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IEC101/104中的监视点与控制点

article 2024/12/22 16:19:45

工业与物联网常用工具：

简介

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。

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。

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

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。

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：

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）。

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。

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。

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。
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。