IEC104-Erfassung

1. Simulator konfigurieren

Verwenden Sie den Protokollsimulator zur Datenerzeugung. Gehen Sie dabei wie folgt vor:

(1.) Öffnen Sie den Protokollsimulator protocolsimulator.exe im Ordner per Doppelklick.

(2.) Konfigurieren Sie im Protokollsimulator folgende Angaben:

a. Verbindungsparameter: TCP-S

b. IP: IPv4-Adresse des Notebooks

c. Port: Ganzzahl ab 1000 (identisch mit dem Port in der Verbindungskonfiguration)

d. Protokolltyp: iec104-server

e. Datenpunktliste: Laden Sie die Beispieldatei simulator_point.csv für simulierte Messpunkte herunter und importieren Sie sie in den Simulator.

(3.) Aktivieren Sie die gewünschten Messpunkte.

(4.) Klicken Sie oben links auf Test → Automatisch senden, geben Sie als Zyklus 1000 ms ein und klicken Sie auf OK.

(5.) Klicken Sie auf Verbindung öffnen, um die simulierte Datenerzeugung zu starten.

2. Knoten erstellen

(1.) Öffnen Sie in CommBridge Digitaler Zwilling und wechseln Sie links zu Gerätevernetzung.

(2.) Ziehen Sie nacheinander die Plugins IEC104-Erfassung, Datenverarbeitung und MQTT-Upload in den Plugin-Arbeitsbereich, um drei Knoten anzulegen.

(3.) Verbinden Sie die drei Knoten in dieser Reihenfolge: IEC104-Erfassung → Datenverarbeitung → MQTT-Upload.

3. Schema erstellen

(1.) Doppelklicken Sie auf IEC104-Erfassung und klicken Sie auf Schema hinzufügen.

(2.) Füllen Sie die Verbindungskonfiguration aus und klicken Sie auf Weiter.

(3.) Klicken Sie auf Gruppe hinzufügen, geben Sie die Gruppeninformationen ein und klicken Sie auf Bestätigen.

(4.) Klicken Sie auf Daten hinzufügen, geben Sie die Datenpunktinformationen ein und klicken Sie auf Bestätigen.

(5.) Klicken Sie auf Fertigstellen, um das Erfassungsschema anzulegen.

(6.) Aktivieren Sie das Schema über den Schalter und klicken Sie auf Speichern.

4. Ergebnisse anzeigen

(1.) Klicken Sie unter Gerätevernetzung auf Bereitstellen, um die Konfiguration bereitzustellen.

(2.) Wechseln Sie zu Digitaler Zwilling und bewegen Sie den Mauszeiger auf den Knoten IEC104-Erfassung. Die Knoteninformationen werden eingeblendet.

(3.) Klicken Sie auf das Schema, um Echtzeit- und Verlaufsdaten der Datenpunkte in seinen Gruppen anzuzeigen.

5. Konfigurationsparameter

Verbindungseinstellungen

Parameter	Beschreibung	Format	Beispiel
Schemaname	Benutzerdefinierter Name des Schemas	Darf nicht leer sein	IEC104-Erfassung
Protokoll	Energieprotokoll IEC104	Darf nicht leer sein	IEC 104(TCP)
Länge der Übertragungsursache	Größe der Übertragungsursache (COT) in Byte; standardmäßig 1 Byte	1, 2	2
Länge der gemeinsamen Adresse	Größe der gemeinsamen ASDU-Adresse (CA) in Byte; standardmäßig 2 Byte (16 Bit)	1, 2	2
Länge der Informationsobjektadresse	Größe der Informationsobjektadresse (IOA); standardmäßig 3 Byte (24 Bit)	1, 2 und 3	3
Ursprungsadresse	Benutzerdefiniert	Zahl, Bereich: [0,255]	0
Gemeinsame ASDU-Adresse	Gemeinsame Adresse (CA) der Application Service Data Unit (ASDU), die bei einer Generalabfrage oder beim Senden eines Befehls verwendet wird	Zahl, Bereich: [0,2147483647]	1
Generalabfrageintervall	Intervall der Generalabfrage in Millisekunden; bei 0 erfolgt keine zyklische Generalabfrage	Zahl, Bereich: [0,2147483647]	0
Host	IP-Adresse der abgefragten IEC104-Unterstation (Gerät mit Simulator, gesteuerte Station)	Adresse in Dezimalschreibweise	192.168.220.146
Port	IP-Port der abgefragten IEC104-Unterstation; entsprechend der tatsächlichen Verwendung eintragen (muss dem Simulatorport entsprechen)	Zahl, Bereich: [1, 65535]	2404
K	Sendefenster: maximale Anzahl gesendeter I-Format-APDUs, deren Empfang noch nicht bestätigt wurde	Zahl, Bereich: [1,32767]	12
W	Maximale Anzahl empfangener APDUs, bevor der Empfänger eine Bestätigung senden muss	Zahl, Bereich: [1,32767]	8
t0	Zeitüberschreitung beim Verbindungsaufbau. Kommt keine Verbindung zustande, wird ein erneuter Verbindungsaufbau versucht.	Zahl, Bereich: [1,255]	30
t1	Zeitüberschreitung beim Senden oder Testen von APDUs: Wartezeit auf eine Bestätigung. Bleibt diese aus, müssen die Daten erneut übertragen werden.	Zahl, Bereich: [1,255]	15
t2	Zeitüberschreitung für die Nachrichtenbestätigung: Zeit zwischen der spontanen Datenübertragung der Unterstation und dem Empfang einer Bestätigung im S-Format. Werden innerhalb von t2 keine Daten gesendet, muss die nächste Bestätigung gesendet werden.	Zahl, Bereich: [1,255]	10
t3	Zeitüberschreitung für die Verbindungsprüfung: Findet innerhalb von t3 kein Datenaustausch statt, wird ein Testtelegramm im U-Format gesendet, um die Verbindungsschicht aktiv zu halten.	Zahl, Bereich: [1,255]	20

Hinweise:

1. K ist standardmäßig 12: Sind 12 gesendete I-Format-APDUs noch unbestätigt, muss der Sender auf eine Bestätigung warten, bevor er weitere I-Format-APDUs sendet.
2. W ist standardmäßig 8: Nach dem Empfang von 8 APDUs muss die Zentralstation mit einer Bestätigung im S-Format antworten. Dieser Parameter gilt für die Zentralstation. (Theoretisch gilt W < 2/3K.)
3. Standardwerte: t0 = 30 s, t1 = 15 s, t2 = 10 s, t3 = 20 s. (Theoretisch gilt t2 < t1 < t3.)
4. Einheit für t0 bis t3: Sekunden

Gruppe hinzufügen

Parameter	Beschreibung	Format	Beispiel
Gruppenname	Benutzerdefinierter Name der Gruppe	Darf nicht leer sein	Gruppe eins
Ursprungsadresse (s)	Benutzerdefinierte gemeinsame ASDU-Adresse (ADR) zur Unterscheidung verschiedener Unterstationen auf dieser Verbindung	Zahl, Bereich: [0,255]	1
Generalabfrageintervall	Intervall der Generalabfrage; bei 0 erfolgt keine zyklische Generalabfrage	Sekunden; Zahl, Bereich: [0,2147483647]	1
Datenpunktoffset für Meldungen (DI)	Offset für alle Meldedaten (digitale Eingänge DI); dezimale und hexadezimale Eingaben werden unterstützt	Dezimal: [1,2147483647] Hexadezimal: [0x0,0xffff]	0x0
Datenpunktoffset für Befehle (DO)	Offset für alle Befehlsdaten (digitale Ausgänge DO); dezimale und hexadezimale Eingaben werden unterstützt	Dezimal: [1,2147483647] Hexadezimal: [0x0,0xffff]	0x6001
Datenpunktoffset für Messwerte (AI)	Offset für alle Messdaten (analoge Eingänge AI); dezimale und hexadezimale Eingaben werden unterstützt	Dezimal: [1,2147483647] Hexadezimal: [0x0,0xffff]	0x3e9
Datenpunktoffset für Sollwerte (AO)	Offset für alle Sollwertdaten (analoge Ausgänge AO); dezimale und hexadezimale Eingaben werden unterstützt	Dezimal: [1,2147483647] Hexadezimal: [0x0,0xffff]	0x6201

Daten hinzufügen

Parameter	Voraussetzung	Beschreibung	Format	Beispiel
Datenalias		Benutzerdefinierter Datenname; muss mit dem zu erfassenden key übereinstimmen	Darf nicht leer sein	Daten 1
Informationsobjektadresse		Adresse des Informationsobjekts (InfoAdr) zur Unterscheidung verschiedener Anwendungen; jede Meldung oder Messinformation belegt eine eigene Informationsobjektadresse	Zahl; siehe Erläuterung unten	0
Datenkategorie		Meldungen: digitale Eingänge DI; Befehle: digitale Ausgänge DO; Messwerte: analoge Eingänge AI; Sollwerte: analoge Ausgänge AO	AI, DI	AI
Datentyp		Typ der erfassten Datenpunktwerte	Dropdown-Auswahl; siehe Erläuterung unten
Mit Zeitmarke		Legt fest, ob der Sendezeitpunkt der Information als Zeitstempel hinzugefügt wird	Yes, No; siehe Erläuterung unten	No
Zeitmarkentyp	Mit Zeitmarke = Yes	Typ der Zeitmarke. IEC104 unterstützt CP24Time2a nicht.	CP56Time2a, CP24Time2a	CP56Time2a
Lesen/Schreiben	Abhängig von der Datenkategorie	Unterstützt ro (nur lesen) und wo (nur schreiben)	ro, wo; siehe Erläuterung unten	No
Berechnung		Benutzerdefinierte Formel auf Grundlage der Datenaliase	Keine Einschränkung
Ausführungsart	Datenkategorie AO/DO	Execute: direkte Ausführung; Select Execute: Auswahl vor Ausführung	Execute, Select Execute; siehe Erläuterung unten
Befehlszeitüberschreitung	Datenkategorie AO/DO		Siehe Erläuterung unten
Qualifizierungskennzeichen	Datenkategorie AO/DO	Bei AO: Sollwert-Qualifizierungskennzeichen QL; bei DO: Befehls-Qualifizierungskennzeichen QU	Siehe Erläuterung unten
Steuerungsart	Datenkategorie DO	Dauer des Ausgangssignals eines Steuerbefehls.	Persistent Output, Short Pulse, Long Pulse; siehe Erläuterung unten

Hinweise:

Tatsächliche Datenpunktadresse = Offset für Meldungen/Befehle/Messwerte/Sollwerte + Informationsobjektadresse.

1. Der Wertebereich der Informationsobjektadresse richtet sich nach ihrer Länge: bei 1 Byte [0–255], bei 2 Byte [0–65535], bei 3 Byte [0–16777215].

Datentyp:

1. Bei Datenkategorie DI stehen Single Point Information und Double Point Information zur Auswahl.
2. Bei Datenkategorie DO stehen Single Command, Double Command und Regulating Step Command zur Auswahl.
3. Bei Datenkategorie AI stehen Step Position Information, Bitstring32, Measured Value Normalized, Measured Value Scaled, Measured Value Short Floating, Integrated Total und Measured Hormalized Without Quality zur Auswahl.
4. Bei Datenkategorie AO stehen BitString32 Command, Setpoint Command Normalized, Setpoint Command Scaled und Setpoint Command Short Floating zur Auswahl.

Lesen/Schreiben:

1. ro: Bei Datenkategorie DI oder AI gilt standardmäßig ro (nur lesen).
2. wo: Bei Datenkategorie DO oder AO gilt standardmäßig wo (nur schreiben).

Qualifizierungskennzeichen:

1. Das Sollwert-Qualifizierungskennzeichen QL wird für Messwerte und Zustandsinformationen verwendet und beschreibt die Qualität des Datenobjekts selbst; Zahl, Bereich: [0,127].
2. Das Befehls-Qualifizierungskennzeichen QU wird für Befehle und Sollwerte verwendet und beschreibt die Ausführungsart und Eigenschaften des Befehls. Auswahl: No Additional Definition, Persistent Output, Short Pulse, Long Pulse.
3. Persistent Output: Dauerausgabe
4. Short Pulse: kurzer Impuls
5. Long Pulse: langer Impuls

Die Datenpunkte des Simulators protocolsimulator enthalten standardmäßig keine Zeitmarke.

6. IEC104-Protokollparameter

Datentypen

Datenkategorie	Datentyp	Typkennung (ASDU-Typ)	Beschreibung
Meldungen DI	Single Point	M_SP_NA_1=1	Einzelmeldung ohne Zeitmarke
		M_SP_TB_1=30	Einzelmeldung mit langer Zeitmarke
	Double Point	M_DP_NA_1=3	Doppelmeldung ohne Zeitmarke
		M_DP_TB_1=31	Doppelmeldung mit langer Zeitmarke
Messwerte AI	Step Position	M_ST_NA_1=5	Stufenstellungsmeldung ohne Zeitmarke
		M_ST_TB_1=32	Stufenstellungsmeldung mit langer Zeitmarke
	Bitstring	M_BO_NA_1=7	32-Bit-Zeichenfolge ohne Zeitmarke
		M_BO_TB_1=33	32-Bit-Zeichenfolge mit langer Zeitmarke
	Measured Normalized	M_ME_NA_1=9	Messwert, normierter Wert, ohne Zeitmarke
		M_ME_TD_1=34	Messwert, normierter Wert, mit langer Zeitmarke
	Measured Scaled	M_ME_NB_1=11	Messwert, skalierter Wert, ohne Zeitmarke
		M_ME_TE_1=35	Messwert, skalierter Wert, mit langer Zeitmarke
	Measured Short Float	M_ME_NC_1=13	Gleitkomma-Messwert ohne Zeitmarke
		M_ME_TF_1=36	Gleitkomma-Messwert mit langer Zeitmarke
	Integrated Totals	M_IT_NA_1=15	Zählwert ohne Zeitmarke
		M_IT_TB_1=37	Zählwert mit langer Zeitmarke
	Measured Normalized Without Quality	M_ME_ND_1=21	Messwert, normierter Wert, ohne Qualitätskennung
Befehle DO	Single Command	C_SC_NA_1=45	Einzelbefehl
		C_SC_TA_1=58	Einzelbefehl mit langer Zeitmarke
	Double Command	C_DC_NA_1=46	Doppelbefehl
		C_DC_TA_1=59	Doppelbefehl mit langer Zeitmarke
	Regulation Command	C_RC_NA_1=47	Stellbefehl
		C_RC_TA_1=60	Stellbefehl mit langer Zeitmarke
Sollwerte AO	Setpoint Normalized	C_SE_NA_1=48	Sollwert, normierter Wert
		C_SE_TA_1=61	Sollwert, normierter Wert, mit langer Zeitmarke
	Setpoint Scaled	C_SE_NB_1=49	Sollwert, skalierter Wert
		C_SE_TB_1=62	Sollwert, skalierter Wert, mit langer Zeitmarke
	Setpoint Floating	C_SE_NC_1=50	Sollwert, kurze Gleitkommazahl
		C_SE_TC_1=63	Sollwert, kurze Gleitkommazahl, mit langer Zeitmarke
	Bitstring Command	C_BO_NA_1=51	32-Bit-Zeichenfolge
		C_BO_TA_1=64	32-Bit-Zeichenfolge mit langer Zeitmarke