IEC 60870-5-101 : Telegrammstruktur

Das LIAN 98 Handbuch kann und darf aus rechtlichen Gründen nicht die komplette IEC-Dokumentation enthalten. In diesem Handbuch wurde nur auszugsweise aufgeführt, was zur Anwendung der LIAN 98 Software unbedingt an Wissen erforderlich ist.

Detailierte Informationen zum Protokoll findet man in der IEC-Standard-Dokumentation
<IEC 60870-5-101 : Fernwirkeinrichtungen und -systeme>
( Deutsche Fassung EN 60870-5-101:2003 ).

 

Telegrammformat mit variabler Länge

Das Telegramm mit variabler Länge wird für die Datenübertragung der Anwenderdaten zwischen der überwachenden und der überwachten Station und in umgekehrter Richtung verwendet.

 

Telegrammformat mit fester Länge

Das Telegramm mit fester Länge ist normalerweise für Dienste der Verbindungsschicht vorgesehen. In besonderen Fällen wird dieses Format mit fester Länge statt eines Einzelzeichens auch als Quittung verwendet.

 

Einzelzeichen

Das Einzelzeichen wird normalerweise verwendet, um Dienstdaten der Verbindungsschicht und Anwenderdaten zu quittieren.

E5H = ACK : Positive Quittung
A2H = Nicht verwendet !

 

Steuerfeld :

Mehr Informationen zum Steuerfeld findet man in der Standard-Dokumentation
<IEC 60870-5-2 : Übertragungsprozeduren der Verbindungsschicht>
( Deutsche Fassung EN 60870-5-2:1993 ).

 

RES/ DIR

Unsymmetrische Übertragung : Reserviert

Symmetrische Übertragung : Physikalische Übertragungsrichtung ( Direction )
DIR = 1 : Daten von der überwachenden (Master) zur überwachten (Slave) Station.
DIR = 0 : Daten von der überwachten (Slave) zur überwachenden (Master) Station.

PRM

Primär Nachricht : Primärbit ( Primary Message )

0 = Nachricht von einer Sekundär ( überwachten ) Station.
1 = Nachricht von einer Primär ( überwachenden ) Station.

FCB

Primär Nachricht : Telegrammfolgebit ( Frame Count Bit )

Wechselndes Bit für aufeinanderfolgende SEND/ CONFIRM oder REQUEST/ RESPOND Telegramme pro Station. Die Primärstation wechselt das FCB Bit für jeden neuen SEND/ CONFIRM oder REQUEST/ RESPOND Übertragungsdienst, der an die gleiche Sekundärstation gerichtet ist.

Falls eine erwartete Antwort ausbleibt ( fehlt ), wird der gleiche SEND/ CONFIRM und REQUEST/ RESPOND Dienstauftrag mit dem gleichen Telegrammfolgebit wiederholt.
Im Falle eines Rücksetzbefehls ist das Telegrammfolgebit immer 0 und nach dem Empfang dieser Befehle erwartet die Sekundärstation immer, dass das nächste Primärtelegramm mit FCV = gültig ( FCV = 1 ) gesetzt wird, um den entgegengesetzten Wert des FCB ( z. B. FCB = 1 ) zu haben.

FCV

Primär Nachricht : Gültigkeit Telegrammfolgebit ( Frame Count Bit Valid )

0 = die wechselnde Funktion und das FCB Bit ist ungültig.
1 = die wechselnde Funktion und das FCB Bit ist gültig.

SEND/ NO REPLY Dienste, Nachrichten an alle und andere Übertragungsdienste, welche die Vervielfachung oder den Verlust der Informationsausgabe tolerieren, wechseln das FCB Bit nicht und zeigen dies durch ein gelöschtes FCV Bit an.

ACD/ RES

Symmetrische Übertragung : Reserviert

Unsymmetrische Übertragung : Zugriffsanforderung

Sekundär Nachricht : Zugriffsanforderung ( Access Demand )
Es sind 2 Klassen von Nachrichten für die Übertragung vorgesehen, nämlich Klasse 1 und Klasse 2. Sekundärstationen zeigen der Primärstation damit an, dass Daten der Klasse 1 zur Übertragung anstehen.

0 = Keine Zugriffsanforderung auf die Übertragung von Daten der Klasse 1.
1 = Zugriffsanforderung auf die Übertragung von Daten der Klasse 1.

Die Übertragung von Daten der Datenklasse 1 wird normalerweise für Ereignisse oder Nachrichten mit hoher Priorität verwendet. Übertragungen von Daten der Klasse 2 für zyklische Übertragung oder Nachrichten mit geringer Priorität.

DFC

Sekundär Nachricht : Datenfluss Steuerung ( Data Flow Control )

0 = weitere Nachrichten werden noch angenommen.
1 = weitere Nachrichten können einen Datenüberlauf verursachen.

Sekundär- ( antwortende ) Stationen zeigen diese Nachricht der veranlassenden ( Primär ) Station an, dass eine unmittelbare Folge einer weiteren Nachricht einen Pufferüberlauf verursachen kann.

 

Funktionscode ( FKT ) :

Die Funktionscodes werden im Abschnitt <IEC 60870-5-101 : Simulation> in diesem Dokument beschrieben.

 

Link Adressfelder :

Die Übertragungsprozeduren der Verbindungsschicht verwenden das Steuerfeld und ein optionales Link-Adressfeld.

Die Linkadresse ist eine Nummer für eine Kommunikationsschnittstelle, die von einer Kontrollstation für die Verbindung verwendet wird. Sie wird nur als Adresse im Kommunikationsnetzwerk selbst benützt und darf kein Teil der Gesamtadresse eines Datenpunktes sein.

Gemäss Standard kann dieser Parameter aus 0, 1 oder 2 Oktetten bestehen. Null ist nur für symmetrische Übertragung gültig.

 

Typ-Identifikation ( TypeID ) :

Der Wert NULL wird nicht benutzt. Der Bereich der Nummern 1 bis 127 wird für Standard-Definitionen des IEC 60870-5-101 Standard verwendet. Der Bereich 128 bis 135 ist reserviert für die Wegevermittlung von Nachrichten. Die Nummern von 136 bis 255 sind für besondere Anwendungen.

Der Nummernbereich 128 bis 255 ist für besondere Anwendungen und ist im Standard nicht definiert, aber es wird unbedingt empfohlen, dass die Identifikationsfelder der Dateneinheit von persönlichen ASDU das gleiche Format wie ein Standard ASDU haben.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Definition der Typ-Identifikationsnummern für Prozess- und Systeminformationen in Steuer- und Überwachungsrichtung.

 

Prozessinformation in Überwachungsrichtung :

 

1 Einzelmeldung M_SP_NA_1
2 Einzelmeldung mit Zeitmarke M_SP_TA_1
3 Doppelmeldung M_DP_NA_1
4 Doppelmeldung mit Zeitmarke M_DP_TA_1
5 Stufenstellungsmeldung M_ST_NA_1
6 Stufenstellungsmeldung mit Zeitmarke M_ST_TA_1
7 Bitmuster 32 Bit M_BO_NA_1
8 Bitmuster 32 Bit mit Zeitmarke M_BO_TA_1
9 Messwert, normierter Wert M_ME_NA_1
10 Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke M_ME_TA_1
11 Messwert, skalierter Wert M_ME_NB_1
12 Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke M_ME_TB_1
13 Messwert, verkürzte Gleitkommazahl M_ME_NC_1
14 Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke M_ME_TC_1
15 Zählwerte M_IT_NA_1
16 Zählwerte mit Zeitmarke M_IT_TA_1
17 Schutzereignis mit Zeitmarke M_EP_TA_1
18 Geblockte Anwendungen des Schutzes mit Zeitmarke M_EP_TB_1
19 Geblockte Auslösungen des Schutzes mit Zeitmarke M_EP_TC_1
20 Geblockte Einzelmeldungen mit Zustandsanzeige M_PS_NA_1
21 Messwert, normierter Wert ohne Qualitätskennung M_ME_ND_1

 

Prozesstelegramme mit langer Zeitmarke ( 7 Oktette ) :

 

30 Einzelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a M_SP_TB_1
31 Doppelmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a M_DP_TB_1
32 Stufenstellungsmeldung mit Zeitmarke CP56Time2a M_ST_TB_1
33 Bitmuster 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a M_BO_TB_1
34 Messwert, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a M_ME_TD_1
35 Messwert, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a M_ME_TE_1
36 Messwert, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a M_ME_TF_1
37 Zählwerte mit Zeitmarke CP56Time2a M_IT_TB_1
38 Schutzereignis mit Zeitmarke CP56Time2a M_EP_TD_1
39 Geblockte Anwendungen des Schutzes mit Zeitmarke CP56time2a M_EP_TE_1
40 Geblockte Auslösungen des Schutzes mit Zeitmarke CP56Time2a M_EP_TF_1

 

Prozessinformationen in Steuerrichtung :

 

45 Einzelbefehl C_SC_NA_1
46 Doppelbefehl C_DC_NA_1
47 Stufenstellbefehl C_RC_NA_1
48 Sollwert-Stellbefehl, normierter Wert C_SE_NA_1
49 Sollwert-Stellbefehl, skalierter Wert C_SE_NB_1
50 Sollwert-Stellbefehl, verkürzte Gleitkommazahl C_SE_NC_1
51 Bitmuster 32 Bit C_BO_NA_1

 

Befehlstelegramme mit langer Zeitmarke ( 7 Oktette ) :

 

58 ( IEC 104 ) Einzelbefehl mit Zeitmarke CP56Time2a C_SC_TA_1
59 ( IEC 104 ) Doppelbefehl mit Zeitmarke CP56Time2a C_DC_TA_1
60 ( IEC 104 ) Stufenstellbefehl mit Zeitmarke CP56Time2a C_RC_TA_1
61 ( IEC 104 ) Sollwert-Stellbefehl, normierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a C_SE_TA_1
62 ( IEC 104 ) Sollwert-Stellbefehl, skalierter Wert mit Zeitmarke CP56Time2a C_SE_TB_1
63 ( IEC 104 ) Sollwert-Stellbefehl, verkürzte Gleitkommazahl mit Zeitmarke CP56Time2a C_SE_TC_1
64 ( IEC 104 ) Bitmuster 32 Bit mit Zeitmarke CP56Time2a C_BO_TA_1

 

Systeminformationen in Überwachungsrichtung :

 

70 Initialisierungsende M_EI_NA_1

 

Systeminformation in Steuerrichtung :

 

100 (General-)Abfragebefehl C_IC_NA_1
101 Zähler-Abfragebefehl C_CI_NA_1
102 Abfragebefehl C_RD_NA_1
103 Uhrzeit-Synchronisationsbefehl C_CS_NA_1
104 Prüfbefehl C_TS_NA_1
105 Prozess-Rücksetzbefehl C_RP_NA_1
106 Befehl zur Telegramm-Laufzeiterfassung C_CD_NA_1
107 ( IEC 104 ) Prüfbefehl mit Zeitmarke CP56Time2a C_TS_TA_1

 

Parameter in Steuerrichtung :

 

110 Parameter für Messwerte, normierter Wert P_ME_NA_1
111 Parameter für Messwerte, skalierter Wert P_ME_NB_1
112 Parameter für Messwerte, verkürzte Gleitkommazahl P_ME_NC_1
113 Parameter für Aktivierung P_AC_NA_1

 

Dateiübertragung :

 

120 Datei bereit F_FR_NA_1
121 Abschnitt bereit F_SR_NA_1
122 Abfrage Dateiverzeichnis, Dateiauswahl, Dateiabfrage, Abschnittsabfrage F_SC_NA_1
123 Letzter Abschnitt, letztes Segment F_LS_NA_1
124 Dateibestätigung, Abschnittsbestätigung F_AF_NA_1
125 Segment F_SG_NA_1
126 Dateiverzeichnis F_DR_TA_1
127 ( IEC 104 ) Abfrage Archiv-Datei F_SC_NB_1

 

LIAN 98 kann benutzerdefinierte Telegramme bis 255 bearbeiten, vorausgesetzt sie haben den gleichen ASDU-Aufbau wie IEC 60870-5-101 Standard-Telegramme.

 

Variable Strukturkennung :

Mit dem SQ Bit wird die Adressierungsart der nachfolgenden Informationsobjekte oder Elemente festgelegt.

SQ = 0

Jedes Einzelelement oder jede Kombination aus Elementen wird durch die Adresse des Informationsobjekts adressiert. Die ASDU darf aus einem oder mehr als einem gleichen Informationsobjekt bestehen. Die Anzahl der Objekte ist binär codiert ( Anzahl Objekte ) und legt die Anzahl der Informationsobjekte fest.

SQ = 1

Eine Folge gleicher Informationselemente ( z. B. Messwerte gleichen Formats ) werden durch die Adresse des Informationsobjekts adressiert. Die Adresse des Informationsobjekts definiert die zugehörige Adresse des ersten Informationselements der Folge. Die anschliessenden Informationselemente werden durch aufsteigende Zahlen gekennzeichnet, die kontinuierlich in Schritten von + 1 auf dieser Adresse aufsetzen. Die Anzahl der Objekte ist binär codiert ( Anzahl Elemente ) und legt die Anzahl der Informationselemente fest. Im Falle einer Folge von Informationselementen wird nur ein Informationsobjekt in einer ASDU angeordnet.

Anzahl Objekte/
Elemente

= 0 : ASDU enthält kein Informationsobjekt
> 0 : ASDU enthält ein oder mehr ( Anzahl ) Informationsobjekte oder -Elemente

 

Übertragungsursache ( COT ) :

Die Übertragungsursache leitet die ASDU zur Weiterbearbeitung an eine bestimmte Anwendungsaufgabe ( Programm ) weiter. ASDU in Steuerrichtung sind bestätigte Anwendungsdienste und dürfen in Überwachungsrichtung mit abweichenden Übertragungsursachen gespiegelt werden. Der Wert NULL wird nicht benutzt.

 

P/ N

Das P/ N-Bit zeigt die positive oder negative Bestätigung eines Auftrags an, der von einer primären Anwendungsfunktion eingeleitet wurde. In bedeutungslosen Fällen wird das P/ N-Bit auf Null gesetzt.

T

Zusätzlich zur Ursache werden mit dem Testbit ASDU gekennzeichnet, die während der Prüfung erzeugt wurden. Das Testbit wird z. B. für die Prüfung der Übertragung und der Einrichtung benutzt, ohne den Prozess zu beeinflussen.

 

...    
1 periodisch, zyklisch  
2 Hintergrundabfrage  
3 spontan  
4 initialisiert init
5 Abfrage oder abgefragt req
6 Aktivierung act
7 Bestätigung der Aktivierung actcon
8 Abbruch der Aktivierung deact
9 Bestätigung des Abbruchs der Aktivierung deactcon
10 Beendigung der Aktivierung actterm
11 Rückmeldung, verursacht durch Fernbefehl  
12 Rückmeldung, verursacht durch örtlichen Befehl  
13 Dateiübermittlung  
...    
20 abgefragt durch Generalabfrage inrogen
21 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 1  
22 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 2  
23 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 3  
24 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 4  
25 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 5  
26 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 6  
27 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 7  
28 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 8  
29 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 9  
30 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 10  
31 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 11  
32 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 12  
33 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 13  
34 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 14  
35 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 15  
36 abgefragt durch Abfrage der Gruppe 16  
37 abgefragt durch Zähler-Generalabfrage  
38 abgefragt durch Abfrage der Zählergruppe 1  
39 abgefragt durch Abfrage der Zählergruppe 2  
40 abgefragt durch Abfrage der Zählergruppe 3  
41 abgefragt durch Abfrage der Zählergruppe 4  
...    
44 Typ-Identifikation unbekannt  
45 Ursache unbekannt  
46 ASDU Adresse unbekannt  
47 Informationsobjektadresse unbekannt  
...    

 

Herkunftsadresse :

Die Herkunftsadresse leitet gespiegelte ASDU und abgefragte ASDU in Melderichtung ( z. B. abgefragt durch eine Generalabfrage ) zur Quelle, die die Prozedur ausgelöst hat. ( Bei redundanten Leitsystemen )

Wenn die Herkunftsadresse nicht benutzt wird und mehr als eine einzige Quelle in einem System definiert ist, müssen die ASDU in Überwachungsrichtung an alle zutreffenden Quellen des Systems gerichtet werden. In diesem Fall muss die betroffene Quelle ihre zugehörige ASDU auswählen.

 

Gemeinsame Adresse der ASDU :

Die "Gemeinsame Adresse" ist für alle Objekte in einer ASDU gleich. Die globale Adresse ist eine an alle Stationen eines bestimmten Systems gerichtete Adresse ( Broadcast address ). ASDU mit einer "Adresse an Alle" in Steuerrichtung müssen in Überwachungsrichtung mit der Adresse beantwortet werden, die die spezifisch festgelegte "Gemeinsame Adresse" ist ( Stationsadresse ). Gemäss Standard kann dieser Parameter aus 1 oder 2 Oktetten bestehen.

 

Adresse des Informationsobjekts :

Die Adresse des Informationsobjekts wird als Zieldresse in Steuerrichtung und als Quelladresse in Überwachungsrichtung benutzt.

Das 3. Oktett wird nur verwendet, falls die Adresse des Informationsobjekts strukturiert wird, um innerhalb eines bestimmten Systems eindeutige Adressen zu definieren. In jedem Fall ist die Anzahl der unterschiedlichen Adressen der Informationsobjekte auf 65535 ( wie für zwei Oktette ) beschränkt. Wenn die Adresse des Informationsobjekts in einigen ASDU nicht relevant ( nicht benützt ) ist, wird sie auf Null gesetzt.

 


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Handbuch LIAN 98


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