DIN EN 60870-6-503-2015 Telecontrol equipment and systems - Part 6-503 Telecontrol protocols compatible with ISO standards and ITU-T recommendations - TASE 2 Services and protocol .pdf

1、April 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 41DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 33

2、.200!%?e“2286692www.din.deDDIN EN 60870-6-503Fernwirkeinrichtungen und -systeme Teil 6-503: Fernwirkprotokolle, die mit ISO-Normen undITU-T-Empfehlungen kompatibel sind TASE.2-Dienste und -Protokoll (IEC 60870-6-503:2014);Englische Fassung EN 60870-6-503:2014Telecontrol equipment and systems Part 6-

3、503: Telecontrol protocols compatible with ISO standards and ITU-Trecommendations TASE.2 Services and protocol (IEC 60870-6-503:2014);English version EN 60870-6-503:2014Matriels et systmes de tlconduite Partie 6-503: Protocoles de tlconduite compatibles avec les normes ISO et lesrecommandations de l

4、UIT-T Services et protocole TASE.2 (CEI 60870-6-503:2014);Version anglaise EN 60870-6-503:2014Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 60870-6-503:2003-02Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 161 SeitenDIN EN 60870-6-503:2015-04 Anwendungsbeginn Anwendun

5、gsbeginn fr die von CENELEC am 2014-08-19 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-04-01. Fr DIN EN 60870-6-503:2003-02 besteht eine bergangsfrist bis 2017-08-19. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60870-6-503:2013-03. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgrem

6、ium K 952 Netzleittechnik“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 57 Power systems management and associated information exchange“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass de

7、r Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folg

8、eausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug

9、genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die N

10、ummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Das Prsidium des DIN hat mit Prsidialbeschluss 1/2004 festgelegt, dass DIN-Normen, deren Inhalt sich auf internationale

11、 Arbeitsergebnisse der Informationsverarbeitung grndet, unter bestimmten Bedingungen allein in englischer Sprache verffentlicht werden drfen. Diese Bedingungen sind fr den vorliegenden Normentwurf erfllt. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wir

12、d die englische Fassung der EN 60870-6-503 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 1, der den Anwendungsbereich festlegt sowie zu deren Abschnitt 3, der die Begriffe festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als informativer Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwend

13、eten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennungen, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Das Original-Dokumen

14、t enthlt Bilder in Farbe, die in der Papierversion in einer Graustufen-Darstellung wiedergegeben werden. Elektronische Versionen dieses Dokuments enthalten die Bilder in der originalen Farbdarstellung. Dieser Teil der IEC 60870 spezifiziert eine Methode zum Austausch zeitkritischer Daten in Steuerze

15、ntralen ber Weitbereichsnetze und lokale Netzwerke durch einen vollstndig ISO-konformen Protokoll-Stack. Er enthlt Regelungen zur Untersttzung von zentralen und dezentralen Architekturen. Diese Norm beinhaltet den Austausch von Echtzeitdaten-Anzeigen, Steueroperationen, Zeit-Serien-Daten und Kosteni

16、nformations-system, Programm-Fernsteuerung und Ereignisbenachrichtigung. 2 DIN EN 60870-6-503:2015-04 nderungen Gegenber DIN EN 60870-6-503:2003-02 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Pflege der Abwrtskompatibilitt; b) Bercksichtigung der spezifischen Kommentare von IEC/TC 57 WG 19; c) Einarbe

17、itung der Empfehlung, die Semantik von IEC 60870-6 TASE.2 und IEC 61970 an die TC 57-Referenz-Architektur anzugleichen; d) Aktualisierung der Sicherheitsbezge; e) Einarbeitung der vorherigen Verbesserungsvorschlge, f) Einarbeitung der nationalen Kommentierungen zu 57/980/DC; g) Entfernung der Objekt

18、e und Dienste, die typischerweise nicht innerhalb eines informativen Anhangs verwendet werden; h) fr die verbleibende Normung relevante Abschnitte beinhalten Objekte und Dienste, die zur Untersttzung der Blogs 1,2,3,4 und 5 bentigt werden; i) Erhaltung der bereinstimmung mit den Revisionen, die als

19、Teil der Revision fr IEC 60870-6-802 durchgefhrt wurden; j) Adress-Dienst-Mehrdeutigkeiten, die Interoperabilitt verhindern. Frhere Ausgaben DIN EN 60870-6-503: 1998-08, 2003-02 3 DIN EN 60870-6-503:2015-04 Nationaler Anhang NA (informativ) Fernwirkeinrichtungen und -systeme Teil 6-503: Fernwirkprot

20、okolle, die mit ISO-Normen und ITU-T-Empfehlungen kompatibel sind TASE.2-Dienste und -Protokoll 1 Anwendungsbereich 1.1 Allgemeines Dieser Teil der IEC 60870 spezifiziert eine Methode zum Austausch zeitkritischer Daten in Netzleitstellen ber Weitverkehrsnetze und lokale Netze durch einen vollstndig

21、ISO-konformen Protokoll-Stack. Er enthlt Regelungen zur Untersttzung von zentralen und dezentralen Architekturen. Diese Norm beinhaltet den Austausch von Echtzeit-Daten-Anzeigen, Steueroperationen, Zeit-Serien-Daten, Kosteninformationssystem, Programm-Fernsteuerung und Ereignisbenachrichtigung. Auch

22、 wenn die Hauptaufgabe von TASE.2 der Datenaustausch von Netzleitstellen (Fernwirkeinrichtungen) ist, ist sein Gebrauch nicht auf den Datenaustausch zwischen Leitstellen beschrnkt. Er kann in jedem anderen Bereich mit vergleichbaren Anforderungen verwendet werden. Beispiele fr solche Bereiche sind K

23、raftwerke, Industrieautomatisierung, Prozesssteuerungsautomatisierung und andere. Diese Norm spezifiziert weder einzelne Umsetzungen oder Produkte noch beschrnkt sie die Umsetzung in Datenobjekte und Schnittstellen innerhalb eines Rechnersystems. Diese Norm spezifiziert die uerlich sichtbare Funktio

24、nalitt von Implementierungen zusammen mit den Konformittsanforderungen fr solche Funktionalitten. 1.2 Netzleitstelle Das Modell einer Netzleitstelle beinhaltet vier Primrklassen von Host-Prozessoren: SCADA/EMS, Ver-brauchsmanagement (DSM) (en: Demand Side Management) / Lastmanagement, Verteilte Anwe

25、ndungen und Anzeigeprozessoren. Der SCADA/EMS-Host ist der Primrprozessor, der die in Kraftwerken, in Erzeugern auerhalb der Energieversorgungsunternehmen und in bertragungs- und Verteilstationen mittels Datenerfassungseinheiten (DAUs) (en: Data Acquisition Units) und Fernwirkstationen (RTUs) (en: R

26、emote Terminal Units) gesammelten analogen und digitalen berwachungsdaten verwertet. Die Netzleitstelle enthlt typischerweise redundante SCADA/EMS/DSM-Hosts in einer Konfiguration mit hohem Redundanzverhalten (Hot standby“). Der/Die DSM/Lastmanagement-Host(s) wird/werden entweder durch einen Betreib

27、er oder eine EMS-Anwendung verwendet, um die Lastmanagementaktivitten zu initiieren. Der/die Verteilte-Applikationen-Host(s) fhrt/fhren verschiedene Analyse-, Zeitplanungs- oder Vorhersage-Funktionen durch. Die Anzeigeprozessoren sehen fr den lokalen Betreiber und den Dispatcher eine Anzeige und ein

28、e Steuerung vor. Um diese verschiedenen Hostrechner zu verbinden, enthlt die Netzleitstelle typischerweise ein oder mehrere lokale Netze (LANs) (en: Local Area Networks). Die Netzleitstelle wird ebenfalls, oftmals ber dazwischenliegende Kommunikationsprozessoren, auf mehrere WANs zugreifen. Diese WA

29、N-Verbindungen drfen das Firmen-Weitverkehrsnetz fr die Kommunikation mit dem Firmenhost und ein getrenntes Echtzeit-SCADA-Netz beinhalten. Jede Netzleitstelle wird auch eine oder mehrere TASE.2-Instanzen aufweisen, um den Datenaustausch mit entfernteren Netzleitstellen abzuwickeln. Andere Hostproze

30、ssor-Klassen wie zum Beispiel Archivierungssysteme, Engineering-Stationen oder Systeme zur Qualittskontrolle (z. B. fr die Datenaufzeichnung nach ISO 9000) drfen ebenfalls enthalten sein. Die Anwendung des TASE.2-Netzleitstellenmodells ist im Prinzip unbegrenzt. Dieses Modell bietet eine gemeinsame

31、und abstrakte Definition, die fr jedes reale System mit vergleichbaren Anforderungen anwendbar ist. 4 DIN EN 60870-6-503:2015-04 1.3 Architektur Das TASE.2-Protokoll beruht auf der Verwendung von MMS-Diensten (und somit auf dem darunterliegenden MMS-Protokoll), um den Datenaustausch der Netzleitstel

32、le zu implementieren. Bild 1 stellt das Verhltnis von TASE.2, dem MMS-Anbieter und dem Rest des Protokoll-Stacks dar. In den meisten Fllen werden die Werte der zu bertragenen Objekte automatisch durch den lokalen MMS-Anbieter aus der/in die Darstellung der lokalen Maschine bersetzt. Einige TASE.2-Ob

33、jekte erfordern eine gemeinsame Syntax (Darstellung) und Bedeutung (Interpretation) durch beide TASE.2-Kommunikationssysteme. Diese gemeinsame Darstellung und Interpretation bildet eine Art Protokoll. Die Anwendungen der Netzleitstelle sind nicht Teil dieser Norm. Es wird angenommen, dass diese Anwe

34、ndungen, wenn bentigt, TASE.2-Operationen anfordern und Daten der Netzleitstelle und Funktionen fr die TASE.2-Implementierung zur Verfgung stellen. Die spezifische Schnittstelle zwischen TASE.2 und den Anwendungen der Leitzentrale ist eine lokale Angelegenheit und nicht Teil dieser Norm. Bild 1 Prot

35、okollbeziehungen Die TASE.2-Protokollarchitektur erfordert in den Schichten 5 bis 7 des OSI-Referenzmodells die Verwendung von ISO-Protokollen. Die Transportprofile (Schichten 1 bis 4) knnen praktisch jeden Standard oder De-facto-Standard (z. B. TCP), alle Arten verbundener Transportschichtdienste u

36、nd verbindungsloser Dienste der Vermittlungsschicht (z. B. IP) fr jeden Typ des bertragungsmediums verwenden. 1.4 Netzmodell Das TASE.2-Datenaustauschnetz kann entweder ein privates oder ein ffentliches Paketvermittlungs- oder Maschennetz sein, das Kommunikationsprozessoren verbindet, die angemessen

37、e Routingfunktionalitten bereitstellen, um redundante Pfade und verlssliche Dienste vorzusehen. Bild 2 stellt eine typische Netztopologie bei Verwendung eines Router-basierten Weitverkehrsnetzes (WAN) dar. Das WAN stellt Routing und verlssliche Dienste zwischen den Netzleitstellen (die interne Netze

38、 und Routingfhigkeiten beinhalten drfen) zur Verfgung. Das in Bild 2 dargestellte Maschennetz demonstriert das Konzept redundanter Pfade fr ein Maschennetz. Jede Netzleitstelle unterhlt ihre eigene Anzahl direkter Stromkreise und stellt ebenfalls einen Mechanismus zum Routing zwischen diesen direkte

39、n Stromkreisen zu Verfgung. Steuerzentrale C stellt einen alternativen Routingpfad fr Netzverkehr, der von Steuerzentrale A nach B fhrt, dar. Diese Netzkonfiguration erfordert Schlssel-Netzleitstellen, um die wesentlichen Routingfhigkeiten zur Verfgung zu stellen. 5 DIN EN 60870-6-503:2015-04 Bild 2

40、 TASE.2-Netztopologien 1.5 Beziehung zwischen TASE.2 und MMS TASE.2 befindet sich oberhalb von MMS. Es beschreibt eine normierte MMS-Anwendung, die MMS-Dienste und das MMS-Protokoll verwendet. Durch die Festlegung strukturierter Daten, die auf MMS-Objekte abgebildet werden, und die Zuweisung spezifi

41、scher Semantiken erweitert TASE.2 die Funktionalitt von MMS. Als ein Beispiel reiner MMS-Dienste lsst MMS das Einlesen von Daten von einem entfernten System zu. Den Daten wird ohne jegliche spezifische Bedingung geantwortet. Falls das Einlesen dieser Daten von sehr spezifischen Bedingungen (z. B. nu

42、r bei Vernderung) abhngt, bietet TASE.2 entsprechende Dienste, die durch MMS nicht zur Verfgung gestellt werden. Obwohl die spezifischen Anforderungen, die innerhalb von IEC TC 57 vereinbart wurden, zur Definition von TASE.2 fhrten, gibt es verschiedene andere Anwendungsdomnen (auerhalb der Netzleit

43、stellen) mit weniger, sehr beschrnkten oder gemischten Anforderungen, die die TASE.2-Dienste verwenden knnten. Diese anderen Bereiche liegen auerhalb des Anwendungsbereiches dieser Norm, aber die Verwendung von TASE.2 geht weit ber den spezifischen Anwendungsbereich dieser Norm hinaus. TASE.2 bietet

44、 einen unabhngigen und skalierbaren Satz an Diensten, um effiziente Implementierungen zuzulassen, die fr die jeweiligen Anforderungen einer Netzleitstelle optimiert sind. Dies geschieht durch die Definition verschiedener bereinstimmungsbausteine. MMS bietet ebenfalls durch Festlegung von MMS-bereins

45、timmungsbausteinen (CBBs) (en: Conformance Building Blocks) Skalierbarkeit seiner Dienste. Eine einfache TASE.2-Implementierung erfordert nur eine einfache MMS-Implementierung. TASE.2 und MMS stellen ihre Dienste ihren jeweiligen Nutzern zu Verfgung. MMS stellt seine Dienste TASE.2 und TASE.2 stellt

46、 seine Dienste der Anwendung der Netzleitstelle zur Verfgung. MMS ist eine unabhngige Norm, die ihre Dienste neben TASE.2 auch anderen Nutzern zur Verfgung stellen kann sie kann direkt den spezifischen Anwendungen der Netzleitstelle und jeder anderen Anwendung dienen. Dies bedeutet, dass die Verwend

47、ung von MMS nicht auf TASE.2 beschrnkt ist. Fr Anforderungen, die auerhalb des Anwendungsbereichs dieser Norm liegen, oder fr zuknftige Anforderungen, zum Beispiel die Aufzeichnung von Daten, das Herunterladen und Hochladen von Massen-daten wie Programmen, knnen zustzliche MMS-Modelle und -Dienste,

48、d. h. Aufzeichnung beziehungs-weise Domnenladen, zustzlich zu TASE.2 von einem realen System angewandt werden. Dies ist mglich, da die zustzliche Anwendung von MMS-Objekten und -Diensten unabhngig von der Verwendung von TASE.2 und der Verwendung von MMS durch TASE.2 ist. 3 Begriffe Fr die Anwendung

49、dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 6 DIN EN 60870-6-503:2015-04 ANMERKUNG Viele der in diesem Dokument verwendeten Terminologien sind direkt aus ISO 9506-1 sowie ISO 9506-2 (MMS) (en: Nachrichtenformate fr Fertigungszwecke) abgeleitet. Fr weitere Definitionen wird daher auf diese Normen verwiesen. 3.1 Aktion (en: action) Vorgang, der vom TASE.2-Server unter bestimmten definierten Bedingungen ausgef