PROTOCOLO - IEC Achig Pablo - Iza Javier - Pavon Alejandro - Taco Juan Carlos - Zambrano Jimmy.

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1 PROTOCOLO - IEC 60780 - Achig Pablo - Iza Javier - Pavon Alejandro - Taco Juan Carlos - Zambrano Jimmy

2 I NTRODUCCIÓN Este protocolo fue desarrollado por el comité técnico 57 de la IEC en el año de 1988, esta basado en protocolos de transmisión y aplicación. Es una norma internacional preparada por TC57 para la monitorización de los sistemas de energía, sistemas de control y sus comunicaciones asociadas.

3 D IVISIÓN DEL ESTÁNDAR IEC-60870. REFERENCIADESCRIPCIONAÑO IEC 60870-1 Consideraciones generales1988 IEC 60870-2 Condiciones de operación1995 IEC 60870-3 Interfaces1989 IEC 60870-4 Requerimiento de rendimiento1990 IEC 60870-5 Protocolos de transmisión1990 IEC 60870-6 Protocolos de telecontrol compatibles con recomendaciones ISO y ITU-T 1995

4 IEC60870. El protocolo IEC 60870-5 está basado en tres capas mejoradas del modelo EPA, que no es más que una forma implicada del modelo OSI, que está diseñado para entregar un mejor rendimiento para telecontrol. La capa física es utilizada para transmisión y recepción de datos provenientes o necesarios para la parte física de la planta. Los dispositivos físicos envían sus señales según la calibración de la norma IEC 60870-5 requiriendo una interfaz para su desempeño

5 CARACTERISTICAS Dentro de la IEC 60870-5 el protocolo IEC 60870-5-101 permite dos procedimientos de transmisión alternativa, sean estas desequilibradas y equilibradas, para ser utilizados en la comunicación entre la estación de control (SCADA) y la estación remota controlada. IEC 101 (IEC 60870-5-101) es una norma internacional preparada por TC57 para la monitorización de los sistemas de energía, sistemas de control y sus comunicaciones asociadas. Es totalmente compatible con las normas IEC 60870-5-1 y IEC 60870-5-5 y su uso estándar es en serie y asíncrono para el telecontrol de canales. El estándar es adecuado para múltiples configuraciones como la de punto a punto, estrella, multipunto, etc.

6 CARACTERISTICAS IEC 60870-5-104 ( IEC 104 ) es una extensión del protocolo IEC 101 con cambios en los servicios de la capa de transporte, de la capa de red, de la capa de enlace y de la capa física para satisfacer la totalidad de accesos a la red. El estándar utiliza la interfaz de red TCP/IP para disponer de conectividad a la red LAN (Red de Área Local) con diferentes routers instalación, también se puede usar para conectarse a la WAN (Wide Area Network). La capa de aplicación IEC 104 se conserva igual a la de IEC 101 con algunos de los tipos de datos y los servicios no utilizados. Existen dos capas de enlace definidas en la norma, que son adecuadas para la transferencia de datos a través de Ethernet o una línea serie. Generalmente para los sistemas de energía se utiliza el protocolo IEC 104 para el centro telecontrol y el protocolo IEC 101 para la interacción con las remotas de campo.

7 CARACTERISTICAS Su origen se fundamentó en buscar soluciones apropiadas para telecomunicaciones, telecontrol y telemetría de protecciones entre subestaciones de energía eléctrica y sistemas de supervisión de las mismas. Son parte del estándar IEC60870-5 los siguientes documentos, los cuales son protocolos dentro de las diferentes capas del modelo OSI: IEC 60870- 5- 5: Se ocupa de funciones básicas de aplicación dentro de los procesos de usuario. IEC 60870- 5- 4: Definición y codificación de los elementos de información de aplicación. Capa de aplicación. IEC 60870- 5- 3: Estructura general de los datos de Aplicación. Capa de aplicación IEC 60870- 5- 2: Procedimientos de transmisión del enlace. Capa de enlaces. IEC 60870- 5- 1: Formatos de las tramas de transmisión. Capa de enlace

8 CARACTERISTICAS Dentro de la norma IEC 60870- 5 se distinguen los siguientes protocolos como los más utilizados actualmente en el sector eléctrico e industrial IEC 60870- 5- 101: Su comunicación es serial. Protocolo utilizado para tareas de telecontrol. IEC 60870- 5- 102: De comunicación serial Fue definido para lectura de totales integrados o contadores. IEC 60870- 5- 103: Su comunicación es serial. Su uso está definido en las protecciones eléctricas IEC 60870- 5- 104: Se transporta sobre redes LAN utilizando TCP/IP en las capas de 1 a 4. Su utilización es en telecontrol.

9 M ODOS DE TRANSMISIÓN Transmisión no balanceada Una estación primaria inicia todas las transmisiones de mensajes. Implica el funcionamiento bajo ‘Polling'. Se interroga periódicamente a las Remotas. Las Remotas solo pueden transmitir cuando son interrogadas.

10 Transmisión balanceada Cualquier estación es primaria y secundaria a la vez y puede iniciar una transmisión de mensajes. Permite que las Remotas generen respuestas espontáneas. Permite que parte de la información se transmita espontáneamente y otra por 'polling'.

11 P ROCEDIMIENTOS DE TRANSMISIÓN BALANCEADOS SEND/NO REPLY Se envían mensajes sin esperar confirmación a nivel de enlace

12 SEND/CONFIRM Los mensajes deben ser validados por el receptor con una trama de CONFIRM. El emisor no puede enviar otro mensaje hasta que reciba el CONFIRM del mensaje anterior

13 REQUEST/RESPOND El emisor solicita el estado del nivel de enlace y el receptor envía un RESPOND con este estado

14 F ORMATOS DE TRAMA

15 V ENTAJAS El protocolo IEC 60870-5-104 permite comunicar estaciones de control con subestaciones a través de TCP/IP. El protocolo TCP esta orientado para transmitir datos de una forma segura. Ventajas de una red TCP/IP No es necesario software específico de red en los sistemas finales No son necesarias funcionalidades de routing en los sistemas finales No es necesaria la gestión de la red en los sistemas finales Facilita que el sistema final lo suministre un especialista en telecontrol Facilita que los routers los suministren especialistas en telecomunicaciones Un cambio en el tipo de red requiere solo un cambio en el tipo de router, sin afectar a los sistemas finales

16 IEC 60870-5-104 habilita la comunicación entre una estación de control y una subestación eléctrica a través de una red estándar TCP/IP. El protocolo TCP es usado para conexiones orientadas a la transmisión segura de datos. IEC 60870-5-104 incorpora cambios en los servicios de la capa de transporte, de la capa de red, de la capa de enlace y de la capa física para proporcionar la totalidad de accesos a la red. El IEC 60870-5-104 permite transmitir datos simultáneamente entre servidores y dispositivos. La principal ventaja de IEC 60870-5-104 es que establece comunicación a través de una red estándar, lo cual permite la transmisión simultánea entre diferentes dispositivos o servicios.

17 D ESVENTAJAS El protocolo IEC 60870-5-104 limita los datos que se transmiten y los parámetros de configuración definidos con IEC 60870-5-101, lo cual significa que no todas las funciones que soporta el IEC 60870-5-101 son compatibles con IEC 60870-5- 104. Por ejemplo el IEC 60870-5-104 no soporta pequeños time stamps (con un formato de 3 byte). Aunque ambos protocolos no son compatibles al 100%, muchas veces se combinan porque se pueden sincronizar fácilmente.

18 APLICACIONES La IEC 60870-5 se usa en las instalaciones que utilicen técnicas de control remoto. Establecer la comunicación a través de una red estándar, que permite la transmisión simultánea entre diferentes dispositivos. Transmisión de datos para sistemas de control descentralizados en plantas de tratamiento de agua, energía renovable (solar, eólica), en sistemas de distribución eléctrica.

19 En la industria, el protocolo IEC60870-5-104 se implementa en las CPUs AC500 V2.0 y permite interconexiones entre CPUs AC500 (a través del puerto Ethernet integrado en la base de la CPU) y sistemas externos.

20 S ENTIDOS DE C OMUNICACIÓN “Control”: es posible establecer consignas (Setpoints) y comandos (Commands). “Monitorización”: la estación de control manda valores (status values / real values / discrete values) a la subestación.

21 A PLICACIONES EN S ISTEMAS E LÉCTRICOS. En el sector eléctrico este protocolo se lo usa en sistemas SCADA, en los centros de control. Básicamente este protocolo se lo utiliza o está dedicado exclusivamente al monitoreo, telecontrol y comunicaciones relacionadas a los sistemas SCADA.

22 C OMUNICACIONES POR ENLACE DE DATOS T101 utiliza desequilibrado y equilibrado (limitado sólo punto a punto) T101 no es compatible con mensajes no solicitados en las comunicaciones multipunto solamente La IEC 60870-5-101 apoya comunicaciones balanceadas o de igual a igual, pero las comunicaciones equilibradas de IEC se limitan a configuraciones de punto a punto.

23 F UNCIONES DE APLICACIÓN Y LOS OBJETOS DE DATOS Funciones de aplicación: T101 permite sólo un punto de control por mensaje. T101 utiliza el reconocimiento de aplicaciones carácter individual. Los objetos de datos: T101 permite un tipo por mensaje. T101 combina funciones y tipos de datos en el código de tipo. T101 están orientados a las comunicaciones de la subestación.

24 Seguridad IEC60870-5 se basa en el enlace de confirmación antes de borrar datos de eventos. Interoperabilidad T101 no dispone de procedimientos de certificación oficiales o autoridades Complejidad T101 es un protocolo más simple y puede funcionar de una manera más simple.

25 C ONCLUSIONES El protocolo IEC 60870-5-104 define el uso de una red TCP/IP como medio de comunicación y generalmente para los sistemas de energía se utiliza el protocolo IEC 104 para el centro telecontrol y el protocolo IEC 101 para la interacción con las remotas de campo. Usa la transmisión desequilibrada, la estación de control controla el tráfico de datos y al utilizar la transmisión equilibrada, cada estación puede iniciar la transferencia de mensajes. La IEC 60870-5 permite que los equipos y las instalaciones que usen técnicas de control remoto o estaciones de diferentes fabricantes puedan comunicarse entre sí sin realizar adaptaciones adicionales entre ellos.

26 La IEC 60870-5 al ser aplicada permite la relación entre equipos o dispositivos de maestro/esclavo. Los protocolos basados en modelos de capas o en el modelo OSI, buscan tener una interoperabilidad en la comunicación, entre las diferentes marcas, equipos y protocolos de comunicación. Uno de los principales beneficios de los protocolos IEC y especialmente del IEC60870-5 es el control de subestaciones, con una mayor flexibilidad al permitir interoperabilidad entre IEDs de distintos fabricantes.