ожидания для повторной передачи кадра

Для расчета интервала ожидания (тайм-аута) при повторной передаче в МЭК 60870-5-2, приложение А, приведены формулы для двух случаев и различных конкретных параметров. Интервал ожидания, показанный на рисунке А.2 или А.4 приложения А (МЭК 60870-5-2) для случая 2, не используется. Используется интервал ожидания, показанный на рисунках А.2 и А.4 указанного стандарта для случая 1. Для каждой определенной комбинации скоростей передачи интервал ожидания является константой.

Настоящий подпункт поясняет использование формул для расчета двух таблиц, которые дают примеры интервалов ожидания для ряда типовых условий как балансной, так и небалансной передачи.

Ссылки: МЭК 60870-5-2, приложение А - рисунок А.2, случай 1 (небалансные процедуры передачи);

МЭК 60870-5-2, приложение А - рисунок А.4, случай 1 (балансные процедуры передачи).

Аббревиатуры, не определенные в МЭК 60870-5-2:

BAB - скорость передачи от станции А к станции В;

ВВА - скорость передачи от станции В к станции А;

LBAmax - число байтов в наиболее длинном кадре от В к А;

LADDR - длина поля адреса канала;

ВАВ, ВВА, LBAmax, LADDR, и - параметры конкретного проекта.

6.2.2.1 Небалансная передача

Следующие условия справедливы для интервала ожидания (тайм-аута) , рассчитанного по формуле:

, (1)

где ,

где = время реакции станции В (характерное для каждого устройства);

0,5/ВАВ (см. примечание ниже);

0,5/ВВА (см. примечание ниже);

11хLBAmax/BBA.

Примеры значений интервала ожидания в зависимости от длины кадра, скорости передачи и других параметров приведены в таблице 5.


Таблица 5 - Интервал ожидания при небалансной передаче в зависимости от длины кадра, скорости передачи и других параметров (пример)

Примечание - Запаздывание сигнала и (см. МЭК 60870-5-2, приложение А) предполагается равным половине времени передачи битов данных.

6.2.2.2 Балансная передача

Следующие условия справедливы для интервала ожидания , рассчитываемого по формуле

, (2)

где ,

где время реакции станции В (характерное для каждого устройства);

0,5/ВАВ (см. примечание ниже);

0,5/ВВА (см. примечание ниже);

33/ВВА*;

_______________

* 33 бит является критическим (предельным) случаем для определения .

- это системный параметр, который может быть существенно менее 33 бит (например 0,5 бита).

11хLBAmax/BBA;

11(LADDR + 4)/BBA.

Примечание - Запаздывание сигналов и [см. МЭК 60870-5-2, (приложение А)] предполагается равным половине времени передачи битов данных.


Примеры значений интервала ожидания в зависимости от длины кадра, скорости передачи и других параметров приведены в таблице 6.


Таблица 6 - Интервал ожидания при балансной передаче в зависимости от длины кадра, скорости передачи и параметров, определяемых проектом (пример)

6.2.3 Использование различных сбросов

МЭК 60870-5-2 определяет услуги: FC0 - сброс удаленного канала и FC1 - сброс процесса пользователя. Кроме этого настоящий стандарт и МЭК 60870-5-5 определяют удаленную процедуру инициализации, которая использует команду сброса процесса C_RP_NA_1 с идентификатором типа <105>.

Применение различных сбросов объясняется в таблице 7.

Таблица 7 - Действие различных сбросов

Сброс удаленного канала

используется, когда вторичный канал сбрасывается независимо от уровней, расположенных выше канального. В этом случае бит счета кадров в поле управления всегда устанавливается в ноль. Ожидающие сообщения вторичного канального уровня стираются.

Сброс процесса пользователя

как функция канального уровня используется, если уровень канала продолжает работать, а функции процесса на контролируемой станции отсутствуют. В этом случае сброс процесса пользователя через сервис канального уровня может запустить процесс пользователя в работу. Такой сервис (услуга) может использоваться только в том случае, если уровень канала может сбросить процесс пользователя при помощи отдельного сигнала.

Использование команды сброса процесса подробно определено в МЭК 60870-5-5 (подпункты 6.1.4 и 6.1.7).

7 Прикладной уровень и процесс пользователя

В настоящем пункте используются следующие стандарты:

МЭК 60870-5-3 "Общая структура данных пользователя";

МЭК 60870-5-4 "Определение и кодирование элементов пользовательской информации";

МЭК 60870-5-5 "Основные прикладные функции".

7.1 Применение требований МЭК 60870-5-3 "Общая структура данных пользователя"

МЭК 60870-5-3 описывает Основные Прикладные Блоки данных в кадрах передачи систем телемеханики. Настоящий подпункт выбирает отдельные элементы поля из указанного стандарта и определяет БЛОКИ ДАННЫХ ПРИКЛАДНОГО УРОВНЯ (ASDU), используемые в настоящем стандарте.

БЛОК ДАННЫХ КАНАЛЬНОГО УРОВНЯ (LPDU) в настоящем стандарте содержит не более одного ASDU.

ASDU (см. рисунок 10) состоит из ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ и одного или более ОБЪЕКТОВ ИНФОРМАЦИИ.

Рисунок 10 - Структура ASDU

Рисунок 10 - Структура ASDU

ИДЕНТИФИКАТОР БЛОКА ДАННЫХ (ИБД) имеет всегда одинаковую структуру для всех ASDU. Все ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ, входящие в один ASDU, всегда имеют одинаковую структуру и тип, которые определены в поле ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА.

Структура ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ следующая:

Размер ОБЩЕГО АДРЕСА ASDU определяется фиксированным параметром системы, в данном случае один или два байта. ОБЩИЙ АДРЕС - это адрес станции, который может быть структурирован, чтобы иметь возможность адресации ко всей станции или только к отдельному сектору станции.

Поле данных ДЛИНА ASDU отсутствует. Каждый кадр содержит только один ASDU. Длина ASDU определяется как длина кадра (указанная в поле длины канального протокола) минус фиксированное целое, зависящее от параметра системы:

1 - если нет адреса канального уровня;

2 - если адрес канального уровня один байт;

3 - если адрес канального уровня два байта.

МЕТКИ ВРЕМЕНИ (если присутствуют) всегда относятся к одиночному ОБЪЕКТУ ИНФОРМАЦИИ.

ОБЪЕКТ ИНФОРМАЦИИ состоит из ИДЕНТИФИКАТОРА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ, НАБОРА ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ и (если присутствует) МЕТКИ ВРЕМЕНИ ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ.

ИДЕНТИФИКАТОР ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ состоит только из АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. В большинстве случаев ОБЩИЙ АДРЕС ASDU вместе с АДРЕСОМ ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ характеризуют полный НАБОР ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ внутри определенной системы. Комбинация обоих адресов должна быть однозначной для каждой системы. ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА не является частью ОБЩЕГО АДРЕСА или АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ.

НАБОР ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ состоит из ОДИНОЧНОГО ЭЛЕМЕНТА ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ) или ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ).

Примечание - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА определяет структуру, тип и формат ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. Все ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ данного ASDU имеют одинаковую структуру, тип и формат.

7.2 Применение требований МЭК 60870-5-4 "Определение и кодирование элементов пользовательской информации"

Размеры и содержание полей индивидуальной информации ASDU определяются в соответствии с правилами для элементов информации по МЭК 60870-5-4.

7.2.1 ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА

Байт 1 ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА определяет структуру, тип и формат ОБЪЕКТА(ов) ИНФОРМАЦИИ данного блока ASDU.

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА определяется следующим образом:

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<1..255>

Рисунок 11 - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА

Рисунок 11 - ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА

ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ с МЕТКОЙ ВРЕМЕНИ или без нее отличаются различными значениями ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА.

Контролирующая станция игнорирует ASDU с не определенным для данной системы значением идентификатора типа.

7.2.1.1 Определение семантики значений поля ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Значение "0" не используется. В настоящем стандарте определяется диапазон значений от 1 до 127. Диапазон от 128 до 255 не определяется. Значения ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА от 136 до 255 могут быть определены независимо друг от друга пользователями настоящего стандарта. Однако полная совместимость может быть достигнута только при использовании ASDU со значениями ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА от 1 до 127.

Таблицы 8-13, приведенные ниже, показывают определение значений ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА для прикладной и системной информации как в направлении контроля, так и в направлении управления. При стандартных операциях существует вертикальный поток информации между станциями в сети. Команды посылаются вниз от центральной контролирующей станции к одной из нескольких контролируемых станций, а события и измеряемые величины посылаются вверх от контролируемой станции к центральной контролирующей станции.

Таблица 8 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Информация о процессе в направлении контроля

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<0..44>

Таблица 9 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Информация о процессе в направлении управления

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<45..69>

Примечание - ASDU с меткой CON, передаваемые в направлении управления, подтверждаются прикладным уровнем и могут возвращаться в направлении контроля с различными причинами передачи. Эти отраженные ASDU используются для положительного/отрицательного квитирования (проверки). Причины передачи определены в 7.2.3.

Таблица 10 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Системная информация в направлении контроля

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<70..99>

Таблица 11 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Системная информация в направлении управления

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<100..109>

Таблица 12 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Параметры в направлении управления

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<110..119>

Таблица 13 - Семантика ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА

Передача файлов

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<120..127>

Примечание - ASDU с меткой CON, передаваемые в направлении управления, подтверждаются прикладным уровнем и могут возвращаться в направлении контроля с различными причинами передачи. Эти отраженные ASDU используются для положительного/отрицательного квитирования (проверки). Причина передачи определена в 7.2.3.


В некоторых случаях может появиться дополнительная необходимость горизонтального потока информации между станциями равного уровня. Это можно выполнить, используя два режима, при этом как команды, так и события, а также измеряемые величины могут передаваться в обоих направлениях. Общий канальный уровень может обеспечивать операции как в стандартном направлении, так и в обратном (инверсном) направлении. Для индивидуальных прикладных функций и ASDU может быть выбрано использование стандартного направления, обратного направления или обоих направлений, если требуется.

Станция с двумя режимами может использовать как балансный, так и небалансный канальные уровни. Если используется небалансный канальный уровень для присоединения к станции с двумя режимами, то роль первичного канального уровня должна быть установлена при разработке системы и не должна меняться в процессе соединений. В случае небалансного канала ASDU, содержащие команды в инверсном направлении, запрашиваются небалансным канальным уровнем с помощью услуги ЗАПРОС/ОТВЕТ.

Общий адрес ASDU в каждом передаваемом сообщении при обмене между станциями с двумя режимами должен соответствовать станции, работающей в данный момент в качестве контролируемой станции. Принимающая станция может использовать общий адрес ASDU для определения того, как интерпретировать сообщение - как запрос или как ответ.

Идентификаторы типов 7, 8, 33 и 51 (строка из 32 бит в направления контроля или управления) должны использоваться только в том случае, если не определен другой подходящий тип данных. Эти типы не должны включать данные в виде одно- или двухэлементной информации (ни упакованные, ни неупакованные).

ИДЕНТИФИКАТОР ТИПА := UI8[1..8]<1..255>

_______________

* Рекомендуется, чтобы поле идентификатора блока данных частных ASDU имело тот же формат, что и стандартных ASDU.

7.2.2 Классификатор переменной структуры

Байт 2 в ИДЕНТИФИКАТОРЕ БЛОКА ДАННЫХ ASDU определяет КЛАССИФИКАТОР ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ, показанный на рисунке 12:

Рисунок 12 - КЛАССИФИКАТОР ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ

Рисунок 12 - КЛАССИФИКАТОР ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ

7.2.2.1 Определение семантики значений полей КЛАССИФИКАТОРА ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ

КЛАССИФИКАТОР ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ := СР8{число, SQ}

Бит SQ определяет метод адресации ОБЪЕКТОВ или ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ в блоке ASDU.

SQ=0: Каждый ОДИНОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ИНФОРМАЦИИ или КОМБИНАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ адресуется при помощи АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. ASDU может состоять из одного или более одинаковых ОБЪЕКТОВ ИНФОРМАЦИИ. Число N - это двоичный код, определяющий число ОБЪЕКТОВ ИНФОРМАЦИИ

SQ=1: Последовательность ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ или однотипных КОМБИНАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ (например значений измеряемых величин одинакового формата) адресуется [МЭК 60870-5-3 (подпункт 5.1.5)] при помощи АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ определяет адрес первого ОДИНОЧНОГО ЭЛЕМЕНТА ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ) в последовательности. Последующие ОДИНОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ) идентифицируются при помощи непрерывного ряда чисел, начинающегося от этого адреса. Число N - это двоичный код, определяющий число ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ). В случае последовательности ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ (КОМБИНАЦИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ИНФОРМАЦИИ) в ASDU размещается только один ОБЪЕКТ ИНФОРМАЦИИ.

7.2.2.2 Требования к передаче объектов информации в хронологическом порядке

Для того, чтобы объекты информации были правильно переданы в хронологическом порядке при сохранении приоритетных классов, определяемых системой управления приоритетами на контролируемой станции, действуют следующие правила.

Объекты информации в направлении контроля могут передаваться со следующими причинами передачи:

- циклическая/периодическая;

- фоновое сканирование;

- спорадическая;

- по запросу;

- обратная информация, вызванная удаленной командой;

- обратная информация, вызванная местной командой;

- ответ на опрос станции и групповой опрос;

- ответ на общий и групповой опросы счетчиков.

Передача последовательных значений определенного объекта информации должна всегда проводиться в том же хронологическом порядке, в каком эти значения вводились.

Примечание - Чтобы во всех случаях обеспечить передачу последовательных значений определенного объекта информации в правильном хронологическом порядке, может оказаться необходимым, чтобы все значения этого объекта информации использовали один приоритетный буфер или имелась бы координация между значениями объекта, которые могут располагаться в различных приоритетных буферах.


Для передачи объектов, запоминаемых в приоритетных буферах (памяти), правильными являются условия, показанные на рисунке 13.

Рисунок 13 - Представление типов объектов информации в приоритетных буферах

Рисунок 13 - Представление типов объектов информации в приоритетных буферах

Для правильной передачи хронологических наборов объектов информации из приоритетного буфера необходимо выполнить следующую процедуру. На рисунке 13 объекты информации, имеющие идентификаторы типов А, В и С, показаны в приоритетном буфере 1 в произвольно зафиксированной последовательности. При передаче объектов информации из этого буфера первые два объекта с идентификатором типа А, а именно А1 и А2, пакуются в первый ASDU. Объекты В1 и В2 пакуются во второй ASDU, затем объекты A3 и А4 - в третий ASDU и т.д. В общем в приоритетном буфере проводится поиск объектов, имеющих один идентификатор типа и одну причину передачи и хранящихся в хронологически правильном порядке без промежуточных объектов, имеющих другой идентификатор типа. Только эти однородные группы объектов передаются вместе в одном ASDU. Если объект, имеющий другой идентификатор типа, встретится в буфере, то этот объект будет передаваться в следующем ASDU, который снова должен состоять из упакованных объектов с одинаковыми идентификатора типа. Объекты, передаваемые в одном ASDU, всегда имеют одинаковый класс приоритета передачи.

Максимальная длина передаваемого кадра является фиксированным параметром. Поскольку длины объектов с различными идентификаторами типа не всегда одинаковы, максимальное число объектов, посылаемых в одном ASDU, может меняться в зависимости от типа. ASDU автоматически заполняются объектами до определенной максимальной длины, если имеется достаточное число готовых, последовательно запомненных объектов с одинаковым идентификатором типа в приоритетном буфере.

Недопустимо задерживать передачу ASDU, пытаясь дождаться вновь поступающих в буфер объектов, которые могли бы использоваться для заполнения этого ASDU до максимально возможной длины.

Лучшей эффективности можно добиться, определяя объекты только с одним идентификатором типа в каждом приоритетном буфере. Нормально это реализуется при помощи настроечных параметров.

Настоящий подпункт относится к спорадической передаче событий и не устанавливает структуру последовательности элементов информации, используемых в ASDU с неструктурированными адресами объекта информации, такими как ответы на запрос станции. Однако должно соблюдаться требование, чтобы все значения, переданные для определенного объекта информации, находились в правильном хронологическом порядке.

При использовании приоритетных буферов и администратора управления приоритетами, определенных в настоящем подпункте, необходимо обеспечить, чтобы объект информации без метки времени не передавался на контролирующую станцию до тех пор, пока не будут переданы все версии этого объекта, сгенерированные ранее настоящей версии.

Необходимо учитывать следующие обстоятельства:

а) Время, необходимое для генерации объекта при различных причинах передачи (например таких, как выборка из фонового сканирования или событие при спорадической передаче), может быть не точно одинаковым. При этом две версии одного объекта могут не попадать в приоритетные буферы в правильной хронологической последовательности, если времена их генерации очень близки.

b) Потоки объектов в разных приоритетных буферах вряд ли пройдут через буферы с одинаковой скоростью. Это значит, что объекты, поступающие в буферы в правильной хронологической последовательности, все же могут быть не представлены администратору управления приоритетами в правильной последовательности.

c) При небалансных канальных процедурах объекты, ожидающие в буфере передачи, могут не передаваться в той же последовательности, как поступили. Это происходит потому, что контролируемая станция не управляет порядком, в котором принимаются запросы на данные класса 1 и класса 2.

Метод, используемый для поддержания правильной хронологической последовательности в любом исполнении, является локальным вопросом (внутренним для отдельной контролируемой станции) и не определяется настоящим стандартом.

Примечание - При использовании структурированных адресов информационных объектов ASDU, которые определены для последовательностей элементов информации в одном объекте информации, могут быть не укомплектованы до оптимальной длины из-за возможных пропусков в нумерации адресов. Обычно это уменьшает эффективность упаковки для процедуры общего опроса станции.

7.2.2.3 Переполнение буфера

Контролируемая станция может выделить специальный объект однопозиционной информации для передачи сообщения о переполнении буфера (состояние, равное <1>, - переполнение; состояние <0> - нет переполнения). Действия, которые должны быть выполнены контролирующей станцией при переполнении, специфичны для конкретной реализации.

7.2.3 Причина передачи

Байт 3 (и опционально байт 4) ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ ASDU (см. рисунок 10) определяет поле ПРИЧИНЫ ПЕРЕДАЧИ (СОТ), показанное на рисунке 14.

Рисунок 14 - Поле ПРИЧИНЫ ПЕРЕДАЧИ

Рисунок 14 - Поле ПРИЧИНЫ ПЕРЕДАЧИ

7.2.3.1 Определение семантики значений величин в поле ПРИЧИНЫ ПЕРЕДАЧИ

Таблица 14 - Семантика ПРИЧИНЫ ПЕРЕДАЧИ

ASDU с неопределенным значением ПРИЧИНЫ ПЕРЕДАЧИ для данного ИДЕНТИФИКАТОРА ТИПА отбрасывается контролирующей станцией.

ПРИЧИНА ПЕРЕДАЧИ направляет ASDU определенной прикладной задаче (программе) для обработки.

Бит P/N показывает, какое (положительное или отрицательное) подтверждение активации требуется для первичной прикладной функции. В случае, когда бит P/N не используется, он равен нулю.

В дополнение к ПРИЧИНЕ ПЕРЕДАЧИ бит признака теста определяет ASDU, которые были созданы во время тестирования. Этот бит используется, например, для проверки тракта передачи и аппаратуры без управления процессом.

ASDU с меткой CON, передаваемые в направлении управления, подтверждаются прикладным уровнем и могут возвращаться в направлении контроля с различными ПРИЧИНАМИ ПЕРЕДАЧИ (см. таблицы 9, 11 и 12). Инициирующая станция направляет эти отраженные ASDU и запрошенные ASDU в направлении контроля (например, запрошенные общим опросом) к источнику, который активизировал всю процедуру.

Если инициирующие адреса не используются и в системе определен более чем один источник, ASDU в направлении контроля должны быть направлены ко всем соответствующим источникам в системе. В этом случае каждый из этих источников должен выбирать свои соответствующие ASDU.

Следующие определения справедливы, если используется инициирующий адрес:

<0> = по умолчанию;

<0> - используется для определения информации о процессе как возвратной информации, о событиях и т.п., которые запоминаются в сетевых образах (network images) и которые должны быть переданы во все части распределенной системы.

Диапазон <1..255> может использоваться для адресации отдельной части системы, к которой возвращается соответствующая информация в направлении контроля.

Внутри системы отдельные ее части могут быть источником информации, которая может инициировать общий опрос станции, запросы интегральных сумм, команд и т.п. Обратная информация важна только для источника, который инициирует запрос команд. В такой системе источник информации должен задать инициирующий адрес в ASDU в направлении управления, а контролируемая станция должна повторить этот инициирующий адрес в ответе в направлении контроля.

Пример 1

Опрос станции, инициированный конкретным источником (контролирующая станция А на рисунке 15), возвращает информацию опроса в направлении контроля, причем исключительно к данному источнику, а не к другим частям системы (например контролирующей станции В на рисунке 15). Блок ASDU, используемый для общего опроса станции В, маркирован адресом источника запроса (из диапазона <1..255>). Этот адрес служит для указания маршрута информации опроса в направлении контроля (например, через станцию-концентратор на рисунке 15) к инициирующему источнику.

Рисунок 15 - Запрос станции через станцию-концентратор с использованием адреса источника запроса

Рисунок 15 - Запрос станции через станцию-концентратор с использованием адреса источника запроса

Пример 2

Команда, инициированная конкретным источником (причина передачи = активация, контролирующая станция А на рисунке 16), возвращает подтверждение (причина передачи = подтверждение активации, прекращение активации), которое важно только для источника, инициировавшего команду. Поэтому подтверждение активации и прекращение активации должны быть маршрутизированы (например, через станцию-концентратор на рисунке 16) с использованием адреса источника только к этой конкретной точке. Однако соответствующая обратная информация (причина передачи 11 или 12) представляет информацию о процессе, которая запоминается и управляется в различных сетевых образах (images) во всей системе (контролирующие станции А и В на рисунке 16) и которая должна передаваться с адресом источника =0 для того, чтобы она распределялась по всем частям системы, где это необходимо.

Рисунок 16 - Передача команд через станцию-концентратор с использованием адреса источника запроса

Рисунок 16 - Передача команд через станцию-концентратор с использованием адреса источника запроса

ASDU в направлении управления с неопределенными (не соответствующими конфигурационным данным) значениями в идентификаторе блока данных (кроме классификатора переменной структуры) или с неопределенным значением адреса объекта информации отражается контролируемой станцией с битом "P/N := <1> - отрицательное подтверждение" и следующими причинами передачи:

Контролирующая станция может контролировать и поддерживать список ошибок связи и регистрировать каждый раз время приема следующих ASDU:

- ASDU в направлении контроля с неопределенными значениями в идентификаторе блока данных (кроме классификатора переменной структуры);

- ASDU в направлении контроля с неопределенными значениями адресов объектов информации;

- Отраженные ASDU в направлении управления, содержащие неизвестные значения чисел (идентификаторы типов от 45 до 51).

Прием любого из этих ASDU не влияет на прохождение последующих сообщений.

7.2.4 ОБЩИЙ АДРЕС ASDU

Байт 4 (и опционально байт 5) либо байт 5 (и опционально байт 6) ИДЕНТИФИКАТОРА БЛОКА ДАННЫХ ASDU определяет ОБЩИЙ АДРЕС ASDU, то есть адрес станции, как показано на рисунках 17 и 18. Длина ОБЩЕГО АДРЕСА (один или два байта) - это параметр, заданный для каждой системы.

Рисунок 17 - ОБЩИЙ АДРЕС ASDU (один байт)

Рисунок 17 - ОБЩИЙ АДРЕС ASDU (один байт)

Рисунок 18 - ОБЩИЙ АДРЕС ASDU (два байта)

Рисунок 18 - ОБЩИЙ АДРЕС ASDU (два байта)

ASDU с неопределенным значением ОБЩЕГО АДРЕСА отбрасывается контролирующей станцией. ОБЩИЙ АДРЕС связан со всеми объектами в данном ASDU [см. МЭК 60870-5-3 (таблица 1)]. Глобальный адрес - это широковещательный адрес, обращенный ко всем станциям данной системы. ASDU с широковещательным адресом, переданные в направлении управления, должны получить ответные ASDU в направлении контроля, содержащие определенный ОБЩИЙ АДРЕС (адрес станции).

Если используется общий адрес FF или FFFF (циркулярный адрес, запрос ко всем станциям), то ПОДТВЕРЖДЕНИЕ АКТИВАЦИИ, ПРЕКРАЩЕНИЕ АКТИВАЦИИ и запрошенные объекты информации (если имеются) передаются на контролирующую станцию с определенными общими адресами контролируемых станций, как если бы они были вызваны командами, направленными к определенным контролируемым станциям.

Использование общих адресов FF или FFFF ограничено следующими типами ASDU в направлении управления:

Общие адреса FF или FFFF могут использоваться, если одна и та же прикладная функция инициирована одновременно на всех станциях данной системы, например синхронизация местных часов при помощи команды синхронизации часов или фиксация интегральных сумм при помощи команды запроса счетчиков.

7.2.5 АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ

Первый байт, опционально второй и третий байты ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (АДРЕС) определены, как показано на рисунках 19, 20 и 21. ДЛИНА АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (один, два или три байта) - это параметр, заданный для каждой системы.

АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ используется как адрес получателя в направлении управления и как адрес источника в направлении контроля.

Рисунок 19 - АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (один байт)

Рисунок 19 - АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (один байт)

АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ := UI8[1..8]<0..255>

Рисунок 20 - АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (два байта)

Рисунок 20 - АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (два байта)

АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ := UI16[1..16]<0..65535>

Рисунок 21 - АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (три байта)

Рисунок 21 - АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ (три байта)

АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ := UI24[1..24]<0..16777215>

ASDU с неопределенным значением АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ отбрасывается контролирующей станцией.

Третий байт используется только в случае структурирования АДРЕСА ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ для определения однозначных адресов внутри определенной системы. Во всех случаях максимальное число различных АДРЕСОВ ОБЪЕКТОВ ИНФОРМАЦИИ ограничено числом 65535 (как при двух байтах). Если АДРЕС ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ не используется в каких-то ASDU, то он устанавливается в ноль.

Объект информации является хорошо определенной частью информации, для определения или описания которой требуется имя (адрес объекта информации), чтобы идентифицировать ее применение при передаче [ИСО/МЭК 8824-1 (подпункт 3.31) и МЭК 60870-5-3 (подпункт 3.3)]. Согласно определению объекты информации содержат элементы информации, которые идентифицируют отдельные точки информации, однозначно адресуемые при помощи адресов объектов информации. Например: адрес объекта информации, который передает обратную информацию (о состоянии объекта телеуправления), должен отличаться от адреса объекта информации, передающего соответствующую команду.

Команда чтения C_RD_NA_1 является особой командой, поскольку ее адрес как объекта информации служит для адресации имеющихся объектов информации, которые возвращаются в направлении контроля.

Адрес объекта информации может быть указан независимо от ASDU (идентификатора типа), который передает определенный объект информации. Объекты информации могут передаваться с одинаковыми адресами с использованием различных ASDU, например однопозиционная информация с меткой времени или без нее. Строки таблицы 15 указывают соответствующие комбинации типов ASDU.


Таблица 15 - ASDU в направлении контроля, которые могут передавать объекты информации с одинаковыми адресами

Не существует других комбинаций ASDU для определенного общего адреса, которые могут содержать одинаковые адреса объектов информации в направлении контроля или (и) управления. В частности команды (ASDU типов от 45 до 69) и параметры (ASDU типов от 110 до 119) не могут использовать те же значения адресов объекта информации, которые используют известительные данные (ASDU типов от 1 до 44).

В случае одиночного изменения состояния точки информации тот же самый объект информации с тем же самым адресом объекта информации может быть передан дважды - с меткой времени и без нее. Объект информации без метки времени обычно передается с более высоким приоритетом, чтобы быть по возможности быстрее доступным на контролирующей станции для целей управления процессом. Объект информации с меткой времени может передаваться с более низким приоритетом, так как используется, например, для последующей проверки серии событий. Все объекты информации, которые могут передаваться с причиной передачи 3 (спорадически), разрешается передавать дважды. Этот режим называется "дублированная передача" и должен быть определен с помощью фиксированного параметра, характерного для станции.

Для всех типов ASDU, которые обозначены не как поддерживающие дублированную передачу, одиночное изменение состояния вызовет передачу только одного объекта информации.

7.2.6 ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИИ

В ASDU, определенных в настоящем стандарте, используются нижеследующие ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИИ. Они структурированы в соответствии с определениями МЭК 60870-5-4.

7.2.6.1 Одноэлементная информация с описателем качества

Определение описателя качества (BL, SB, NT, IV) - по 7.2.6.3 (описатель качества QDS).

7.2.6.2 Двухэлементная информация с описателем качества

Определение описателя качества (BL, SB, NT, IV) - по 7.2.6.3 (описатель качества QDS).

7.2.6.3 Описатель качества (отдельный байт)

Описатель качества состоит из пяти определенных битов (флагов) качества, которые могут устанавливаться независимо друг от друга. Описатель качества обеспечивает контролирующую станцию дополнительной информацией о качестве объекта информации.

OV = переполнение/нет переполнения

Значение ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ находится вне заранее определенного диапазона значений (в основном применимо к аналоговым величинам).

BL = блокировка/нет блокировки

Значение ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ блокировано для передачи, оно остается в состоянии, в котором было до блокировки. Блокировка и деблокировка могут инициироваться местным блокирующим устройством или автоматически на основании местной причины.

SB = проведено замещение/нет замещения

Значение ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ поступает на вход или от оператора (диспетчера) или от автоматического источника.

NT = неактуальное/актуальное значение

Значение актуально, если большинство опросов было успешным. Значение неактуально, если оно не обновлялось в течение заданного промежутка времени или было недоступно.

IV = недействительное/действительное значение

Значение действительно, если правильно получено. После того, как функция опроса обнаруживает неправильные условия в источнике информации (поврежденные или неработающие устройства опроса), значение величины маркируется как недействительное. При этих условиях значение ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ не определено. Бит "недействительно" используется для указания получателю, что значение величины может быть неправильным и им нельзя пользоваться.

Промежуточные устройства могут преобразовывать биты BL, SB, NT и IV следующим образом:

BL: Если промежуточное устройство блокирует передачу объекта информации, то оно должно установить бит BL описателя качества. В противном случае оно должно использовать бит качества BL, переданный от устройства нижнего уровня.

SB: Если промежуточное устройство замещает значение объекта информации, то оно должно установить бит SB описателя качества. В противном случае оно должно использовать описатель качества SB, переданный от устройства нижнего уровня.

NT: Если промежуточное устройство не может получить значение объекта информации, то оно должно установить бит NT описателя качества. В противном случае оно должно использовать описатель качества NT, переданный от устройства нижнего уровня.

IV: Если промежуточное устройство устанавливает, что объект информации недействителен, то оно должно установить бит IV описателя качества. В противном случае оно должно использовать описатель качества IV, переданный от устройства нижнего уровня.

Пример 1

Предположим, что контролируемое состояние выключателя блокировано, так как соответствующее устройство связи с объектом (УСО) находится в режиме тестирования. В этом случае описатель качества (BL=1 "блокирован") должен проходить без изменений через все уровни системы от УСО до контролирующей станции.

Пример 2

Измеряемой величине может быть автоматически или вручную присвоено замещающее значение, например, когда сбор данных нарушен. Это замещающее значение измеряемой величины передается на контролирующую станцию с битом качества SB=1 "подстановка".

Если значение объекта информации автоматически отмечается новым описателем качества из-за особых условий, описатель качества может быть сброшен вручную или автоматически, когда изменяются условия.

Если значение данного объекта информации нормально передается только спорадически, каждое изменение описателя качества инициирует спорадическую передачу этого объекта информации. Объект информации с меткой времени передается с указанием времени, когда произошло изменение описателя качества.

Процедура опроса станции запрашивает все объекты информации, которые определены для данной группы запроса, независимо от содержания описателя качества. В этом случае описатель качества содержит самое последнее состояние на момент опроса объектов информации.

7.2.6.4 Описатель качества для сообщения о работе релейной защиты (отдельный байт)

El = интервал времени недействителен

Интервал времени действителен, если правильно получен. Если функция опроса обнаруживает неправильные условия, интервал времени маркируется как недействительный. При этих условиях интервал времени ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ не определен. Метка "недействительно" используется для указания получателю, что интервал времени может быть неправильным и им нельзя пользоваться.

Определение описателя качества (BL, SB, NT, IV) - по 7.2.6.3 (описатель качества QDS).

7.2.6.5 Значение величины с указанием переходного состояния

(Может использоваться для информации о положении отпаек трансформаторов или других аппаратов с пошаговым изменением позиции).

7.2.6.6 Нормализованная величина

Разрешающая способность измеряемых величин не определяется. Если разрешающая способность измеряемой величины грубее чем единица младшего бита, то младшие биты устанавливаются в ноль.

7.2.6.7 Масштабированное значение величины

Разрешающая способность измеряемых величин не определяется. Если разрешающая способность измеряемой величины грубее чем единица младшего бита, то младшие биты устанавливаются в ноль. Этот ЭЛЕМЕНТ ИНФОРМАЦИИ определяется для передачи технологических величин, таких как ток, напряжение, мощность в их физических единицах (например А, кВ, МВт). Диапазон и положение десятичной запятой являются фиксированными параметрами.

Примеры:

Ток: 103 А; передаваемое значение 103.

Напряжение: 10,3 кВ; передаваемое значение 103, десятичная запятая 10.

7.2.6.8 Короткий формат с плавающей запятой

Разрешающая способность измеряемых величин не определяется. Если разрешающая способность измеряемой величины грубее чем единица младшего бита, то младшие биты устанавливаются в ноль.

7.2.6.9 Двоичные показания счетчика

SQ = порядковый номер

CY = переполнение

(Переполнение счетчика появляется, когда значение переходит от плюс 2-1 к нулю или от минус 2 к нулю).

СА = счетчик был установлен

(Счетчик считается установленным, если он инициализирован каким-либо значением, например установлен в нулевое или другое начальное значение).

IV = недействительно

Заметим, что CY, СА и IV изменяются только в случае, если значение определено. Это может быть в ответ на команду опроса счетчика или на автоматическую внутреннюю функцию, которая выполняет команду фиксации счетчика или команду фиксации со сбросом.

7.2.6.10 Одиночное событие релейной защиты

Определение описателя качества (EI, BL, SB, NT, IV) - по 7.2.6.4 (описатель качества для сообщения о работе релейной защиты QDP).

7.2.6.11 Срабатывание пусковых органов устройства релейной защиты

Определения:

Сигналы срабатывания пусковых органов формируются устройством релейной защиты при обнаружении повреждения в силовой сети. Сигналы срабатывания являются кратковременно действующими.

Команда на выходные цепи формируется устройством релейной защиты, когда защита решает отключить выключатель. Команды на выходные цепи поступают в виде кратковременно действующих сигналов.

Время между началом и концом работы - это продолжительность работы защиты. Время между началом работы и командой на выходную цепь - это время срабатывания защиты.

7.2.6.12 Информация о выходных цепях устройства релейной защиты

7.2.6.13 Двухпозиционная информация - 32 бита

7.2.6.14 Фиксированная тестовая комбинация - два байта

7.2.6.15 Однопозиционная команда

7.2.6.16 Двухпозиционная команда

7.2.6.17 Команда пошагового регулирования

7.2.6.18 Время в двоичном коде (семь байтов)

СР56Время2а := СР56{миллисекунды [1..16], минуты [17..22], рез1 [23], IV (недействительно) [24], часы [25..29], рез2 [30..31], SU (летнее время) [32], день месяца [33..37], день недели [38..40], месяцы [41..45], рез3 [46..48], годы [49..55], рез4 [56]}

Этот двоичный формат времени определяется в МЭК 60870-5-4, подпункт 6.8.

Бит летнего времени SU опционального используется как дополнительная информация для указания, какое время (стандартное или летнее) действует в настоящий момент. Это может быть полезно для присвоения правильного времени объектам информации, генерируемым в течение первого часа после переключения со стандартного на летнее время.

Для систем, которые перекрывают границы часовых поясов, рекомендуется принимать UTC* для всех меток времени.

________________

* Universal Time Coordinated - Универсальное координированное время или Greenwich Mean Time (GMT) - Время по Гринвичу.

Бит RES 1 может использоваться в направлении контроля для указания, добавлена ли метка времени к объекту информации, когда он получен от RTU (истинное время), или метка времени установлена промежуточным оборудованием, таким как станция-концентратор, или самой контролирующей станцией (измененное время).

7.2.6.19 Время в двоичном коде (три байта)

СР24Время 2а := СР24{миллисекунды, минуты, рез1, недействительно}

Это время в двоичном коде определяется в МЭК-60870-5-4, подпункт 6.8. Оно используется для метки времени ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ. Байты от 4-го до 7-го отбрасываются.

Бит RES 1 может использоваться в направлении контроля для указания, добавлена ли метка времени к объекту информации, когда он получен от RTU (истинное время), или метка времени установлена промежуточным оборудованием, таким как станция-концентратор, или самой контролирующей станцией (измененное время).

7.2.6.20 Время в двоичном коде (два байта)

СР16Время2а := UI16[1..16]<0..59999 мс>

Этот формат используется для временных интервалов, таких как "Время срабатывания защиты" или "Продолжительность работы защиты".

7.2.6.21 Причины инициализации

7.2.6.22 Указатель опроса

7.2.6.23 Указатель команд опроса счетчика

Действие, определенное кодом FRZ, относится только к группе, определенной кодом RQT.

7.2.6.24 Указатель параметров измеряемых величин

LPC и POP не используются в настоящем стандарте и устанавливаются в 0.

Примечание - LPC и POP определены для возможного расширения загрузки параметров от одного до более чем одного параметра, как это определено в МЭК 60870-5-5, подпункт 6.10. Настоящий стандарт определяет загрузку только одиночных параметров (см. 7.4.9 настоящего стандарта).


Местные параметры, которые по умолчанию определены фиксированными значениями на контролируемой станции, нормально передаются на контролирующую станцию с помощью процедуры опроса станции. Если параметры должны передаваться отдельно от общего опроса станции <20>, может использоваться одна из групп от 1 до 16 причины передачи от <21> до <36>.

Пороговая величина - минимальное изменение значения величины, вызывающее новую передачу значения измеряемой величины.

Предел для передачи - граничное значение, при переходе через которое происходит передача значения измеряемой величины.

Каждый вид параметра должен быть определен однозначным АДРЕСОМ ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИИ в системе.

7.2.6.25 Указатель активации параметра

Активация/деактивация определены в ПРИЧИНЕ ПЕРЕДАЧИ.

7.2.6.26 Указатель команд

7.2.6.27 Указатель команды установки (сброса) процесса в исходное состояние

7.2.6.28 Указатель готовности файла