Ein Wert nach IEC 60870-5-101 oder -104 kann zwei Arten von Kontext tragen: einen Zeitstempel, der angibt, wann die Außenstation ihn erfasst hat, und ein Qualitätskennzeichen, das angibt, ob der Wert verwendet werden kann. Beide gehen in einem Gateway oder Historian leicht verloren. Beide sind nötig, um Ereignisse richtig zu ordnen und fehlerhafte Werte aus Berichten herauszuhalten.
Dieser Leitfaden gehört zur Reihe über IEC 60870 und IEC 61850.
CP56Time2a
Typen mit Zeitstempel, etwa M_ME_TF_1 (Typ 36), enthalten das sieben Byte lange Zeitformat CP56Time2a:
| Byte | Inhalt |
|---|---|
| 1 und 2 | Millisekunden innerhalb der Minute, 0 bis 59.999 |
| 3 | Minuten (0 bis 59) und IV-Bit: Zeit ungültig |
| 4 | Stunden (0 bis 23) und SU-Bit: Sommerzeit |
| 5 | Kalendertag (1 bis 31) und Wochentag (1 bis 7 oder 0, falls ungenutzt) |
| 6 | Monat (1 bis 12) |
| 7 | Jahr innerhalb des Jahrhunderts (0 bis 99) |
Die Bibliothek von MZ Automation implementiert auch das kürzere CP24Time2a (nur Minuten, Sekunden und Millisekunden), das einige IEC-101-Typen verwenden, sowie CP16Time2a für verstrichene Zeit.
Drei Punkte verlangen besondere Aufmerksamkeit:
- Das IV-Bit im Zeitstempel. Ist es gesetzt, war die Uhr der Außenstation nicht synchronisiert. Der Wert kann in Ordnung sein, sein Zeitstempel aber nicht.
- Zeitzone. CP56Time2a enthält kein Zeitzonenfeld. Legen Sie fest, ob jede Außenstation UTC oder Ortszeit verwendet und was ihr SU-Bit bedeutet.
- Zweistelliges Jahr. Das Jahrhundert ist implizit. Speichern Sie nach dem Decodieren vollständige Datumswerte.
Zeitstempel und Ankunftszeit
Der Zeitstempel sagt, wann die Außenstation den Wert erfasst hat. Die Leitstelle empfängt ihn später, nach einem Verbindungsausfall mitunter viel später. Bewahren Sie beide Zeiten auf:
| Zeit | Quelle | Verwendung |
|---|---|---|
| Zeitstempel | Uhr der Außenstation | Ereignisse ordnen; Intervallenergie |
| Ankunftszeit | Uhr des Empfängers | Verbindungszustand; Verzögerung der Daten |
Typen ohne Zeitstempel, etwa M_ME_NC_1 (Typ 13), haben nur eine Ankunftszeit. Geben Sie diese nicht als Messzeit aus. Der Leitfaden zu Telemetrie-Zeitstempeln erläutert dieselbe Regel für andere Protokolle.
Synchronisieren Sie die Uhren der Außenstationen mit dem Befehl zur Uhrzeitsynchronisierung (C_CS_NA_1, Typ 103) oder über eine Netzwerkzeitquelle. Halten Sie für jede Station das Verfahren fest und lösen Sie beim IV-Bit des Zeitstempels einen Alarm aus.
Das Qualitätskennzeichen
Messwerte und Statuspunkte tragen ein Qualitätskennzeichen. Die Bibliothek von MZ Automation und die Typreferenz von Beckhoff definieren folgende Flags:
| Flag | Bit | Bedeutung |
|---|---|---|
| OV, Überlauf | 0x01 (Messwerte) | Wert liegt außerhalb seines Bereichs |
| BL, gesperrt | 0x10 | Wert ist für die Übertragung gesperrt und zeigt den Zustand zum Zeitpunkt der Sperrung |
| SB, ersetzt | 0x20 | Bedienperson oder automatische Funktion hat den Wert geliefert, nicht die normale Quelle |
| NT, nicht aktuell | 0x40 | Wert wurde bei der letzten Gelegenheit nicht aktualisiert und kann veraltet sein |
| IV, ungültig | 0x80 | Wert kann nicht verwendet werden; Quelle hat einen Fehler erkannt |
Eine Qualität von 0 bedeutet, dass keines dieser Flags gesetzt ist. Die Flags sind unabhängig: Ein Wert kann gleichzeitig ersetzt und nicht aktuell sein.
Zeit und Qualität bei der Inbetriebnahme prüfen
Prüfen Sie gemeinsam mit dem Betreiber der Außenstation, möglichst mit einem Simulator:
- Kontrollieren Sie, dass Zeitstempel und Ankunftszeit beide gespeichert werden und unter normalen Bedingungen nur wenig auseinanderliegen.
- Unterbrechen Sie die Uhrzeitsynchronisierung und prüfen Sie, ob das IV-Bit des Zeitstempels beim Empfänger ankommt.
- Sperren oder ersetzen Sie einen Wert an der Außenstation und prüfen Sie, ob BL beziehungsweise SB ankommt.
- Trennen Sie eine Quelle hinter der Außenstation und prüfen Sie, ob IV oder NT ankommt, statt dass ein unveränderter Wert stehen bleibt.
- Stellen Sie alles wieder her und prüfen Sie, ob die Flags zurückgesetzt werden.
Der Leitfaden zu veralteten Daten beschreibt den Umgang mit jedem Zustand in Berichten und Berechnungen.
Fernwirktechnik und EpiSensor-Systeme
Edge implementiert IEC 60870-5 nicht. Für die von Edge erfassten Daten gelten dieselben Grundregeln: Jeder Messwert trägt seine Messzeit, und ein Gerät, das nicht mehr meldet, erscheint als veraltet statt als unveränderter Wert. Der Vergleich von IEC 101 und 104 erklärt, wo eine Fernwirkverbindung und ein EpiSensor-System aufeinandertreffen.
Häufige Fragen
Was ist CP56Time2a?
Der sieben Byte lange binäre Zeitstempel von IEC 60870-5: zwei Byte für Millisekunden innerhalb der Minute, dann Minuten, Stunden, Kalendertag und Wochentag, Monat und zweistelliges Jahr. Er enthält ein IV-Bit für eine ungültige Zeit, etwa bei unsynchronisierter Uhr der Außenstation, und ein Sommerzeit-Bit (SU).
Was bedeutet NT (nicht aktuell) in IEC 104?
Der Wert wurde bei der letzten Gelegenheit nicht erfolgreich aktualisiert und kann daher veraltet sein. Er ist nicht unbedingt falsch, aber keine aktuelle Messung.
Was ist der Unterschied zwischen ungültig und nicht aktuell?
Ungültig (IV) bedeutet, dass der Wert nicht verwendet werden kann: Die Quelle hat einen Fehler erkannt. Nicht aktuell (NT) bedeutet, dass der Wert zwar gültig sein kann, aber seit einiger Zeit nicht aktualisiert wurde. Beide Flags verhindern, dass er als neue Messung behandelt wird.