Состав стандарта iec 60870-5

Стандарты	Содержание
IEC 60870-5-1	Форматы кадра передачи
IEC 60870-5-2	Процедуры передачи по каналу
IEC 60870-5-3	Общая структура данных программы
IEC 60870-5-4	Определение и кодирование прикладных информационных элементов
IEC 60870-5-5	Протоколы передачи – основные прикладные функции
IEC 60870-5-101	Протоколы передачи – сопутствующий стандарт для основных функций дистанционного управления
IEC 60870-5-102	Сопутствующий стандарт для передачи суммарных величин в системах электроэнергетики
IEC 60870-5-103	Сопутствующий стандарт для информационного интерфейса оборудования системы защиты
IEC 60870-5-104	Доступ к сети для IEC 60870-5-101 с помощью стандартных профилей передачи

Стандарт IEC 61850. Сети и системы связи в подстанциях.

Включает согласованную модель данных и услуг на всех уровнях связи. Эксплуатационная информация (индикация, команды, измеренные показатели) кодируется и передается одинаково как по шине технологического оборудования (технологической шине), так и по шине станции. Использование одних и тех же прикладных интерфейсов и наборов протоколов для шины станции и технологической шины обеспечивает возможность создания каналов связи внутри станции, не требующих применения шлюзов.

Стандарт Profibus. Система полевой связи общего назначения, определение услуг прикладного уровня.

Независимый от изготовителя открытый стандарт полевой шины для широкого диапазона применений в производстве и автоматизации технологических процессов. Независимость от изготовителей и открытость обеспечиваются международными стандартами 50170, EN 50254 и IEC 61158. Устройства различных изготовителей без специальной настройки интерфейсов Profibus можно использовать как для высокоскоростных приложений, где важнее всего время ответа, так и для задач со сложной структурой связи. Позволяет использовать функционально градуированные протоколы связи (профили связи) DP и FMS. В зависимости от приложения могут применяться технологии передачи (физические профили) 485, IEC 61158-2 или волоконно-оптические линии связи. Прикладные профили определяют возможности протоколов и технологии передачи, требуемые в соответствующей прикладной области для отдельных типов устройств. Кроме того, эти профили регламентируют не зависящее от изготовителя поведение устройства. Profibus предназначен для применения в системах автоматизации, которые расположены близко к технологическому процессу, и позволяет использовать простые интерфейсы шины, работающие в режиме реального времени. Этот стандарт обеспечивает надежную связь между компонентами распределенной системы автоматизации, сделанными разными изготовителями. Такая система называется «открытой системой». Кроме того, с помощью протокола Profibus можно легко интегрироваться в системы автоматизации, находящиеся на более высокой ступени иерархической структуры (например, в протокол автоматизации изготовления, Manufacturing Automation Protocol, MAP). Таким образом можно минимизировать затраты на их соединение.

Стандарт Modbus. Предназначен для автоматизации промышленных процессов.

Протокол Modbus представляет собой структуру сообщений, разработанную в 1979 г. Он используется для организации связи между интеллектуальными устройствами по схеме «главное и подчиненное устройство (клиент-сервер)». Он является фактическим стандартом и используется в качестве сетевого протокола в промышленном производстве. Modbus является протоколом передачи сообщений прикладного уровня. Располагается на уровне 7 модели OSI и обеспечивает связь по схеме «клиент-сервер» между устройствами, соединенными различными типами шин или сетей. Modbus-протокол типа «запрос-ответ» предоставляет услуги, определяемые кодами функций. Коды функций в Modbus являются элементами блоков данных запросов и ответов MODBUS.

Стандарты LON, LonTalk, LonWorks. Предназначены для автоматизации промышленных процессов.

Термин LON (Local Operating Network, локальная эксплуатационная сеть) выбран для того, чтобы отличать эту сеть от обычной локальной сети (англ. Local Area Network), разработанной для компьютерных сетей и автоматизации офиса. Для управления сетью LON выбран протокол LonTalk®. LonWorks – цифровая последовательная полевая шина, основанная на методе доступа CSMA (многостанционный доступ с контролем несущей) и протоколе LonTalk. Сети управления LonWorks являются стандартным вариантом оборудования для применений в строительстве, промышленности, домашнем хозяйстве, транспорте и автоматизации энергетических предприятий. Сеть LON предназначена для управления устройствами в сети с интеллектуальными узлами и не поддерживает передачу мультимедиа-данных.

Стандарт IEC 61850-9-1. Передача цифровых данных осуществляется по последовательному однонаправленному многоотводному выделенному каналу.

Определяет соответствие конкретных услуг связи для соединения между уровнем секции и уровнем технологических процессов, в частности, для последовательных однонаправленных многоотводных выделенных каналов. Сеть должна использоваться в подстанциях в качестве канала связи между электронными датчиками тока (ЭДТ) или напряжения (ЭДН) и модулями защиты, счетчиками или контроллером. IE4C 61850-9-1 распространяется на новые электронные датчики тока и напряжения с цифровым выходом, которые предназначены для электрических измерительных приборов и электрических защитных устройств. Для цифрового выхода IEC 61850-9-1 учитывает выделенное соединение между электрическим датчиком и электрическими измерительными приборами и электрическими устройствами. Это отображение учитывает совместимость между устройствами от разных изготовителей. IEC 61850-9-1 не определяет отдельные варианты реализации продуктов и не ограничивает реализацию элементов и интерфейсов внутри вычислительной системы. 61850-9-1 задает видимый извне набор реализованных функций, а также требования, которым должны соответствовать эти функции.

Стандарт IEC 61850-9-2. Передача цифровых данных по каналу ISO/IEC 8802-3.

Определяет соответствие услуг связи для передачи цифровых величин согласно абстрактной спецификации в IEC 61850-7-2. Используется соответствие для абстрактной модели на смешанном наборе протоколов с применением прямого доступа к каналу ISO/IEC 8802-3 для передачи величин в сочетании с IEC 61850-8-1. Данное определение соответствия конкретных услуг связи должно дополнять IEC 61850-9-1 и включать полное соответствие для модели цифровых величин.  Эта часть распространяется на электронные датчики тока и напряжения с цифровым выходом, соединительные модули, а также интеллектуальные устройства, например, модули защиты, контроллеры секций и счетчики.

Стандарт IEC 60870-5-102. Передача суммарных величин в SCADA-системах электроэнергетики.

Определяет требования к передаче суммарных значений, представляющих величину электрической энергии, которая передается между энергетическими предприятиями либо между предприятием и независимым производителем энергии через сеть ВН или СН в рамках систем управления энергией. Не распространяется на сети низкого напряжения либо на стыки с потребительскими счетчиками потребляемой энергии. В общем случае суммарные значения передаются периодически для поддержания текущих данных об обмене энергией между энергетическими предприятиями либо между тяжелой промышленностью и энергетическими предприятиями. Получаемая с определенной периодичностью информация используется в глобальных сетях для наблюдения за распределением энергии и управления им. Этот протокол основан на трехуровневой справочной модели EPA. Данный стандарт использует IEC 60870-5 справочной модели.

Стандарт IEC 60870-5-104. Доступ к сети для IEC 60870-5-101 с помощью стандартных профилей передачи.

Позволяет передавать модули прикладных данных, определенные в IEC 60870-5-101, по различным типам цифровых сетей данных с помощью стандартного транспортного интерфейса TCP-IP. Будущий стандарт, предназначенный для передачи прикладной информации дистанционного управления (модули прикладных данных, определенные в IEC 60870-5-101) по цифровым сетям передачи данных вместо использования постоянных выделенных аналоговых каналов. Спецификации IEC 60870-5-104 представляют собой комбинацию прикладного уровня IEC 60870-5-101 и транспортных функций TCP/IP. В рамках TCP/IP можно использовать разные типы сетей, включая X.25, FR (Frame Relay), ATM (Asynchronous Transfer Mode) и ISDN (Integrated Service Data Network). Те же определения позволяют объединить с TCP/IP другие модули прикладных данных, описанные в других сопутствующих стандартах IEC 60870-5, но это не описывается в данном стандарте.

Стандарт DNP, Distributed Network Protocol. Распределенный сетевой протокол.

Распределенный сетевой протокол DNP является открытым, публичным протоколом. Он основан на существующих открытых стандартах и предназначен для использования в разных типах сетей. DNP версии 3.0 был первоначально разработан на основе трех уровней модели OSI: прикладной уровень, канальный уровень и физический уровень. Прикладной уровень основан на применении объектов, предусмотренных для большинства общих форматов данных. Канальный уровень предоставляет несколько методов обращения к данным, например, опрос классов и вариантов объектов. Физический уровень определяет простой интерфейс RS-232 или RS-485 и интерфейс Ethernet. DNP был разработан для обеспечения совместимости разных систем в отраслях электроэнергетики, нефтегазовой промышленности, водоснабжения и водоочистки и безопасности. Стандарт IEEE 1379 (см. D.1.5) был опубликован в 1998 г. Он рекомендует использовать DNP 3 либо IEC 60870-5-101 для обмена сообщениями между удаленным терминалом и интеллектуальными электронными устройствами. DNP можно реализовать в любой системе SCADA для связи между компьютерами подстанции, удаленными терминалами, ИЭУ и главными станциями через последовательные каналы либо локальные сети. Поскольку DNP основан на требованиях IEC 60870-5-101, он может быть применен во всех компонентах SCADA/EMS. Это включает связь между удаленными терминалами и ИЭУ, главной станцией и удаленными устройствами, и даже применение в одноуровневых каналах и сетях.

Стандарт IEC 60870-6-503. Услуги и протокол обмена данными.

Описывает метод обмена важнейшими данными центра управления через глобальные и локальные сети с помощью набора протоколов, полностью совместимого со стандартами ISO. Поддерживаются как централизованные, так и распределенные архитектуры. Включает обмен индикаторами данных в реальном времени, операции управления, последовательности данных с отметками времени, информацию о планировании и учете, дистанционное программное управление, извещение о событиях.