Zentralstation Tutorial (Master)

Eine komplexere Zentralstation-Applikation mit unterschiedlichen Datenpunkten in beide Richtungen und einer Verbindung zur Unterstation. Die Beispielapplikation verwendet das TwinCAT IEC 60870-5-104 High-Level Interface.

Download TwinCAT XAE Project (*.zip): TutorialSampleMaster104.zip

Im Beispielprojekt sind folgende Stationsparameter für die Zentralstation eingestellt:

Server host address (IP-Adresse der Unterstation): 127.0.0.1 (Sie müssen mindestens diesen Parameter an Ihre Zielplattform anpassen!).
Server port address (Portadresse der Unterstation): 2404.
k: 12.
w: 8.
t0: 30s.
t1: 15s.
t2: 10s.
t3: 20s.
Cause of transfer size: 2 octets (inclusive originator address).
Common ASDU address size: 2 octets.
Information object address size: 3 octets.
Originator address: 1.
Common ASDU address: 7.
Max. APDU length: 253.

Datenpunktkonfiguration (sollte gleich sein mit der Datenpunktkonfiguration der Unterstation):

Single point information: M_SP_NA_1 (IOA := 100), M_SP_NA_1(IOA := 101), M_SP_TB_1(IOA := 102).
Double point information: M_DP_NA_1 (IOA := 200), M_DP_NA_1 (IOA := 201), M_DP_TB_1 (IOA := 202).
Regulating step value: M_ST_NA_1 (IOA := 300), M_ST_NA_1 (IOA := 301), M_ST_TB_1 (IOA := 302).
Bitstring value: M_BO_NA_1 (IOA := 400), M_BO_NA_1 (IOA := 401), M_BO_TB_1 (IOA := 402).
Measured value, normalized value: M_ME_NA_1 (IOA := 500), M_ME_NA_1 (IOA := 501), M_ME_TD_1 (IOA := 502).
Measured value, scaled value: M_ME_NB_1 (IOA := 600), M_ME_NB_1 (IOA := 601), M_ME_TD_1 (IOA := 602).
Measured value, short floating point value: M_ME_NC_1 (IOA := 700), M_ME_NC_1 (IOA := 701), M_ME_TF_1 (IOA := 702).
Binary counter value: M_IT_NA_1 (IOA := 800), M_IT_NA_1 (IOA := 801), M_IT_TB_1 (IOA := 802).
Single command: C_SC_NA_1 (IOA := 10), C_SC_NA_1 (IOA := 11), C_SC_TA_1 (IOA := 12).
Double command: C_DC_NA_1 (IOA := 20), C_DC_NA_1 (IOA := 21), C_DC_TA_1 (IOA := 22).
Bitstring command: C_BO_NA_1 (IOA := 40), C_BO_NA_1 (IOA := 41), C_BO_TA_1 (IOA := 42).
Setpoint command, normalized value: C_SE_NA_1 (IOA := 50), C_SE_NA_1 (IOA := 51), C_SE_TA_1 (IOA := 52).
Setpoint command, scaled value: C_SE_NB_1 (IOA := 60), C_SE_NB_1 (IOA := 61), C_SE_TB_1 (IOA := 62).
Setpoint command, short floating point value: C_SE_NC_1 (IOA := 70), C_SE_NC_1 (IOA := 71), C_SE_TC_1 (IOA := 72).

Initialisierungssequenz, die nach dem Verbindungsaufbau einmalig/automatisch ausgeführt wird:

Kein Testbefehl (C_TS_NA_1, deaktiviert).
Uhrzeitsynchronisationsbefehl (C_CS_NA_1).
Generalabfragebefehl (C_IC_NA_1) der Gruppe: Allgemein (eIEC870_QOI_INROGEN).
Kein Zählerabfragebefehl (C_IC_NA_1) der Gruppe: Allgemein (eIEC870_RQT_REQCOGEN, deaktiviert). Zählerabfrage Mode A (Zähler werden lokal in der Unterstation umgespeichert und als spontane Daten an die Zentralstation gesendet).

Beispielimplementierung folgender Dienste:

Testbefehl (C_TS_NA_1) alle 60 Sekunden.
Uhrzeitsynchronisationsbefehl (C_CS_NA_1) alle 60 Sekunden.
Generalabfragebefehl (C_IC_NA_1) der Gruppe: Allgemein (eIEC870_QOI_INROGEN) alle 60 Sekunden.
Kein Zählerabfragebefehl (C_IC_NA_1) der Gruppe: Allgemein (eIEC870_RQT_REQCOGEN, deaktiviert). Zählerabfrage Mode A (Zähler werden lokal in der Unterstation umgespeichert und als spontane Daten an die Zentralstation gesendet).
Simulation und Übertragung der Befehle alle 10 Sekunden wenn die Variable bSendCmd auf TRUE gesetzt wurde (siehe obere Datenpunktkonfiguration).
Empfang spontaner Daten.
Empfang von M_EI_NA_1 (Ende der Initialisierung).

Folgende Tabelle beschreibt kurz die Hauptkomponenten des Projekts:

Komponente	Typ	Beschreibung
MAIN	PRG	Dieses Programmteil implementiert das Fernwirkprotokoll (langsame Task).
fbClient	FB_IEC870_5_104Master (FB)	Implementiert die Zentralstation. Eine Instanz dieses Bausteins kann nur mit einer Unterstation kommunizieren. Für jede weitere Unterstation mit der kommuniziert werden soll wird eine weitere Instanz dieses Funktionsbausteins benötigt.
AODB	ARRAY OF ST_IEC870_5_101AODBEntry (STRUCT)	Applikationsobjektdatenbank. Es ist eine Array-Variable. Für jeden Datenpunkt wird ein Arrayelement benötigt.
hTable	T_HAODBTable (STRUCT)	Applikationsobjektdatenbank-Handle. Mit Hilfe dieser Variablen wird auf die Applikationsobjektdatenbank zugegriffen und nie direkt auf die einzelnen Arrayelemente.
F_iecCreateTableHnd	FUNCTION	Im Initialisierungsschritt werden alle Arrayelemente von AODB mit diesem Funktionsaufruf einmalig initialisiert. Beim Erfolg liefert dieser Funktionsaufruf das Handle.
F_iecAddTableEntry	FUNCTION	Im Initialisierungsschritt werden die einzelnen Datenpunkte der Station mit diesem Funktionsaufruf einmalig konfiguriert.
memory	ST_MemoryData (STRUCT)	Diese Struktur beinhaltet die empfangenen und die zu sendenden Prozessdaten die ständig aktualisiert werden.
fbHandler	FB_IEC870_5_101TableEventHandler (FB)	Dieser Funktionsbaustein teilt der Applikation mit wenn Datenpunktdaten geändert oder aktualisiert wurden.