IEC 60870 サーバー

Typhoon HIL ツールチェーンにおける IEC 60870 プロトコル実装の説明。

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IEC 60870-5-104/IEC 104プロトコル

IEC 60870-5-104プロトコル(別名IEC 104)は、IEC遠隔制御装置およびシステム規格IEC 60870-5の一部であり、電気工学および電力システム自動化における2つのシステム間で基本的な遠隔制御メッセージを送信するための通信プロファイルを提供します。遠隔制御とは、送電網を制御するための監視データとデータ収集要求を送信することを意味します。

IEC 104は、標準トランスポートプロファイルを用いてIEC 60870-5-101(別名IEC 101)へのネットワークアクセスを提供します。簡単に言えば、IEC 101メッセージをTCPポート2404経由でアプリケーションデータとして配信します。IEC 104は、標準TCP/IPネットワークを介して制御局と変電所間の通信を可能にします。通信はクライアントサーバーモデルに基づいています。

制御対象ステーションと制御ステーションの間で IEC 101/104 通信が交換されます。
  • 被制御ステーションは、マスターステーション(RTU)によって監視または制御されます。アウトステーション、リモートステーション、RTU、101スレーブ、または104サーバーとも呼ばれます。
  • 制御局とは、外部局(SCADA)の制御を行う局です。通常はSCADAシステムを搭載したPCですが、RTU32でも構いません。
IEC 101/104 では、いくつかの方向モードが定義されています。
  • 監視方向は、制御対象局 (RTU) から制御局 (PC) への送信方向です。
  • 制御方向は、制御ステーション(通常は SCADA システム)から制御対象ステーション(通常は RTU)への送信方向です。
  • 逆方向は、監視対象ステーションがコマンドを送信し、制御ステーションがデータを監視ステーションに送信する場合の方向です。
IEC 60870-5は、一般的なSCADAアプリケーションと特に電気システムアプリケーションの両方に適した情報オブジェクトセットに関する情報を提供します。各データタイプには、固有のタイプ識別番号とタイプが付与されます。1つのアプリケーションサービスデータユニット(ASDU)には、1つのデータタイプのみが含まれます。タイプはASDUの最初のフィールドです。情報オブジェクトタイプは、方向(監視または制御方向)と情報タイプ(プロセス情報、システム情報、パラメータ、ファイル転送)によってグループ化されます。
  • 監視方向におけるプロセス情報の例としては、ビットやアナログ値などの測定値が挙げられます。制御方向においては、ビットや値を設定するコマンドなどが挙げられます。
  • 監視方向のシステム情報の例としては、開始フラグがあり、制御方向のシステム情報の例としては、照会コマンド、リセットなどがあります。

したがって、アプリケーションデータはASDU内の1つ以上の情報オブジェクトに含まれて伝送されます。可変構造フラグに応じて、1つ以上の情報要素の定義されたセットをそれぞれ含む複数の情報オブジェクトが存在する場合もあれば、同一の情報要素を複数含む1つの情報オブジェクトが存在する場合もあります。いずれの場合も、情報要素はプロトコルに基づいて情報を伝送するために使用される基本的な構成要素です。

Typhoon HILツールチェーンにおけるIEC 60870プロトコル

IEC 60870 プロトコルは、Typhoon HIL デバイス ( HIL402、HIL101、HIL404、HIL602+、HIL604、HIL506、HIL606)でサポートされています。

IEC 60870プロトコルは、Typhoon HILツールチェーン内のIEC 60870サーバーを通じて実装されています。IEC 60870サーバーは信号処理コンポーネントを使用してモデル化されており、通信ライブラリカテゴリのIEC 60870サブカテゴリにあります。

IEC 60870 サーバーコンポーネント

コンポーネントはサポートされていません:このコンポーネントは現在 TyphoonSim ではサポートされていません。このコンポーネントをモデルに追加すると、TyphoonSim でモデルを実行できなくなります。TyphoonSim モードでモデルを実行する前に、このコンポーネントを無効にするか、モデルから削除してください。
IEC 60870サーバーコンポーネントは、 表1 一方、IEC 60870サーバーのダイアログウィンドウは、 図1.
1 IEC 60870 サーバーコンポーネントの特性
成分 コンポーネントのプロパティ

IEC 60870 サーバーコンポーネント

  • IPアドレス
  • ポート
  • ネットマスク
  • 実行率
1 IEC 60870サーバーダイアログ

IEC 60870 サーバーコンポーネントのプロパティの説明を表 2に示します。

2 IEC 60870 サーバー特性の説明
物件名 説明
IPアドレス サーバーのIPアドレス値
ポート サーバーポート値
ネットマスク サーバーのネットマスク値
実行率 IEC 60870 サーバーコンポーネントの実行速度

入力メッセージ タブの + (プラス) ボタンを使用すると、新しい ASDU 入力メッセージが IEC 60870 サーバー ダイアログ ウィンドウの入力メッセージ テーブルに追加されます。

図2 入力メッセージを定義する方法を示します。
2 IEC 60870入力メッセージの定義
各入力メッセージに対して、次のパラメータを定義できます。
  • メッセージ名 - IEC 60870 サーバー コンポーネントに表示される ASDU 入力メッセージの名前。
  • 共通アドレス - ASDU メッセージの共通アドレス。
  • 情報オブジェクト アドレス - ASDU メッセージに追加された情報オブジェクトのアドレス。
  • メッセージ タイプ - 情報オブジェクト メッセージのタイプ。
  • タイムスタンプ - メッセージにタイムスタンプがあるかどうかを選択します。
  • 送信原因 - メッセージを送信する理由。
  • 修飾子 - 照会コマンドの修飾子。

出力メッセージ タブの + (プラス) ボタンを使用すると、新しい ASDU 出力メッセージが IEC 60870 サーバー ダイアログ ウィンドウの出力メッセージ テーブルに追加されます。

図 3 は出力メッセージを定義する方法を示しています。

3 IEC 60870出力メッセージの定義
各出力メッセージに対して、次のパラメータを定義できます。
  • メッセージ名 - IEC 60870 サーバー コンポーネントに表示される ASDU 出力メッセージの名前。
  • 共通アドレス - ASDU メッセージの共通アドレス。
  • 情報オブジェクト アドレス - ASDU メッセージに追加された情報オブジェクトのアドレス。
  • メッセージ タイプ - 情報オブジェクト メッセージのタイプ。
  • タイムスタンプ - メッセージにタイムスタンプがあるかどうかを選択します。
  • 送信の原因 - メッセージを受信した理由。
4 IEC 60870サーバーサンプルモデル

実装された IEC 60870 サーバーを備えた IEEE 4 ノード モデルをIEC 60870 サーバーの例に示します。

同時IEC 60870サーバーコンポーネントの数

現在、Typhoon HIL コントロール センターは、HIL デバイスごとに 1 つのサーバーのみをサポートしています。

仮想HILサポート

現在、Virtual HILはこのプロトコルをサポートしていません。Virtual HIL環境を使用する場合(例:ローカルコンピュータでモデルを実行する場合)、このコンポーネントへの入力は破棄され、このコンポーネントからの出力はゼロになります。