4.2.3 Protokoll : IEC 60870-5-103


 

Telegramm Struktur

Das IEC 60870-5-103 Standard Protokoll verwendet ausschliesslich die Formatklasse FT 1.2, die in IEC 60870-5-1 ( Übertragungsformate ) definiert ist. Formate mit fester und variabler Länge sind ebenso wie das Einzelzeichen E5H zulässig.

Jedes Telegramm besteht aus einzelnen UART Zeichen, mit einem Startbit, 8 Bit Information, 1 Paritätsbit und einem Stoppbit. Die Übertragung der Zeichen erfolgt nach dem Prinzip "LSB first". Es handelt sich um ein asynchron Protokoll mit der Hammingdistanz = 4. Durch das Paritätsbit im Asynchronzeichen ist bereits jedes Byte mit d = 2 gesichert. Der durch die Blocklänge gekennzeichnete Telegrammteil wird zusätzlich mit einer Prüfsumme gesichert, womit für diesen Teil des Telegramms eine Hammingdistanz von d = 4 erreicht wird. Da das Startzeichen und die Blocklänge nicht in der Prüfsuume enthalten sind, werden sie 2mal übertragen und damit die gleiche hohe Übertragungssicherheit von d = 4 erzielt. Die Prüfsumme ist die arithmetische Summe über alle Anwenderdatenbytes.

 

Information zum Aufbau des Telegramms siehe
<IEC 60870-5-103 : Telegramm-Struktur>

 


IEC 60870-5-103 : Konfiguration

 

 

Über den unteren Button ( Kanal 1 ...12 ) sind folgende Einstellungen möglich :

 

Die einzelnen Zeichen bestehen aus einem Start-Bit ( binär = 0 ), 8 Informationsbits, einem Paritätsbit ( normalerweise gerade ) und einem Stopp-Bit ( binär = 1 ).

 

Schnittstelle

Jedem Kanal kann eine beliebige COM-Schnittstelle ( COM 1 bis COM 24 ) zugeordnet werden.

Modem

Für jeden Kanal kann ein eigenes Modem installiert und angeschlossen sein. LIAN 98 bearbeitet bis zu zwölf Modems gleichzeitig im Bereich von COM1 bis COM24. Es wird das Modem angezeigt, welches dem eingestellten COM-Port zugeordnet ist. Normalerweise kennt LIAN 98 diese Zuordnung und stellt selbst das richtige Modem ein.

Setup Modem

Einstellungen für das Modem müssen generell über die WINDOWS Systemsteuerung "Telefon und Modemoptionen" durchgeführt werden. Über diesen Button kann man die Modem-Einstellungen nochmals überprüfen, ob sie mit der LIAN 98 Konfiguration übereinstimmen.

Verbindungsart
Vollduplex :

Achtung, für die Aufzeichnung ( Mithörbetrieb ) sollte immer Vollduplex eingestellt sein !

Die meisten Modems sind vollduplex und können Daten gleichzeitig in beide Richtungen übertragen. DTE ( LIAN 98 ) und DCE ( Modem ) arbeiten also simultan als Sender und Empfänger. Keiner der beiden Sender muss auf eine Sendefreigabe durch den Partner warten. Die Signale RTS und CTS sind also ohne Bedeutung. LIAN 98 setzt zwar die Signale RTS und DTR auf 1 solange es sende- und empfangsbereit ist, wertet dabei aber die Signale CTS und DSR nicht aus.

Halbduplex :

Bei der Halbduplexverbindung können sowohl DTE ( LIAN 98 ) als auch DCE ( Modem ) als Sender und Empfänger arbeiten, wobei nur eine einzige Datenleitung ( 2-Drahtverbindung ) zur Verfügung steht, die nur abwechselnd zum Senden oder Empfangen benutzt werden kann. Zur Verteilung der Rollen als Sender oder Empfänger dienen die Steuersignale RTS und CTS. Wenn LIAN 98 als Sender arbeiten möchte, aktiviert es das Signal RTS und wartet auf die Bestätigung über das Signal CTS vom Modem. Erhält LIAN 98 das Signal CTS werden die Daten gesendet und anschliessend das RTS-Signal zurückgenommen. In allen anderen Fällen abeitet LIAN 98 ausschliesslich als Empfänger.

Solange die LIAN 98 Software sende- und empfangsbereit ist setzt es das Signal DTR aktiv um dem Modem die Betriebsbereitschaft der DTE anzuzeigen, und erwartet ebenso vom Modem ein aktives DSR-Signal.

RTS-Vorlaufzeit

0 ... 1000 msec
Der Parameter ist nur für die Verbindunsart "halbduplex" von Bedeutung und wird durch das Einschwingverhalten der verwendeten Übertragungstechnik bestimmt.
Die RTS-Vorlaufzeit ist der Zeitraum von der Aktivierung des RTS-Signals bis zur Übertragung des ersten Zeichens und ist für Modems anwendbar die "kein CTS-Signal" zurückliefern. In diesem Fall, muss auch durch eine Lötbrücke im Monitor-Kabel das "RTS-Signal" über die "CTS-Leitung" zum PC zurückgeführt werden. Abhängig von dem verwendetem Modem ist es möglicherweise auch notwendig, zusätzlich den DTR-Pin mit dem DSR-Pin zu verbinden.
Diese Funktion ist deaktiviert, wenn die Vorlaufzeit und auch die Nachlaufzeit auf NULL gesetzt ist und somit die Steuersignale vom Modem ausgewertet werden.

RTS-Nachlaufzeit

0 ... 1000 msec
Der Parameter ist nur für die Verbindunsart "halbduplex" von Bedeutung und wird durch das Ausschwingverhalten der verwendeten Übertragungstechnik bestimmt.
Die RTS-Nachlaufzeit ist der Zeitraum nach der Übertragung des letzten Zeichens bis zum Löschen des RTS Signals.
Diese Funktion ist deaktiviert, wenn die Vorlaufzeit und auch die Nachlaufzeit auf NULL gesetzt ist.

 

Baudrate

Übertragungsgeschwindigkeit : 25 - 115200 Baud ( variabel )

Datenbyte

8 Bit ( fest )

Stopp Bit

1 Bit ( variabel )

Parität

gerade ( variabel )

Timeout

1 - 9999 msec ( variabel )

 

Übertragungsprozedur
S :
symmetrisch

Laut Standard ist für IEC 60870-5-103 eine symmetrische Übertragung nicht vorgesehen.
Mit LIAN 98 ist es jedoch möglich auch diese Übertragungsprozedur zu simulieren.

Wenn die symmetrische Übertragungsprozedur benutzt wird, darf jede Station Nachrichtenübertragungen beginnen. Symmetrische Übertragung ist beschränkt auf "End-End Konfiguration" oder "Mehrfach End-End Konfiguration" Symmetrische Übertragung kann in Voll-Duplex Übertragung angewendet werden.

U :
unsymmetrisch

Unsymmetrische Übertragung wird in SCADA Systemen verwendet, bei denen eine Master Station den Datenverkehr durch sequentielles Abfragen der Unterstationen steuert.
Die Master Station ist die Primärstation, die alle Nachrichtenübertragungen veranlasst, während Sekundärstationen ( Slaves ) nur übertragen dürfen, wenn sie aufgerufen sind.
Die unsymmetrische Übertragung kann generell verwendet, muss aber bei "Gemeinschaftsverkehr Konfiguration" angewendet werden.

 

Einstellungen im Kanalfenster

Es sind keine weiteren Einstellungen erforderlich, da die Linkadresse und ASDU Adresse auf jeweils 1 Oktett festgelegt ist.

Link Adressfeld

1 ( fest )

Das Linkadressfeld besteht es aus einem Oktett in der Verbindungsschicht.

ASDU Adressfeld

1 ( fest )

Das ASDU Adressfeld ( Stationsadresse ) besteht aus einem Oktett in der "Identifikation der Dateneinheit".

 


IEC 60870-5-103 : Simulation

 

IEC 60870-5-103 : RTI ( Master )-Simulation

 

In der folgenden PDF-Datei ist eine typische Master-Simulation mit LIAN 98 dargestellt :

<Master-Simulation mit LIAN 98>

 

LIAN 98 simuliert einen MASTER und kann im Aufrufbetrieb ( unsymmetrisch ) mit bis zu 32 angeschlossenen Unterstationen gleichzeitig kommunizieren.

 

 

Linkadresse
( Adresse der Zielstation )

Alle zu sendenden Telegramme werden während der Master Simulation mit der Linkadresse aus der SIM-Liste versehen.

Ausgenommen bei unsymmetrischer Übertragung :

. Enthält ein Telegramm im TDB Puffer die Linkadresse 255 ( 1 Oktett-Adresse ) für einen 'AN ALLE' Befehl, so wird dieses Telegramm unverändert mit der bereits eingetragenen Adresse gesendet.

. Ist im Telegramm bereits eine Linkadresse ( ungleich NULL ) eingetragen, so wird das Telegramm unverändert mit dieser eingetragenen Adresse gesendet.

Adresse der ASDU
( Adresse der Zielstation )

Alle zu sendenden Telegramme werden während der Master Simulation mit der ASDU-Adresse aus der SIM-Liste versehen.

Ausgenommen bei unsymmetrischer Übertragung :

. Enthält ein Telegramm im TDB Puffer die ASDU-Adresse 255 (1 Oktett-Adresse) für einen 'AN ALLE' Befehl, so wird dieses Telegramm unverändert mit der bereits eingetragenen Adresse gesendet.

. Ist im Telegramm bereits eine ASDU-Adresse ( ungleich NULL ) eingetragen, so wird das Telegramm unverändert mit dieser eingetragenen Adresse gesendet.

Wartezeit auf Quittung

1 - 30 000 msec

Der IEC60870-5 Standard schreibt ein festes Zeitüberwachungsintervall vor, das für wiederholte Übertragungen verwendet werden muss. Dieses Zeitüberwachungsintervall und die maximale Anzahl der Wiederholungen sind konfigurierbar und geeignete Werte sind vom Übertragungssystem abhängig.

Dieser Parameter bestimmt die Zeit in Millisekunden, die das Programm als Primärstation maximal auf eine Quittung warten soll, bevor es die letzte Übertragung wiederholt.

Anzahl Telegrammwiederholungen

0 - 255

Mit diesem Parameter legt man fest, wie oft das Senden nach dem fehlen der Quittung wiederholt werden soll.

Stationsinitialisierung
Communication unit

ja / nein

Die primäre Station synchronisiert ihre Verbindung mit der sekundären Station durch die Übertragung "Abfrage Linkstatus" und "Kommunikation normieren". Die sekundäre Station antwortet mit dem "Linkstatus" und "ACK". Wenn "ACK" von der primären Station empfangen wurde, ist die Verbindung aufgebaut.

Abfrage Linkstatus

Nummer des TDB Puffers in dem das Telegramm "Abfrage Linkstatus" ( PRM = 1, FKT 9 ) gespeichert ist.

Kommunikation normieren

Nummer des TDB Puffers in dem das Telegramm "Kommunikation normieren" ( PRM = 1, FKT 0 ) gespeichert ist.

Stationsinitialisierung
Frame count bit

ja / nein

Die primäre Station synchronisiert das Telegrammfolgebit ( FCB = 0 ) mit der sekundären Station durch die Übertragung "Reset Telegrammfolgebit". Die sekundäre Station antwortet mit "ACK". Wenn "ACK" von der primären Station empfangen wurde, wird das nächste Primärtelegramm mit FCV = 1 und FCB = 1 übertragen.

Reset
Telegrammfolgebit ( FCB )

Nummer des TDB Puffers in dem das Telegramm "Reset Telegrammfolgebit" ( PRM = 1, FKT 7 ) gespeichert ist.

Aktiviere Zeitsynchronisation

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, wird LIAN 98 nach dem Initialisieren der Kommunikation als erstes einen Uhrzeit-Synchronisationsbefehl senden und gegebenenfalls zyklisch ( SYNC-Zykluszeit ) wiederholen.

Rechnerzeit verwenden

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, wird vor dem Senden in den Uhrzeit-Synchronisationsbefehl ( ID 6, COT 8 ) die Systemzeit des PC's eingetragen. Anderenfalls bleibt das Telegramm unverändert, wie es zuvor vom Anwender editiert wurde.

Zeit SYNC Zyklus

1 - 1440 Minuten

Abhängig von dieser Zeit wird LIAN 98 als Masterstation den Uhrzeit-Synchronisationsbefehl immer wieder senden.

Zeit SYNC Befehl

Nummer des TDB Puffers in dem das Telegramm ( ID 6, COT 8 ) gespeichert ist.

Aktiviere Generalabfrage

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, wird LIAN 98 nach dem Initialisieren der Kommunikation einen General-Abfragebefehl senden und gegebenenfalls zyklisch ( GA Zykluszeit ) wiederholen.

GA Zykluszeit

1 - 1440 Minuten

Abhängig von dieser Zeit wird LIAN 98 als Masterstation den General-Abfragebefehl immer wieder senden.

GA Befehl

Nummer des TDB Puffers in dem das Telegramm ( ID 7, COT 9 ) gespeichert ist.

Scan-Adressen einfügen
Anzahl Adressen
entfernen
einfügen

Unsymmetrisch : ( Gemeinschaftsverkehr )
In der Scan-Liste werden alle Stationen eingetragen, die an dieser Linie bearbeitet werden sollen. LIAN 98 stellt die Verbindung mit all diesen Stationen ( max. 32 Stationen ) her und fragt anschliessend die Anwenderdaten von diesen Stationen ab.

Zum Eintagen der Adressen gehen Sie wie folgt vor :

"Scan-Adresse einfügen" aktivieren ( Button "einfügen" erscheint ).
In den Feldern "Linkadresse" / "Adresse der ASDU" die einzutragende Station angeben.
Mit "einfügen" die Adressen in die Scan-Liste übernehmen.
Nachdem alle Stationen eingetragen sind, "Scan Adresse einfügen" wieder deaktivieren ( Button "einfügen" verschwindet ).

Zum Löschen die Station in der Liste auswählen und auf "entfernen" klicken.

Automatischen Scan sperren

Unsymmetrisch : ja / nein

Nachdem der Verbindungsaufbau mit der Unterstation abgeschlossen ist, beginnt LIAN 98 automatisch mit dem Abfragen der Anwenderdaten ( Klasse 1/ 2 ). Sollte das nicht gewünscht sein, kann das Abfragen hier deaktiviert werden.

Abfrage Datenklasse 1

Unsymmetrisch :
Nummer des TDB Puffers in dem das Kurztelegramm "Abfrage Datenklasse 1" ( PRM = 1, Funktion 10 ) gespeichert ist.

Abfrage Datenklasse 2

Unsymmetrisch :
Nummer des TDB Puffers in dem das Kurztelegramm "Abfrage Datenklasse 2" ( PRM = 1, Funktion 11 ) gespeichert ist.

Scan delay

Unsymmetrisch : 0 - 30 000 msec

Dieser Parameter bestimmt die Zeit, die das Programm LIAN 98 die nächste Abfrage der Daten Klasse 1 oder 2 verzögert.

Command response timeout

 

Termination response timeout

 

 

IEC 60870-5-103 : RTU ( Slave )-Simulation

 

In der folgenden PDF-Datei ist eine typische Slave-Simulation mit LIAN 98 dargestellt :

<Slave-Simulation mit LIAN 98>

 

 

Linkadresse

Alle zu sendenden Telegramme werden während der Slave Simulation mit der Linkadresse aus der SIM-Liste versehen.

Adresse der ASDU

Alle zu sendenden Telegramme werden während der Slave Simulation mit der ASDU Adresse aus der SIM-Liste versehen.

Wartezeit auf Quittung

Symmetrisch : 1 - 30 000 msec

Der IEC 870-5-103 Standard schreibt ein festes Zeitüber- wachungsintervall vor, das für wiederholte Übertragungen verwendet werden muss. Dieses Zeitüberwachungsintervall und die maximale Anzahl der Wiederholungen sind konfigurierbar und geeignete Werte sind vom Übertragungssystem abhängig.

Dieser Parameter bestimmt die Zeit in Millisekunden, die das Programm LIAN 98 als Primärstation ( nur symmetrisch ) maximal auf eine Quittung warten soll, bevor es die letzte Übertragung wiederholt.

Anzahl Telegrammwiederholungen

Symmetrisch : 0 - 255

Mit diesem Parameter legt man fest, wie oft das Senden nach dem Fehlen der Quittung ( nur symmetrisch ) wiederholt werden soll.

Stationsinitialisierung
Communication unit

Symmetrisch : ja / nein

Die primäre Station synchronisiert ihre Verbindung mit der sekundären Station durch die Übertragung "Abfrage Linkstatus" und "Kommunikation normieren". Die sekundäre Station antwortet mit dem "Linkstatus" und "ACK". Wenn "ACK" von der primären Station empfangen wurde, ist die Verbindung aufgebaut.

Mit der Nachricht "Ende der Initialisierung", gesendet von der überwachten Station, ist die Initialisierungsprozedur beendet.

Abfrage Linkstatus

Symmetrisch :
Nummer des TDB Puffers in dem das Kurzelegramm "Abfrage Linkstatus" ( PRM = 1, Funktion 9 ) gespeichert ist.

Kommunikation normieren

Symmetrisch :
Nummer des TDB Puffers in dem das Kurzelegramm "Kommunikation normieren" ( PRM = 1, Funktion 0 ) gespeichert ist.

Sende Identifikation

ja / nein

Nummer des TDB Puffers in dem das Telegramm ( ID 05, COT 5/ 6 ) gespeichert ist.

Antwort auf Reset CU

Nummer des TDB Puffers in dem das Antworttelegramm ( ID 05, COT 4 ) gespeichert ist.

Antwort auf Reset FCB

Nummer des TDB Puffers in dem das Antworttelegramm ( ID 05, COT 3 ) gespeichert ist.

Aktiviere Zeitsynchronisation

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, wird in der "Bestätigung der Aktivierung" auf den Uhrzeit-Synchronisationsbefehl die aktuelle Systemzeit des PC's zurückgegeben. Andernfalls wird die empfangene Uhrzeit nur gespiegelt.

Rechnerzeit aktualisieren

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, wird beim Empfangen eines Uhrzeit-Synchronisationsbefehls ( ID 6, COT 8 ) auch die Systemzeit des PC's mit den empfangenen Werten aktualisiert.

Zeitkorrektur
( für Systemzeit des PC's )

0 - 9 999 msec ( Telegramm-Laufzeitkorrektur )

Für das Einstellen der Systemzeit des PC's mit einem Uhrzeit-Synchronisationsbefehl kann hier ein Korrektur-Wert angegeben werden, der auf den aktuellen Wert im Synchronisationsbefehl aufaddiert wird.

Rechnerzeit verwenden

ja / nein

Ist der Parameter aktiviert, wird vor dem Senden in den Uhrzeit-Synchronisationsbefehl ( ID 6, COT 8 ) die Systemzeit des PC's eingetragen. Anderenfalls bleibt das Telegramm unverändert, wie es zuvor vom Anwender editiert wurde.

E5H als Antwort
auf ABFR Datenklasse 2

Unsymmetrisch : ja / nein
In Abfragesystemen erfolgt die Datenaquisition durch zyklisches Senden des Kurztelegramms "Abfrage Daten der Datenklasse 2" ( FKT=11 ). Unterstationen, die keine Daten dieser Klasse haben antworten üblicherweise mit dem Kurztelegramm "Daten nicht verfügbar" ( FKT=9 ). Falls das ACD Bit = 0 ist darf auch mit dem Einzelzeichen "E5H" geantwortet werden.

nur Datenklasse 2 verwenden

Unsymmetrisch : ja / nein

 

 

IEC 60870-5-103 : Antwort auf Primärfunktion ( Quittungen )

 

 

LIAN 98 empfängt eine Nachricht mit einem der folgenden Funktionscodes von einer Primärstation ( PRM = 1 ) und wird das Telegramm in dem angegebenen TDB-Puffer senden.

Normalerweise befinden sich in den TDB-Puffern 480 bis 495 nach Installation von LIAN 98 nur editierte confirm/ respond Telegramme mit einem 1 Oktett Linkadressfeld.

 

Von der Primärstation im Steuerfeld verwendete Funktionscode-Nummern ( PRM = 1 )

 

Funktion Telegrammtyp Dienstfunktion FCV
0 Senden/ Bestätigung erwartet Fernrücksetzung ( CU )/ Kommunikation normieren 0
1 Reserviert    
2 Reserviert    
3 Senden/ Bestätigung erwartet Anwenderdaten 1
4 Send/ Keine Bestätigung erwartet Anwenderdaten 0
5 Reserviert    
6 Reserviert für besondere Anwendungen nach Vereinbarung.    
7 Senden/ Bestätigung erwartet Fernrücksetzung ( FCB Bit ) 0
8 Reserviert    
9 Abfrage/ Antwort erwartet Abfrage Linkstatus 0
10 Unsymmetrisch : Abfrage/ Antwort erwartet Abfrage Anwenderdaten Klasse 1 1
11 Unsymmetrisch : Abfrage/ Antwort erwartet Abfrage Anwenderdaten Klasse 2 1
12 Reserviert    
13 Reserviert    
14 Reserviert für besondere Anwendungen nach Vereinbarung.    
15 Reserviert für besondere Anwendungen nach Vereinbarung.    

 

Von der Sekundärstation im Steuerfeld verwendete Funktionscode-Nummern ( PRM = 0 )

 

Funktion Telegrammtyp Dienstfunktion
0 Bestätigung ( confirm ) ACK: Positive Quittung
1 Bestätigung ( confirm ) NACK: Nachricht nicht angenommen, Link arbeitet
2 Reserviert  
3 Reserviert  
4 Reserviert  
5 Reserviert  
6 Reserviert für besondere Anwendungen nach Vereinbarung.  
7 Reserviert für besondere Anwendungen nach Vereinbarung.  
8 unsymmetrisch : Antwort ( respond ) Anwenderdaten
9 unsymmetrisch : Antwort ( respond ) NACK: Angeforderte Daten nicht verfügbar.
10 Reserviert  
11 Antwort ( respond ) Linkstatus oder Zugriffsanforderung
12 Reserviert  
13 Reserviert für besondere Anwendungen nach Vereinbarung.  
14   Linkdienst arbeitet nicht
15   Verbindungsschichtdienst nicht vorhanden

 

IEC 60870-5-103 : Simulationsablauf

 

Simulation der Kommunikationsdienste :

LIAN 98 orientiert sich am PRM Bit und am Funktionscode, im Steuerfeld der Linkschicht.

Der Parameter [Wartezeit auf Quittung] bestimmt die Zeit im Millisekunden, die LIAN 98 höchstens auf eine Quittung wartet nachdem eine Primärnachricht gesendet wurde, bevor die Übertragung wiederholt bzw. eine neue Nachricht gesendet wird. Über den Parameter [Telgrammwiederholungen] wird festgelegt, wie oft die Nachricht wiederholt werden muss. Während das Programm LIAN 98 auf eine Quittung wartet, werden keine weiteren Telegramme gesendet. Die Sendesätze werden vorerst in der Sendeliste abgelegt, bis die Quittung empfangen wurde.

LIAN 98 versendet abhängig vom Funktionscode einer Primärnachricht automatisch Quittungen, abhängig von den oben festgelegten TDB-Nummern. Selbstverständlich müssen die richtigen Telegramme in den angegebenen TDB-Puffern editiert sein.

LIAN 98 wechselt das FCB Bit für jede neue SENDEN/ BESTÄTIGUNG oder ABFRAGE/ ANTWORT Übertragung, die an die Sekundärstation gerichtet ist. Auf diese Weise erhält die Primärstation eine Kopie des Telegrammfolgebits pro Sekundärstation. Im Falle eines Rücksetzbefehls ist das Telegrammfolgebit immer 0 und auf die Antwort dieser Befehle wird die Sekundärstation immer so gesetzt, dass die nächste Datenübertragung von der Primär- zur Sekundärstation mit FCV = gültig ( FCV=1 ) erwartet wird, um die entgegengesetzte Einstellung des FCB zu haben.

 

Stationsinitialisierung

Die primäre Station synchronisiert ihre Verbindung mit der sekundären Station durch das Übertragen von "Abfrage Link Status" ( FKT = 9 ) und "Kommunikation normieren" ( FKT = 0 ). Die sekundäre Station antwortet mit dem "Link Status" ( FKT = 11 ) und mit "ACK" ( FKT = 0 ). Wenn "ACK" von der primären Station empfangen wurde, ist die Verbindung aufgebaut.

Die Normierung der Kommunikationseinheit wird von LIAN 98 automatisch erledigt, wenn die Master (RTI)- oder die Slave (RTU)-Simulation gestartet wird.

Die RTI Simulation beginnt nachdem die Verbindung normiert ist und die Zeitsynchronisation aktiviert wurde, mit einem Zeit SYNC Befehl ( ID 7, COT 9 ).

Im Falle der RTU Simulation sendet LIAN 98, falls in der SIM Liste parametriert die Meldung "Identifikation" ( ID 5, COT 5/ 6 ).

Datenerfassung durch zyklisches Abfragen
( unsymmetrisch )

Diese Datenerfassung wird bei unsymmetrischen Datenübertragungs- prozeduren angewendet um die überwachende Station mit den aktuellen Zuständen aus den überwachten Stationen zu versorgen. Die überwachende Station führt die Erfassung durch sequenzielles Abfragen ( Funktion 10 und 11 ) der überwachten Stationen durch. Überwachte Stationen dürfen nur übertragen, nachdem sie gefragt wurden.

Das zyklische Abfragen wird von LIAN 98 automatisch erledigt, wenn die Master(RTI)-Simulation gestartet und in der Konfiguration die Übertragungsprozedur auf "U = unsymmetrisch" gesetzt ist und über die SIM Liste nicht deaktiviert wurde.

 

Simulation der Anwendungsfunktionen :

 

Ereigniserfassung
( unsymmetrisch )

Es gibt zwei Klassen von festgelegten Daten, Klasse 1 beinhaltet spontane Daten und Klasse 2 zyklische Daten. Ebenso ist der Linkdienst "Abfrage Anwenderdaten Klasse 2" ( Funktionscode 11 ) festgelegt, der verwendet wird, um überwachte Stationen abzufragen. Wenn das Abfragetelegramm empfangen wird, gibt es in jeder überwachten Station zwei Möglichkeiten.

Keine spontanen Daten verfügbar :
In diesem Fall antwortet die Verbindungsschicht der überwachten Station mit einem Telegramm im Format mit fester Länge "abgefragte Daten nicht verfügbar" ( Funktionscode 9 ) und die überwachende Station setzt ihre Abfrage fort, indem sie die nächste überwachte Station abfragt.

Spontane Daten verfügbar :
In diesem Fall antwortet die überwachte Station auch mit dem Telegrammformat mit fester Länge "abgefragte Daten nicht verfügbar" ( Funktionscode 9 ), aber dieses Mal mit gesetztem "ACD Bit", das anzeigt, dass spontane Daten verfügbar sind und auf die Übertragung warten. Darauf sendet die überwachende Station das Telegramm "Abfrage Anwenderdaten Klasse 1" ( Funktionscode 10 ) und die überwachte Station antwortet, indem sie eine Ereignis ASDU sendet.

Eine spontane Übertragung wird bei der RTU Simulation in LIAN 98 entweder durch das Absetzen von einzelnen Sendeaufträgen ( siehe "Senden" ) oder durch eine Sendesequenz ( siehe "Sendesequenzliste" ) erreicht.

Generalabfrage

Die Generalabfrage wird benutzt, um die überwachende Station nach der Initialisierungsprozedur zu aktualisieren oder wenn durch die überwachende Station ein Informationsverlust festgestellt wird.

Die Generalabfrage-Funktion der überwachenden Station fordert die überwachte Station auf, die aktuellen Werte aller ihrer Prozessvariablen zu übertragen. Die Abfrageprozedur ist beendet, wenn die überwachende Station die Nachricht "Ende der Generalabfrage" erhält.

Die Übertragung der Information wird durch einen Abfragebefehl ( ID 7, COT 9 ) der überwachenden Station an die überwachte Station ausgelöst, die mit einer Bestätigung ( E5H CONFIRM ACK ) antwortet. Die überwachte Station überträgt die abgefragten Informationen mittels eines oder mehrerer Meldetelegramme. Die letzte Information der ASDU ist gefolgt von einem "Ende der Generalabfrage" Telegramm ( ID 8, COT 10 ), das anzeigt, dass alle Informationen übertragen sind

Bei der Unterstationssimulation werden die Bestätigung ( E5H CONFIRM ACK ) und das Ende der Generalabfrage in LIAN 98 automatisch erzeugt. Das Senden der abgefragten Anwenderdaten wird durch einen Eintrag im Aktionsfilter erreicht. ( siehe auch "Aktionsfilter" )

 

 

Uhrzeitsynchronisation

Uhrzeiten von überwachten Stationen werden am Anfang durch die überwachende Station nach der Initialisierung und danach in zeitlichen Abständen immer wieder synchronisiert.

Ein Uhrzeitsynchronisationsbefehl ( ID 6, COT 8 ), der die gesamte aktuelle Uhrzeit enthält, wird von der überwachenden Station gesendet. Nach Ausführung der Uhrzeitsynchronisation erzeugt die überwachte Station ein Antworttelegramm ( ID 6, COT 8 ), das die lokale Zeit vor der Synchronisation beinhaltet.

Befehlsübertragung

Die überwachende Station sendet einen Befehl ( ID 20 ) zur überwachten Station, die mit einer Befehlsbestätigung ( positiv, wenn die bestimmte Steueraktion beginnt, andernfalls negativ ) antwortet. Die angesprochene Anlage sollte nun ihren Zustand ändern und sowie der neue Zustand erreicht ist, dies der überwachenden Station mit einem spontanen Datentelegramm anzeigen.

Test mode

 

Blocking of monitoring direction

 

Transmission of disturbance data

 

Generic services

 

 


IEC 60870-5-103 : Vorfilter/ Vortrigger

 

Bei der Filter- oder Trigger-Eingabe muss unbedingt ein Startbyte ( 10H oder 68H ) angeben werden. Mit dem Startbyte wird festgelegt, ob die Filter-Definition für ein Telegramm mit fester Länge oder ein Telegramm mit variabler Länge gültig ist.

 

IEC 60870-5-103 : Empfangsfilter

 

Empfangsfilter dienen dazu, die Aufzeichnung auf bestimmte, vorher genau definierte Datensätze zu beschränken. Bei einer entsprechenden Filterwahl wird eine gezielte Datenvorauswahl erreicht, wodurch bereits bei der Aufzeichnung eine Datenreduktion für die spätere Analyse erzielt wird.

 

 

Filter freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Filter vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Filtermaske

Hier lässt sich die Auswertung nach telegramm-spezifischen Merkmalen filtern, wobei mehrere ODER- verknüpfte Filtermasken für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

IEC 60870-5-103 : Aktionsfilter

 

Für die Simulation bzw. die Durchführung von Datentests lassen sich beim Empfang bestimmter Sätze Sendeaktionen auslösen. Zu diesem Zweck besteht die Möglichkeit, Aktionsfilter zu definieren, die eine Sendefolge starten bzw. einen oder mehrere Telegrammpuffer ( TDB ) senden.

 

 

Aktionsfilter freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Aktionsfilter vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Filtermaske

Der Aktionsfilter wird über telegramm-spezifische Merkmale, entsprechend einer Filtereinstellung, beschrieben. Zusätzlich muss zu jedem Aktionsfilter eine Zuweisung zu einem Sendepuffer oder alternativ zu einer Sendesequenz erfolgen.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
Sendepuffernummer
( von, von/ bis )

Bei Übereinstimmung mit dem Aktionsfilter wird der Telegrammpuffer "von" bzw. die Telegrammpuffer "von - bis" gesendet.

Sequenz-Zeilennummer
( von, von/ bis )

Bei Übereinstimmung mit dem Aktionsfilter wird die Sendesequenz bei der Zeilennummer "von" gestartet, bzw. eine Teil-Sequenz bei der Zeilennummer "von" gestartet und bei Zeilennummer "bis" beendet.

hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

IEC 60870-5-103 : Start Trigger

 

Beim Empfang eines als Starttrigger definierten Telegramms wird die Aufzeichnung gestartet.

 

 

Start Trigger freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Trigger vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Triggermaske

Hier lassen sich für die Auswertung telegramm-spezifische Start Trigger definieren, wobei mehrere ODER-verknüpfte Trigger für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

IEC 60870-5-103 : Stopp Trigger

 

Mit Hilfe eines telegramm-spezifischen Stopptriggers und/ oder mit "Stopp bei Fehler" wird die Aufzeichnung nach einer bestimmten Anzahl nachfolgender Empfangssätze beendet. Die Anzahl wird mit dem Feld "Sätze nach Stopp bei Fehler/ Stopptrigger" in den globalen VFL-Einstellungen festgelegt.

 

 

Stopp Trigger freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Trigger vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Triggermaske

Hier lassen sich für die Auswertung telegramm-spezifische Stopp Trigger definieren, wobei mehrere ODER-verknüpfte Trigger für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 


Jede Änderungen in den Filtern wird durch einen Stern * in der Titelleiste angezeigt und ist erst nach dem Speichern wirksam.

 


IEC 60870-5-103 : Telegrammausgabeformat

 

Die gesendeten bzw. empfangenen Sätze aller Kanäle werden binär in der sogenannten Archivdatei abgelegt. Vor der Ausgabe werden sie in Klartext übersetzt und auf dem Bildschirm dargestellt, wobei das Ausgabeformat für jeden Kanal getrennt eingestellt wird. Um die Ausgabe zu optimieren kann zwischen fünf verschiedenen Klartext-Einstellungen gewählt werden.
( siehe "FMT File - Ausgabeformat" )

 

 

Klartext-Format 1

Alles anzeigen :
Verbindungsschicht + Identifikation der Dateneinheit + Informationsobjekte/ -Elemente

Klartext-Format 2

Alles ohne Verbindungsschicht anzeigen :
Identifikation der Dateneinheit + Informationsobjekte/ -Elemente

Klartext-Format 3

Nur Information anzeigen :
Informationsobjekte/ -Elemente

Klartext-Format 4

Nur Verbindungsschicht anzeigen

Klartext-Format 5

Alles ohne Informationsobjekte anzeigen :
Verbindungsschicht + Identifikation der Dateneinheit

 

Falls so gewünscht, kann man sich zusätzlich zur Klartext-Ausgabe die Übertragungsdaten in hexadezimal, dezimal, ASCII, binär ( LSB first ) oder binär ( MSB first ) anzeigen lassen. Selbstverständlich kann die Klartext-Ausgabe auch deaktiviert werden um z.B. die Übertragungsdaten nur hexadezimal darzustellen.

 


IEC 60870-5-103 : Fehlermeldungen

 

Fehlerprüfung beim Empfangen

 

pro Zeichen

das Start Bit, das Stopp Bit und die Parität.

pro Telegramm

das Startzeichen, die Telegrammprüfsumme und das Ende Zeichen, die Länge ( 2 Bytes ) und das 2. Startzeichen bei Telegrammen mit variabler Länge.

 

*** TimeOut !

Während der Telegrammübertragung dürfen zwischen den einzelnen Zeichen keine grossen Pausen entstehen. Beim Auftreten eines Timeouts wird davon ausgegangen, dass es sich um das Telegrammende handelt und die Telegrammprüfung gestartet. Die Empfindlichkeit wird in der Konfiguration parametriert ( Timeout ).
Normalerweise ist ein Timeout kein Fehler, aber er wird im Rahmen eines Serien-Fehlers zur besseren Analyse der fehlerhaften Übertragungsstrecke zusammen mit dem ursprünglichen Fehler ins PRO File eingetragen.

*F: COM-PORT !

Fehler beim Schreiben auf das COM Port. Möglicherweise ist es durch ein anderes Programm bereits belegt.

*F: Länge !

Die Telegrammlänge ist falsch.

*F: Format !

Die Längen- oder die Startzeichenwiederholung ( 68H ) ist falsch, oder das Stopp-Byte ( 16H ) ist nicht an der richtigen Position.

*F: Prüfsumme !

Die Telegrammprüfsumme im Prüfbyte stimmt nicht.

*F: SYNC !

Die Empfangsroutine sucht beim Aufsetzen nach 68H, 10H oder E5H. Jedes andere Zeichen wird als Synchronisationsfehler vermerkt und ins PRO File eingetragen.

*F: Überlauf !

Fehlermeldung vom UART. Der Fehler wird nur im PRO File vermerkt.

*F: Parität !

Fehlermeldung vom UART. Der Fehler wird nur im PRO File vermerkt.

*F: Start/ Stopp !

Fehlermeldung vom UART. Der Fehler wird nur im PRO File vermerkt.

 

 

*F: INFormation !

Die in der Nachricht angegebene Informationsnummer ist nicht vorgesehen.
( sh. Protokoll spezifische Parameter - PAR File )

*F: TypeID !

Die in der Nachricht angegebene TypeID ist nicht vorgesehen.
( sh. Protokoll spezifische Parameter - PAR File )

*F: Ursache !

Die in der Nachricht angegebene Ursache ist für diese TypeID nicht vorgesehen, oder wurde als Rückmeldung nicht erwartet.
( sh. Protokoll spezifische Parameter - PAR File )

*F: FUNktion !

Der in der Nachricht angegebene Funktionstyp ist nicht vorgesehen.
( sh. Protokoll spezifische Parameter - PAR File )

*F: INFOBJ Länge !

Die Längen des Informations(objekt)-Bereichs ist nicht plausibel.

*F: VSQ !

Die im Feld variable Strukturkennung abgelegte Information ist unsinnig, sie wird möglicherweise durch falsche Feldlängen bei der Parametrierung verursacht.

 

Fehlerprüfung während der Simulation

 

*F: DIR-Bit !

Symmetrisch : Richtungsbit hat falschen Wert.

*F: PRM-Bit !

Primär-Nachrichtenbit hat falschen Wert.

*F: FCB-Bit !

Telegrammfolgebit hat falschen Wert.

*F: FCV-Bit !

Telegrammfolgebit gültig ist falsch gesetzt.

*F: unerwartet !

Es erfolgte eine Rückmeldung, die zu diesem Zeitpunkt nicht erwartet wurde.

*F: Link Status !

Es wurde noch keine Stationsinitialisierung durchgeführt, trotzdem ist in der Nachricht das FCV-Bit bereits gesetzt.

*F: Link Adresse !

Die empfangene Link Adresse ist falsch oder der Eintrag in der SIM Liste stimmt nicht.

*F: ASDU Adresse !

Die empfangene ASDU Adresse ist falsch oder der Eintrag in der SIM Liste stimmt nicht.

*F: ACTCON fehlt !

Eine erwartete "Antwort auf die Aktivierung" ( z. B. Uhrzeit Synchronisation ) wurde nicht innerhalb der parametrierten Überwachungszeit empfangen.

*F: ACTTERM fehlt !

Eine erwartete "Beendigung der Aktivierung" ( z. B. Generalabfrage ) wurde nicht innerhalb der parametrierten Überwachungszeit empfangen.

 


IEC 60870-5-103 : Parameter Liste

 

IEC 60870-5-103 : ASDU Parameter

 

Die ASDU Liste dient der Plausibilitierung der empangenen Telegrammen, sowohl bei der Aufzeichnung als auch bei der Simulation. Informationsnummern ( INF ), die im Projekt verwendet werden, müssen in der Liste angekreuzt und die dafür zulässigen Typidentifikationsnummern ( TypeID ), Ursachen ( COT ) und Funktionstypnummern ( FUN ) für diese INF eingetragen sein. Anderenfalls führt das Telegramm beim Empfang zu einer Fehlermeldung ( *F:INFormation, *F:TypeID, *F:Ursache, *F:FUNction ).

 

 

 


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Handbuch LIAN 98


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