IEC101/140 监视点与控制点
IEC-60870-5-104 协议适用于远程控制设备和系统,通过数据传输来监控和控制地理上广泛的过程。该协议结合了 IEC-60870-5-101 协议和 TCP/IP 提供的传输功能。
任何使用 IEC-60870-5-104 协议的应用程序都将有一个主站(控制站)和一个或多个从站(受控站)。主站将不断监控和控制 TCP/IP 网络中每个从站的数据。
IEC-60870-5-104 从站可以向主站发送监控数据、接收命令或生成事件。
地址
104从站在传输层(使用 IP 地址)和应用层(使用通用 ASDU 地址)进行识别。
IP 地址
104从站将通过 TCP/IP 网络中的唯一 IP 地址进行标识。有些从站支持用户自定义要绑定的IP地址,而有些从站支持自动绑定到所有可用IP地址,从而减少用户的配置操作。
对于需要手动配置从站IP地址的情况,一般可以通过GUI界面或者配置文件进行设置,例如,下文通过配置文件进行设置:
# xx 通信网关公司
# 默认私有 3 类地址
my_ip=192.168.0.100
# 默认 3 类网络掩码
netmask=255.255.255.0
# 希望使用的网关
gateway=192.168.0.1
在此示例中,从站将通过 IEC- 60870-5-104 网络中的 IP 地址 192.168.0.100 进行标识。
由于同一 TCP/IP 网络中可能存在多个设备,因此某些应用程序可能需要 连接控制(从站可以从哪些 IP 地址接收有效消息)。
例如,用户可以配置白名单:
# 白名单
192.168.0.207
192.168.0.203
192.168.0.61
Common ASDU 地址
在应用层,模块由Common ASDU 地址标识,该地址必须与主单元发送的 Common ASDU 匹配。ASDU 表示应用服务数据单元,它基本上是主单元和从单元之间传输信息对象的数据单元。
如果主单元向不同的 Common ASDU 发送消息,模块将忽略收到的命令。用户通常可以指定从站的 Common ASDU。
监控方向和控制方向
协议规范定义了两个数据方向:监控方向和控制方向。协议规范对这些方向的定义如下:
- 监控方向:从从设备到主设备的传输方向
- 控制方向:从主设备到从设备的传输方向
通常从从机传输到主机的点也称为监控点(或监控信息对象)。通常从主机传输到从机的点也称为控制点(或命令信息对象)。
监视点与控制点
IEC 60870-5-104(简称IEC 104)是一种面向远程测控系统的通信协议,广泛应用于电力、工业自动化等领域。监视点和控制点是IEC 104协议中两个核心的概念,用于实现远程数据的监视和控制。以下是这两个概念的详细介绍:
监视点(Monitoring Points)
监视点是用于采集和传输现场设备状态或测量值的数据点,主要用于状态监视和过程数据获取。
特点:
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数据类型: - 单点信息(Single Point Information,SPI):如开关状态(开/关)。 - 双点信息(Double Point Information,DPI):如断路器的三态状态(开/关/中间状态)。 - 测量值(Measured Value):如电流、电压、温度等。 - 累计值(Integrated Total):如能量表的累计电量。
-
功能: - 用于实时监控设备状态和运行参数。 - 支持周期性发送、事件触发发送以及总召唤(General Interrogation)发送。
-
报文类型: - 监视点对应的报文类型包括:类型标识(Type Identifier)为
M_SP_NA
(单点)、M_DP_NA
(双点)、M_ME_NA
(归一化测量值)等。 -
时间戳: - 部分监视点数据可带时间标签,用于记录事件发生的具体时间。
控制点(Control Points)
控制点是用于远程操作现场设备的数据点,主要用于对设备进行遥控、设定参数等操作。
特点:
-
数据类型: - 单命令(Single Command,SC):如开关的遥控操作。 - 双命令(Double Command,DC):如断路器的分合操作。 - 调节命令(Regulating Step Command,RC):如调节电压或无功补偿。 - 设定值命令(Set Point Command,SPC):如设定发电机的目标功率。
-
功能: - 用于实现对设备的远程控制。 - 控制指令可以是选择性操作(Select Before Operate,SBO)或直接操作(Direct Operate,DO)。 - 包括单步控制和连续控制两种方式。
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报文类型: - 控制点对应的报文类型包括:类型标识为
C_SC_NA
(单命令)、C_DC_NA
(双命令)、C_SE_NA
(设定值命令)等。 -
安全性: - 控制操作通常需要双重确认,以避免误操作。 - 需要支持双向通信确认机制。
监视点与控制点的区别
特性 | 监视点 | 控制点 |
---|---|---|
功能 | 数据采集与状态监视 | 远程控制与参数设定 |
数据流向 | 从设备端到主站(上行) | 从主站到设备端(下行) |
报文类型 | 如M_SP_NA 、M_ME_NA 等 |
如C_SC_NA 、C_SE_NA 等 |
时间敏感性 | 部分支持时间戳 | 操作通常需要确认和安全性验证 |
应用场景
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监视点: - 用于采集断路器状态、输电线路电流、电压等信息。 - 在变电站自动化中实时反映设备运行状态。
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控制点: - 用于操作断路器合闸、分闸。 - 调整发电设备的输出功率或设定电网运行参数。
通过监视点和控制点的配合,IEC 104协议实现了远程监控与控制的功能,为电力系统和工业自动化提供了可靠的数据交互机制。