IEC 60870-5-103:1997
(Main)Telecontrol equipment and systems - Part 5-103: Transmission protocols - Companion standard for the informative interface of protection equipment
Telecontrol equipment and systems - Part 5-103: Transmission protocols - Companion standard for the informative interface of protection equipment
Applies to protection equipment with coded bit serial data transmission for exchanging information with control systems. Defines a companion standard that enables interoperability between protection equipment and devices of a control system in a substation.
This publication is of high relevance for Smart Grid.
Matériels et systèmes de téléconduite - Partie 5-103: Protocoles de transmission - Norme d'accompagnement pour l'interface de communication d'information des équipements de protection
S'applique aux équipements de protection avec une transmission série par donnée binaire pour échanger des données avec des systèmes de conduite. Définit une norme d'accompagnement qui permet l'interopérabilité entre l'équipement de protection et les dispositifs d'un système de conduite dans un poste électrique.
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 10-Dec-1997
- Technical Committee
- TC 57 - Power systems management and associated information exchange
- Current Stage
- PPUB - Publication issued
- Start Date
- 11-Dec-1997
- Completion Date
- 30-Nov-1997
Overview
IEC 60870-5-103:1997 is an IEC companion standard for the informative interface of protection equipment. It specifies transmission protocols for protection relays and other protection devices that use coded bit serial data transmission to exchange information with control systems in substations. Built on the IEC 60870-5 series, the standard focuses on enabling interoperability between protection equipment and control-system devices while preserving the protection function (the informative interface does not affect protection decisions). IEC 60870-5-103 is highly relevant to Smart Grid and substation automation projects.
Key topics and technical requirements
- Scope & objective: Applies to protection equipment with coded bit serial transmission; defines companion semantics and specific uses of IEC 60870-5 primitives for protection-device interfaces.
- Enhanced Performance Architecture (EPA): Uses a three-layer EPA model (physical, link, application) for faster response of critical information with some service limitations.
- Physical layer options: Supports fiber optic and copper (EIA RS-485) interfaces for binary symmetric, memoryless transmission.
- Link layer: Selects and extends link transmission procedures and frame formats from IEC 60870-5-1 and -2; uses explicit Link Protocol Control Information (LPCI).
- Application layer: Defines ASDUs (Application Service Data Units), application functions, and data structures drawn from IEC 60870-5-3 and -4. Note: explicit APCI is not used - APCI semantics are implicit in ASDU identifiers and the chosen link services.
- Two information-exchange methods:
- Predefined, standardized ASDUs and application procedures (mandatory use where applicable).
- Generic services to cover broader or vendor-specific protection data when standardized messages do not apply.
- Interoperability rules: Clause 8 defines required subsets for specific applications; private ranges exist for backward compatibility but are not recommended for future use.
- Informative annexes: Examples for generic functions, directories and ASDUs to aid implementation.
Applications and users
- Primary use: substation automation, protection-relay data exchange, disturbance recording and monitoring (informative interface only).
- Who uses it: protection-relay manufacturers, substation automation engineers, utility protection & control teams, system integrators and Smart Grid solution providers seeking standardized communication between relays and control systems.
Related standards
- IEC 60870-5 series: Part 1 through Part 5 (frame formats, link procedures, application structure, information elements, basic functions)
- IEC 60050(371), IEC 60794, IEC 60874 (fibre optics), ISO/IEC 7498-1 (OSI model), EIA RS-485
Keywords: IEC 60870-5-103, telecontrol, transmission protocols, protection equipment, ASDU, RS-485, fibre optic, substation interoperability, Smart Grid, substation automation.
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Frequently Asked Questions
IEC 60870-5-103:1997 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Telecontrol equipment and systems - Part 5-103: Transmission protocols - Companion standard for the informative interface of protection equipment". This standard covers: Applies to protection equipment with coded bit serial data transmission for exchanging information with control systems. Defines a companion standard that enables interoperability between protection equipment and devices of a control system in a substation. This publication is of high relevance for Smart Grid.
Applies to protection equipment with coded bit serial data transmission for exchanging information with control systems. Defines a companion standard that enables interoperability between protection equipment and devices of a control system in a substation. This publication is of high relevance for Smart Grid.
IEC 60870-5-103:1997 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 33.200 - Telecontrol. Telemetering. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60870-5-103
First edition
1997-12
Telecontrol equipment and systems –
Part 5-103:
Transmission protocols –
Companion standard for the informative
interface of protection equipment
This English-language version is derived from the original
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language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the
60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,
edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base
publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating
amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to this
publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications
(see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda. Information on
the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical
committee which has prepared this publication, as well as the list of publications
issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees and
date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub) is
also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see below)
for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:
Email: custserv@iec.ch
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
INTERNATIONAL IEC
STANDARD
60870-5-103
First edition
1997-12
Telecontrol equipment and systems –
Part 5-103:
Transmission protocols –
Companion standard for the informative
interface of protection equipment
IEC 1997 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmail@iec.ch Web: www.iec.ch
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XD
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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60870-5-103 IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD.5
Clause
1 Scope and object . 7
2 Normative references . 7
3 Definitions. 9
4 General rules . 15
4.1 Protocol structure.15
4.2 Physical layer. 17
4.3 Link layer. 19
4.4 Application layer. 19
4.5 User process. 19
4.6 Compatibility with companion standards of the IEC 60870-5 series. 19
5 Physical layer.19
5.1 Fibre optic transmission. 21
5.2 EIA RS-485 interface. 21
6 Link layer . 23
6.1 Selections from IEC 60870-5-1 (transmission frame formats) . 23
6.2 Selections from IEC 60870-5-2 (link transmission procedures) . 23
6.3 Additional specifications to IEC 60870-5-2. 25
7 Application layer . 25
7.1 Selections from IEC 60870-5-3 (general structure of application data). 25
7.2 Selections from IEC 60870-5-4 (definition and coding of
application information elements). 29
7.3 Definition and presentation of ASDUs . 65
7.4 Application functions. 87
8 Interoperability . 159
8.1 Physical layer. 159
8.2 Link layer. 159
8.3 Application layer. 159
Annex A (informative) – Generic functions – Examples of constructing a directory. 173
Annex B (informative) – Generic functions – Examples of ASDUs . 183
60870-5-103 IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
TELECONTROL EQUIPMENT AND SYSTEMS –
Part 5-103: Transmission protocols –
Companion standard for the informative interface
of protection equipment
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60870-5-103 has been prepared by IEC technical committee 57:
Power system control and associated communications.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
57/327/FDIS 57/333/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annexes A and B are for information only.
60870-5-103 IEC:1997 – 7 –
TELECONTROL EQUIPMENT AND SYSTEMS –
Part 5-103: Transmission protocols –
Companion standard for the informative interface
of protection equipment
1 Scope and object
This section of IEC 60870-5 applies to protection equipment with coded bit serial data transmission for
exchanging information with control systems. It defines a companion standard that enables
interoperability between protection equipment and devices of a control system in a substation. The
defined companion standard utilizes standards of the IEC 60870-5 series.
This section of IEC 60870-5 presents specifications for the informative interface of protection
equipment. This standard does not necessarily apply to equipment that combines protection and
control functions in the same device sharing a single communication port.
This section of IEC 60870-5 describes two methods of information exchange: the first is based on
PPLICATION ERVICE ATA NITS
explicitly specified A S D U (ASDUs) and application procedures for
transmission of ‘standardized’ messages, and the second uses generic services for transmission of
nearly all possible information. The ‘standardized’ messages do not cover all possible protection
functions, and furthermore a protection device may support only a subset of the messages specified in
this standard. For interoperability purposes, in specific applications, this subset has to be specified in
clause 8.
The use of predefined messages and application procedures is mandatory, if applicable. In other cases
generic services shall be used. The ‘private ranges’ defined in this standard are maintained for
compatibility reasons; however, their use is not recommended for future applications.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute
provisions of this section of IEC 60870-5. At the time of publication, the editions indicated were valid.
All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based on this section of
IEC 60870-5 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the
normative documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
IEC 60050(371): 1984, International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 371: Telecontrol
IEC 60794-1: 1996, Optical fibre cables – Part 1: Generic specification
IEC 60794-2: 1989, Optical fibre cables – Part 2: Product specifications
IEC 60870-5-1: 1990, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 1: Transmission frame formats
IEC 60870-5-2: 1992, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 2: Link transmission procedures
60870-5-103 IEC:1997 – 9 –
IEC 60870-5-3: 1992, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 3: General structure of application data
IEC 60870-5-4: 1993, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 4: Definition and coding of application information elements
IEC 60870-5-5: 1995, Telecontrol equipment and systems – Part 5: Transmission protocols –
Section 5: Basic application functions
IEC 60874-2: 1993, Connectors for optical fibres and cables – Part 2: Sectional specification for fibre
optic connector – Type F-SMA
IEC 60874-10: 1992, Connectors for optical fibres and cables – Part 10: Sectional specification – Fibre
optic connector type BFOC/2,5
ISO/IEC 7498-1: 1994, Information technology – Open System Interconnection – Basic Reference
Model: The Basic Model
EIA RS-485: Standard for electrical characteristics of generators and receivers for use in balanced
digital multipoint systems
R 32 – IEEE Standard 754
R 64 - IEEE Standard 754
3 Definitions
For the purpose of this section of IEC 60870-5, the following definitions apply.
3.1
companion standard
a companion standard adds semantics to the definitions of the basic standard or a functional profile.
This may be expressed by defining particular uses for information objects or by defining additional
information objects, service procedures and parameters of the basic standard
NOTE – Companion standards do not alter the standards to which they refer, but make explicit the relationship between those
used together for a specific domain of activity.
3.2
enhanced performance architecture (EPA)
a protocol reference model that provides, compared with the full seven layer architecture according to
the basic reference model of ISO/IEC 7498-1, a three layer architecture for obtaining faster response
times for the critical information but with service limitations
3.3
control direction
direction of transmission from the control system to the protection equipment
3.4
monitor direction
direction of transmission from the protection equipment to the control system
3.5
control system
used for the master of the communication link, i.e. the primary station according to IEC 60870-5-2
60870-5-103 IEC:1997 – 11 –
3.6
informative interface
interface of a protection equipment used to exchange data with control systems without having an
impact on the protection function
3.7
tag
binary signal which is recorded and transmitted within the transmission of disturbance data
3.8
compatible range
standard range to be used by all manufacturers
3.9
private range
range that may be used by manufacturers for their own private use
3.10 Abbreviations
ΔI Line differential protection
L
ΔI Transformer differential protection
T
ACC Actual channel
AR Auto-recloser
ASC ASCII character
ASDU APPLICATION SERVICE DATA UNIT
APCI APPLICATION PROTOCOL CONTROL INFORMATION
BFOC/2,5 Bayonet fibre optic connector
BS Bitstring
CB Circuit breaker
COL Compatibility level
COM Command
CONT Continued
COT CAUSE OF TRANSMISSION
COUNT One bit counter of ASDUs
CP Compound
CU Communication unit
CP32Time2a FOUR OCTET BINARY TIME
CP56Time2a SEVEN OCTET BINARY TIME
dB Decibel
DCE Data circuit-terminating equipment
DCO Double command
DFC Data flow control
DPI Double-point information
DTE Data terminal equipment
EIA Electronic Industries Association
EPA Enhanced Performance Architecture
ER Error
f Frequency
F Fixed point number
FAN Fault number
F-Code Function code
FCB Frame count bit
FCV Frame count bit valid
F-SMA Type of an optical fibre connector
60870-5-103 IEC:1997 – 13 –
FT Frame transmission format
FUN FUNCTION TYPE
GDD Generic data description
GEN Generic function type
GGI General interrogation of generic data
GI General interrogation
GID Generic identification data
GIN Generic identification number
GLB Global function type
GRC GENERIC REPLY CODE
I Integer
I>> Overcurrent protection
IEC International Electrotechnical Commission
IEV International Electrotechnical Vocabulary
INF INFORMATION NUMBER
INT Interval between information elements
ISO International Organization for Standardization
IV Invalid
KOD Kind of description
L Line
LED Light emitting diode
LPCI LINK PROTOCOL CONTROL INFORMATION
LPDU LINK PROTOCOL DATA UNIT
MEA Measurand with quality descriptor
MVAL Value of measurand
NDE Number of descriptive elements
NDV Number of relevant disturbance values per ASDU
NFE Number of the ASDU first information element
NGD Number of generic data sets
NO Number
NOC Number of channels
NOE Number of information elements of a channel
NOF Number of grid faults
NOG Number of generic identification
NOT Number of tags
OTEV Other event (disturbance data recording initiated by)
OV Overflow
P Active power
PRM Primary message
Q Reactive power
RES Reserved
RET Relative time
RFA Reference factor
RII RETURN INFORMATION IDENTIFIER
RPV Rated primary value
RSV Rated secondary value
S Sign
SCL Short-circuit location
SCN SCAN NUMBER
SDV Single disturbance value
SIN SUPPLEMENTARY INFORMATION
SOF Status of fault
60870-5-103 IEC:1997 – 15 –
SU Summer bit
SQ Sequence of equal information elements
t(z) Distance protection
TAP Tag position
TM Transmit (disturbance data)
TOO Type of order
TOV Type of disturbance values
TP Trip (recorded fault)
T Loop delay
LD
t Cycle repeat time
wz
TYP TYPE IDENTIFICATION
UF Unsigned fixed point number
UI Unsigned integer
V Voltage
V Neutral voltage
EN
VT Voltage transformer
4 General rules
This clause provides general rules for constructing companion standards for the transmission protocol
of specific control systems and protection equipment, using the IEC 60870-5 protocol.
These general rules are applied in the following subclauses.
4.1 Protocol structure
The IEC 60870-5 protocol is based on the three layer reference model ‘Enhanced Performance
Architecture’ (EPA), as specified in clause 4 of IEC 60870-5-3.
The physical layer uses a fibre optic or a copper-wire based system that provides binary symmetric and
memoryless transmission.
The link layer consists of a number of link transmission procedures, using explicit LINK PROTOCOL
CONTROL INFORMATION (LPCI), that are capable of carrying APPLICATION SERVICE DATA UNITS (ASDUs)
as link user data. The link layer uses a selection of frame formats to provide the required integrity,
efficiency, and convenience of transmission.
The application layer contains a number of application functions that involve the transmission of
APPLICATION SERVICE DATA UNITS (ASDUs) between source and destination.
The application layer of this companion standard does not use explicit APPLICATION PROTOCOL
CONTROL INFORMATION (APCI). This is implicit in the contents of the ASDU DATA UNIT IDENTIFIER and in
the type of link service used.
Table 1 shows the Enhanced Performance Architecture (EPA) model and the selected standard defi-
nitions of this companion standard.
60870-5-103 IEC:1997 – 17 –
Table 1 – Selected standard provisions of this companion standard
Selected application functions
of User process
IEC 60870-5-5
Selected APPLICATION SERVICE DATA UNITS
of Application layer
IEC 60870-5-3
Selected application information elements
of (Layer 7)
IEC 60870-5-4
Selected link transmission procedures
of
IEC 60870-5-2 Link layer
Selected transmission frame formats (Layer 2)
of
IEC 60870-5-1
Fibre optic system based on IEC 60874-2
or IEC 60874-10 and IEC 60794-1 and IEC 60794-2 Physical layer
or copper-wire based system (Layer 1)
according to EIA RS-485
4.2 Physical layer
Either a fibre optic system or a copper-wire based transmission system is used in this companion
standard between the protection equipment and the control system. The interface between the data
circuit-terminating equipment (DCE) and data terminal equipment (DTE) of the protection equipment,
according to figure 1, is not defined within this companion standard.
NOTE – Data transmission methods which increase the exploitation of the bandwidth of a given transmission channel should
be avoided, unless it can be proven that the method, that usually violates the required memoryless channel encoding principle,
does not reduce the Hamming distance of the data block encoding method of the selected frame format in the link layer.
Serial communication system
Data terminal Data terminal
Data circuit Data circuit
equipment equipment
terminating terminating
DTE DTE
equipment equipment
of the of the
Transmission media
protection DCE DCE control
a) Fibre optic
equipment system
b) Copper wire
Protection equipment Control system
Figure 1 – Interfaces and connections of a protection equipment and a control system
60870-5-103 IEC:1997 – 19 –
4.3 Link layer
IEC 60870-5-2 offers a selection of link transmission procedures using a control field and an optional
address field. Links between stations may be operated in either an unbalanced or a balanced
transmission mode. Appropriate function codes for the control field are specified for both modes of
operation.
If the links from a control system to several protection equipments share a common physical channel,
then these links shall be operated in an unbalanced mode to avoid the possibility that more than one
protection equipment attempts to transmit on the channel at the same time. The sequence in which the
various protection equipments are granted access to transmit on the channel is then determined by an
application layer procedure in the control system, see 6.2 of IEC 60870-5-5.
The companion standard specifies whether an unbalanced or a balanced transmission mode is used,
together with which link procedures (and corresponding link function codes) are to be used.
The companion standard specifies an unambiguous address (number) for each link. Each address
may be unique within a specific system, or it may be unique within a group of links sharing a common
channel. The latter needs a smaller address field but requires the control system to map addresses by
channel number.
A companion standard shall specify one frame format chosen from those offered in IEC 60870-5-1.
The format chosen shall provide the required data integrity together with the maximum efficiency
available for an acceptable level of convenience of implementation.
4.4 Application layer
A companion standard shall define appropriate ASDUs from a given general structure in
IEC 60870-5-3. These ASDUs are constructed using the definition and coding specifications for
application information elements given in IEC 60870-5-4.
A companion standard shall specify one chosen order of transport for application data fields according
to 4.10 of IEC 60870-5-4. The order, i.e. mode 1 or mode 2, may be chosen to provide the maximum
overall convenience of programming for the various computers in the specific system.
4.5 User process
IEC 60870-5-5 offers a selection of basic application functions. A companion standard contains one or
more instances of these functions chosen to provide the required set of input and of output application
procedures to suit the specific system.
4.6 Compatibility with companion standards of the IEC 60870-5 series
Certain parts of this standard are not fully compatible with other companion standards of the
IEC 60870-5 series. This is due to the need to maintain compatibility with existing equipment already in
use.
5 Physical layer
The data circuit terminating equipment (DCE) of the protection equipment may either be realized as a
fibre optic transmission system or as a copper-wire-based transmission system. In the following sub-
clauses, descriptions are given for both alternatives.
60870-5-103 IEC:1997 – 21 –
5.1 Fibre optic transmission
If a fibre optic transmission system is used, the compatible interface is a fibre optic connector at the
protection equipment. Separate optical fibres are used in the monitor direction and in the control
direction. The DCE may be mechanically and/or electrically integrated into the data terminal equipment
(DTE).
For connecting the fibre optic cables to the DCE, a fibre optic connector of the BFOC/2,5 type as
specified in IEC 60874-10 shall be used. The fibre optic connector of F-SMA type, as specified in
IEC 60874-2, is included for compatibility with existing equipment. All the other mechanical
specifications, for example mounting position and cable layout, are manufacturer specific.
The connectors are suitable for use with glass and plastic fibres, as indicated in table 2.
The line-idle state is defined as ‘light on’.
Table 2 – The compatible fibre optic transmission system
Characteristics Plastic fibre Glass fibre
Connector BFOC/2,5 (or F-SMA) BFOC/2,5 (or F-SMA)
Cable type Step-index 980/1 000 μm Graded-index 62,5/125 μm*
Typical distance Up to 40 m Up to 1 000 m
Optical wavelength 660 nm 820 nm - 860 nm
Temperature range –5 °C. +55 °C –5 °C. +55 °C
Transmission power Min. –7 dBm Min. –16 dBm
Minimum receiving power Min. –20 dBm Min. –24 dBm
System reserve Min. +3 dB Min. +3 dB
* Both connectors may also be used with 50/125 μm optical fibres. If this type of fibre is used, the transmitting power
that can be input is reduced and therefore the distance, the receiving power, and the system reserve shall be specified
separately.
5.2 EIA RS-485 interface
As an alternative to the fibre optic transmission described above a copper-wire based transmission
system may be used between the protection equipment and the control system. This transmission
system shall comply with the EIA RS-485 standard.
Due to the characteristic of the EIA RS-485 standard a maximum number of 32 units of load can be
connected to one physical line. The location and the values of the termination resistances used are not
specified, neither in the base standard nor in this companion standard. For compatibility purposes, the
manufacturer shall state the units of load for each specific device (refer to clause 8).
The type of the cable used is not defined in the EIA RS-485 standard. However, guidance on the
choice of the cable is given in annex A.2.2 of the EIA RS-485 standard.
All other mechanical specifications are manufacturer specific.
NOTE – Copper-wire based transmission systems are more susceptible to electromagnetic interference than fibre optic based
systems. The inclusion of a copper-wire based system shall not degrade the performance of the protection equipment with
respect to the relevant EMC standards.
60870-5-103 IEC:1997 – 23 –
6 Link layer
The following International Standards are applicable:
IEC 60870-5-1;
IEC 60870-5-2.
6.1 Selections from IEC 60870-5-1 (transmission frame formats)
This companion standard admits exclusively frame format FT1.2 that is defined in 6.2.4.2 of
IEC 60870-5-1. Formats with fixed and with variable block lengths are admitted. Also the single control
character E5H transmission is admitted.
NOTE 1 – The rules defined in clause 6.2.4.2 of IEC 60870-5-1 have to be observed completely.
NOTE 2 – The maximum number of user data is limited to 255 octets. However, as the frame length has an impact on the
polling cycle time, especially when transmission errors occur, it may be considered to limit further the number of user data
octets.
6.2 Selections from IEC 60870-5-2 (link transmission procedures)
The statements in the ‘introduction’ and ‘scope’ of IEC 60870-5-2 regarding utilization in geographically
widespread telecontrol networks are not relevant.
The following selections from IEC 60870-5-2 shall be applied:
6.2.1 Format FT 1.2 (see 3.2 of IEC 60870-5-2)
The frame with fixed length has no link user data. It is referred to below as a short message. The
single character A2H is not used .
6.2.2 Service primitives and elements of transmission procedures
(see clause 4 of IEC 60870-5-2)
All three transmission procedures (S1 to S3) are used. The interface between the link control level and
the user service is not specified.
6.2.3 Unbalanced transmission (see clause 5 of IEC 60870-5-2)
The control system constitutes the master, the protection equipment the slave; i.e. the control system
is always primary station, the protection equipment always secondary station. The RES bit is not used.
The following function codes are used:
PRM = 1 0, 3, 4, 9, 10, 11
PRM = 0 0, 1, 8, 9, 11
Address field A always consists of one octet only. For broadcast (send/no reply) the address is defined
as 255.
6.2.4 Time out interval for repeated frame transmission (see annex A.1 of IEC 60870-5-2)
The loop delay T shall be 50 ms.
LD
The standard transmission speeds are 9,6 kbit/s or 19,2 kbit/s (adjustable).
60870-5-103 IEC:1997 – 25 –
6.3 Additional specifications to IEC 60870-5-2
The following additional function code is defined in the reserved range:
PRM = 1 F-Code 7 := reset FCB FCB and FCV = 0
This SEND function code is used to set the internal FCB bit to the value 0, i.e. the next successive
primary message with FCV = 1 is expected with the setting FCB = 1 by the protection equipment. No
other reset function such as those associated with function code 0 (reset communication unit) are
triggered.
The following function codes are already specified in the standard. They are used here as follows:
PRM = 0 F-Code 14 := link service not functioning
Primary messages that cannot be passed on due to a malfunction are answered with an F-Code 14.
The FCB bit is processed alternately.
PRM = 0 F-Code 15 := link service not implemented
Primary messages containing not implemented function codes are acknowledged with short messages
and will not be processed. Non-plausible primary messages involving function codes 0-15 will be
answered by means of function code 15 in a short message. The FCB bit will be processed alternately.
As long as the protection equipment is not able to process a further command, the DFC bit is set to ‘1’
to prevent loss of information in the control direction. This state may only be maintained for a maximum
of 15 s. During this time, no further command shall be transmitted by the control system. Such
messages are answered by the protection equipment by means of a short message with function code
1 and are not processed. This leads to a loss of information. The exception to this is the broadcast
command.
7 Application layer
The following International Standards are applicable:
IEC 60870-5-3;
IEC 60870-5-4;
IEC 60870-5-5.
7.1 Selections from IEC 60870-5-3 (general structure of application data)
IEC 60870-5-3 describes the basic application data units in transmission frames. This subclause
selects specific field elements out of this basic standard and defines APPLICATION SERVICE DATA UNITS
used in this companion standard.
A LINK PROTOCOL DATA UNIT (LPDU) of this companion standard contains not more than one
APPLICATION SERVICE DATA UNIT (ASDU).
The ASDU according to figure 2 is composed of a DATA UNIT IDENTIFIER and only one INFORMATION
OBJECT.
60870-5-103 IEC:1997 – 27 –
The DATA UNIT IDENTIFIER has always the same structure for all ASDUs and consists of four octets. Its
structure is as follows:
• TYPE IDENTIFICATION
• VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER
• CAUSE OF TRANSMISSION
• COMMON ADDRESS OF ASDU
The COMMON ADDRESS OF ASDU shall normally be identical to the address used in the link layer.
The INFORMATION OBJECT consists of an INFORMATION OBJECT IDENTIFIER, a SET OF INFORMATION
ELEMENTS and, if present, a TIME TAG.
The INFORMATION OBJECT IDENTIFIER consists of two octets. Its structure is as follows:
• FUNCTION TYPE
• INFORMATION NUMBER
The SET OF INFORMATION ELEMENTS consists of a SINGLE INFORMATION ELEMENT, a COMBINATION OF
INFORMATION ELEMENTS, or a SEQUENCE OF INFORMATION ELEMENTS.
TYPE IDENTIFICATION
DATA UNIT
TYPE
DATA VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER
UNIT
IDENTIFIER CAUSE OF TRANSMISSION
COMMON ADDRESS OF ASDU
FUNCTION TYPE INFORMATION
OBJECT
INFORMATION NUMBER IDENTIFIER
APPLICATION
SERVICE
SET OF INFORMATION ELEMENTS
DATA UNIT
TIME TAG ms
TIME TAG OF
INFORMATION INFORMATION
OBJECT OBJECT
IV Res TIME TAG min
(optional)
SU TIME TAG h
Figure 2 – Structure of an APPLICATION SERVICE DATA UNIT
60870-5-103 IEC:1997 – 29 –
APPLICATION SERVICE DATA UNIT := CP48+8i+8j {DATA UNIT IDENTIFIER, INFORMATION
OBJECT}
DATA UNIT IDENTIFIER := CP32{TYPE IDENTIFICATION, VARIABLE STRUCTURE
QUALIFIER, CAUSE OF TRANSMISSION, COMMON ADDRESS
OF ASDU}
INFORMATION OBJECT := CP16+8i+8j{FUNCTION TYPE, INFORMATION NUMBER,
SET OF INFORMATION ELEMENTS, TIME TAG}
with parameter i := number of octets of SET OF INFORMATION ELEMENTS
parameter j := 0 : TIME TAG not present, 4 : TIME TAG present
7.2 Selections from IEC 60870-5-4 (definition and coding of application information
elements)
The sizes and the contents of individual information fields of the ASDUs are specified according to the
declaration rules for information elements defined in IEC 60870-5-4.
NOTE – The definitions concerning the TYPE IDENTIFICATION, the CAUSE OF TRANSMISSION and the FUNCTION TYPE are used for
the compatible range. Combinations going beyond these may be used for the private range.
Example: TYPE IDENTIFICATION 7 (general interrogation) in combination with a CAUSE OF TRANSMISSION >63 may be used for a
private initiation of a general interrogation, which is specific to a given manufacturer.
7.2.1 Type identification
The first octet of the DATA UNIT IDENTIFIER of the ASDU defines the TYPE IDENTIFICATION. For compatible
data exchange, 31 TYPE IDENTIFICATIONs are used. Their definition is as follows:
TYPE IDENTIFICATION := UI8[1.8] <1.255>
<1.31> := definitions of this companion standard (compatible range)
<32.255> := for special use (private range)
Table 3 – Semantics of TYPE IDENTIFICATION; Information in monitor direction
<1> := time-tagged message
<2> := time-tagged message with relative time
<3> := measurands I
<4> := time-tagged measurands with relative time
<5> := identification
<6> := time synchronization
<8> := general interrogation termination
<9> := measurands II
<10> := generic data
<11> := generic identification
<23> := list of recorded disturbances
<26> := ready for transmission of disturbance data
<27> := ready for transmission of a channel
<28> := ready for transmission of tags
<29> := transmission of tags
<30> := transmission of disturbance values
<31> := end of transmission
60870-5-103 IEC:1997 – 31 –
Table 4 – Semantics of TYPE IDENTIFICATION; Information in control direction
<6> := time synchronization
<7> := general interrogation
<10> := generic data
<20> := general command
<21> := generic command
<24> := order for disturbance data transmission
<25> := acknowledgement for disturbance data transmission
All values in the range <0.31> not listed above are reserved for future compatible use.
7.2.2 Variable structure qualifier
The second octet of the DATA UNIT IDENTIFIER of the ASDU defines the VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER,
which is specified as follows:
VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER := CP8 {number, SQ}
with number := UI7 [1.7] <0.127>
<0.9> := number of information elements
<10.127> := not used
SQ := BS1 [8] <0.1>
<0> := addressing of a sequence of information elements in one object
<1> := addressing of single information element or a combination of elements
The SQ bit specifies the method of addressing the following INFORMATION OBJECT or information
elements.
SQ = 0: A sequence of equal information elements is addressed (see 5.1.5 of IEC 60870-5-3) by the
INFORMATION OBJECT address. The INFORMATION OBJECT address specifies the associated address of
the first information element of the sequence. The following information elements are identified by
numbers increasing by 1 from this address. This mode is used for measurands and for the list of
recorded disturbances.
SQ = 1: Each single element or combination of elements is addressed by the INFORMATION OBJECT
address.
7.2.3 Cause of transmission
In the third octet of the DATA UNIT IDENTIFIER of the ASDU the CAUSE OF TRANSMISSION is identified. This
octet is specified as follows:
CAUSE OF TRANSMISSION := UI8 [1.8] <0.255>
with <0> := not used
<1.63> := compatible range
<64.255> := private range
60870-5-103 IEC:1997 – 33 –
Table 5 – Semantics of CAUSE OF TRANSMISSION; Information in monitor direction
<1> := spontaneous
<2> := cyclic
<3> := reset frame count bit (FCB)
<4> := reset communication unit (CU)
<5> := start / restart
<6> := power on
<7> := test mode
<8> := time synchronization
<9> := general interrogation
<10> := termination of general interrogation
<11> := local operation
<12> := remote operation
<20> := positive acknowledgement of command
<21> := negative acknowledgement of command
<31> := transmission of disturbance data
<40> := positive acknowledgement of generic write command
<41> := negative acknowledgement of generic write command
<42> := valid data response to generic read command
<43> := invalid data response to generic read command
<44> := generic write confirmation
NOTE – For further explanation, see 7.4.
Table 6 – Semantics of CAUSE oF TRANSMISSION; Information in control direction
<8> := time synchronization
<9> := initiation of general interrogation
<20> := general command
<31> := transmission of disturbance data
<40> := generic write command
<42> := generic read command
All values in the range <0.63> not listed in tables 5 and 6 are reserved for future compatible use.
7.2.4 Common address of ASDU
The fourth octet of the DATA UNIT IDENTIFIER of the ASDU defines the COMMON ADDRESS OF ASDU. This
octet shall normally be identical to the station address used at the link level. Exceptions are only
permitted where additional COMMON ADDRESSES OF ASDUs are required on the same physical link
because of duplicated functions, for example two overcurrent protection functions within a transformer
differential protection.
COMMON ADDRESS OF ASDU := UI8 [1.8] <0.255>
with <0.254> := station address
<255> := global address
System co-ordination functions (see tables 8 and 16) need only use the COMMON ADDRESS OF ASDU
which is identical to the link layer address.
60870-5-103 IEC:1997 – 35 –
7.2.5 Information object identifier
7.2.5.1 Function type
The first octet of the INFORMATION OBJECT IDENTIFIER defines the FUNCTION TYPE of the protection
equipment used. It is defined as follows:
FUNCTION TYPE := UI8 [1.8] <0.255>
with <0.127> := private range
<128.129> := compatible range
<130.143> := private range
<144.145> := compatible range
<146.159> := private range
<160.161> := compatible range
<162.175> := private range
<176.177> := compatible range
<178.191> := private range
<192.193> := compatible range
<194.207> := private range
<208.209> := compatible range
<210.223> := private range
<224.225> := compatible range
<226.239> := private range
<240.241> := compatible range
<242.253> := private range
<254.255> := compatible range
Table 7 – Semantics of FUNCTION TYPE
<128> := distance protection t(z)
<129> := not used
<144> := not used
<145> := not used
<160> := overcurrent protection I>>
<161> := not used
<176> := transformer differential protection ΔI
T
<177> := not used
<192> := line differential protection ΔI
L
<193> := not used
<208> := not used
<209> := not used
<224> := not used
<225> := not used
<240> := not used
<241> := not used
<254> := generic function type GEN
<255> := global function type GLB
60870-5-103 IEC:1997 – 37 –
7.2.5.2 Information number
The second octet of the INFORMATION OBJECT IDENTIFIER defines the INFORMATION NUMBER within a
given FUNCTION TYPE. The full range <0.255> is used independently in the control direction as well as
in the monitor direction. The second octet is defined as follows:
INFORMATION NUMBER := UI8 [1.8] <0.255>
with monitor direction := <0.255>
<0.15> := system functions
<16.31> := status
<32.47> := supervision
<48.63> := earth fault
<64.127> := short circuit
<128.143> := auto-reclosure
<144.159> := measurands
<160.239> := not used
<240.255> := generic functions
control direction := <0.255>
<0.15> := system functions
<16.31> := general commands
<32.239> := not used
<240.255> := generic functions
The semantics of the octet INFORMATION NUMBER (INF) is given in the following tables. INFORMATION
NUMBERs not listed are not used according to the above list.
A distinction is not only made between monitor direction and control direction but also for the different
modes mentioned above. Additionally, the TYPE IDENTIFICATIONS (TYP) and possible CAUSES OF
TRANSMISSION (COT) are listed.
For each INFORMATION NUMBER typical FUNCTION TYPEs (FUN) are given. GLB and GEN are mandatory,
where specified.
The field GI indicates whether the information is included in the general interrogation. For these
INFORMATION NUMBERs both status changes (‘OFF’ to ‘ON’ and ‘ON’ to ‘OFF’) are also transmitted
spontaneously. For the other INFORMATION NUMBERs only the status changes ‘OFF’ to ‘ON’ are
transmitted.
Table 8 – Semantics of INFORMATION NUMBER; System functions in monitor direction
INF Description GI TYP COT FUN
<0> := end of general interrogation – 8 10 GLB
<0> := time synchronization – 6 8 GLB
<1> := not used –
<2> := reset FCB – 5 3 according to main FUN
<3> := reset CU – 5 4 according to main FUN
<4> := start/restart – 5 5 according to main FUN
<5> := power on – 5 6 according to main FUN
NOTE 1 – INFORMATION NUMBER 0 refers to the GLOBAL FUNCTION TYPE and is identical for all system services.
NOTE 2 – INFORMATION NUMBERs 2 to 5 are used with a FUN according to the main function of the protection device.
60870-5-103 IEC:1997 – 39 –
Table 9 – Semantics of INFORMATION NUMBER; Status indications in monitor direction
INF Description GI TYP COT FUN (typical)
<16> := auto-recloser active x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z), I>>, I
Δ
L
<17> := teleprotection active x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z), I>>
<18> := protection active x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<19> := LED reset – 1 1,7,11,12,20,21 t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<20> := monitor direction blocked x 1 9,11
t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<21> := test mode x 1 9,11
t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<22> := local parameter setting x 1 9,11 t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<23> := characteristic 1 x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z)
<24> := characteristic 2 x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z)
<25> := characteristic 3 x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z)
<26> := characteristic 4 x 1 1,7,9,11,12,20,21 t(z)
<27> := auxiliary input 1 x 1 1,7,9,11
t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<28> := auxiliary input 2 x 1 1,7,9,11
t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<29> := auxiliary input 3 x 1 1,7,9,11 t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<30> := auxiliary input 4 x 1 1,7,9,11 t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
Table 10 – Semantics of INFORMATION NUMBER; Supervision indications in monitor direction
INF Description GI TYP COT FUN (typical)
<32> := measurand supervision I x 1 1,7,9 t(z), I>>
<33> := measurand supervision V x 1 1,7,9 t(z), I>>
<35> := phase sequence supervision x 1 1,7,9 t(z), I>>
<36> := trip circuit supervision x 1 1,7,9 t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<37> := I>> back-up operation x 1 1,7,9 t(z)
<38> := VT fuse failure* x 1 1,7,9 t(z), I>>
<39> := teleprotection disturbed x 1 1,7,9 t(z), I>>, ΔI
L
<46> := group warning x 1 1,7,9
t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
<47> := group alarm x 1 1,7,9
t(z), I>>, ΔI , ΔI
T L
*
VT := voltage transformer
Table 11 – Semantics of INFORMATION NUMBER; Earth fault indications in monitor direction
INF Description GI TYP COT FUN (typical)
<48> := earth fault L x 1 1,7,9 t(z), I>>
<49> := earth fault L x 1 1,7,9 t(z), I>>
<50> := earth fault L x 1 1,7,9 t(z), I>>
...
NORME CEI
INTERNATIONALE
60870-5-103
Première édition
1997-12
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-103:
Protocoles de transmission –
Norme d’accompagnement pour l’interface
de communication d’information
des équipements de protection
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 60870-5-103:1997(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
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indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
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afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
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ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
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en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
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Tél: +41 22 919 02 11
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NORME CEI
INTERNATIONALE
60870-5-103
Première édition
1997-12
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-103:
Protocoles de transmission –
Norme d’accompagnement pour l’interface
de communication d’information
des équipements de protection
IEC 1997 Droits de reproduction réservés
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procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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CODE PRIX
XD
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur
– 2 – 60870-5-103 CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Domaine d’application et objet . 6
2 Références normatives . 6
3 Définitions. 8
4 Règles générales. 14
4.1 Structure de protocole . 14
4.2 Couche physique . 16
4.3 Couche liaison .18
4.4 Couche application . 18
4.5 Processus utilisateur. 18
4.6 Compatibilité avec les normes d'accompagnement de la série CEI 60870-5 . 18
5 Couche physique. 18
5.1 Transmission par fibre optique . 20
5.2 Interface EIA RS-485. 20
6 Couche Liaison . 22
6.1 Sélections dans la CEI 60870-5-1 (formats de trames de transmission) . 22
6.2 Sélections dans la CEI 60870-5-2 (procédures de liaison de transmission) . 22
6.3 Spécifications supplémentaires à la CEI 60870-5-2. 24
7 Couche application . 24
7.1 Sélections dans la CEI 60870-5-3 (structure générale des données d'application) . 24
7.2 Sélections dans la CEI 60870-5-4 (définition et codage des éléments
d'information d'application) . 28
7.3 Définition et présentation des ASDU . 64
7.4 Fonctions d'application . 86
8 Interopérabilité. 158
8.1 Couche physique . 158
8.2 Couche liaison . 158
8.3 Couche applications . 158
Annexe A (informative) – Fonctions génériques – Exemples de construction de répertoire. 172
Annexe B (informative) – Fonctions génériques – Exemples d'ASDU . 182
– 4 – 60870-5-103 CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
MATÉRIELS ET SYSTÈMES DE TÉLÉCONDUITE –
Partie 5-103: Protocoles de transmission –
Norme d'accompagnement pour l'interface de communication
d'information des équipements de protection
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60870-5-103 a été établie par le comité d'études 57 de la CEI:
Conduite des systèmes de puissance et communications associées.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
57/327/FDIS 57/333/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Les annexes A et B sont données uniquement à titre d'information.
– 6 – 60870-5-103 CEI:1997
MATÉRIELS ET SYSTÈMES DE TÉLÉCONDUITE –
Partie 5-103: Protocoles de transmission –
Norme d'accompagnement pour l'interface de communication
d'information des équipements de protection
1 Domaine d’application et objet
La présente section de la CEI 60870-5 s'applique aux équipements de protection avec une
transmission série par donnée binaire pour échanger des données avec des systèmes de conduite.
Elle définit une norme d'accompagnement qui permet l'interopérabilité entre l'équipement de protection
et les dispositifs d'un système de conduite dans un poste électrique. La norme d'accompagnement
définie utilise les normes de la série CEI 60870-5.
La spécification de cette section de la CEI 60870-5 représente une norme pour l'interface d'information
de l'équipement de protection. La présente norme ne s'applique pas forcément aux équipements qui
combinent les fonctions de protection et les fonctions de commande dans un même dispositif en
partageant une seule voie de communication.
La présente section de la CEI 60870-5 décrit deux méthodes différentes d'échange d'information: la
première est basée sur les UNITES DE DONNEES DE SERVICE D'APPLICATION ASDU spécifiées
explicitement et des procédures d'application pour la transmission de messages «normalisés», la
seconde utilise les services génériques pour la transmission de presque toutes les informations
possibles. Les messages «normalisés» ne couvrent pas toutes les fonctions de protection possibles et
un dispositif de protection peut ne supporter qu'un sous-ensemble des messages spécifiés dans la
présente norme. Pour satisfaire des besoins d'interopérabilité, dans des applications spécifiques, ce
sous-ensemble est spécifié dans l’article 8.
L'utilisation de messages prédéfinis et de procédures d'application normalisées est obligatoire, quand
c'est applicable; dans les autres cas, on utilise les services génériques. Les «plages privées» définies
dans la présente norme ne sont conservées que pour des raisons de compatibilité, leur usage n'est
donc pas recommandé dans les applications futures.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est
faite, constituent des dispositions de la présente section de la CEI 60870-5. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif est sujet à révision et les
parties prenantes aux accords fondés sur la présente section de la CEI 60870-5 sont invitées à
rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-
après. Les membres de la CEI et de l'ISO le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60050(371): 1984, Vocabulaire électrotechnique international (VEI) – Chapitre 371: Téléconduite
CEI 60794-1: 1996, Câbles à fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
CEI 60794-2: 1989, Câbles à fibres optiques – Partie 2: Spécifications de produit
CEI 60870-5-1: 1990, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section un: Formats de trames de transmission
CEI 60870-5-2: 1992, Matériels et système de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 2: Procédures de transmission de liaison de données
– 8 – 60870-5-103 CEI:1997
CEI 60870-5-3: 1992, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 3: Structure générale des données d'application
CEI 60870-5-4: 1993, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 4: Définition et codages des éléments d'information d’application
CEI 60870-5-5: 1995, Matériels et systèmes de téléconduite – Partie 5: Protocoles de transmission –
Section 5: Fonctions d'application de base
CEI 60874-2: 1993, Connecteurs pour fibres et câbles optiques – Partie 2: Spécifications intermédiaire
pour connecteur pour fibres optiques – Type F-SMA
CEI 60874-10: 1992, Connecteurs pour fibres et câbles optiques – Partie 10: Spécification
intermédiaire – Connecteurs pour fibres optiques de type BFOC/2,5
ISO/CEI 7498-1: 1994, Technologies de l'information – Interconnexion des systèmes ouverts (OSI) –
Modèle de référence de base: Le modèle de base
EIA RS-485: Norme pour les caractéristiques électriques des générateurs et des récepteurs pour
l'usage sur les systèmes numériques symétriques multipoints
R 32 – IEEE Standard 754
R 64 – IEEE Standard 754
3 Définitions
Pour les besoins de la présente section de la CEI 60870-5, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1
norme d'accompagnement
une norme d'accompagnement ajoute de la sémantique aux définitions des normes de base ou des
profils fonctionnels. Cela peut se traduire par la définition d'utilisations particulières d'objets
d'information ou par la définition d'objets d'information, de procédures de services ou de paramètres
supplémentaires par rapport à la norme de base
NOTE – Une norme d'accompagnement ne modifie pas les normes auxquelles elle se réfère, mais elle rend plus explicites les
relations entre celles qui sont utilisées ensemble, dans un domaine d'activité spécifique.
3.2
architecture à performances améliorées (EPA)
protocole, modèle de référence, qui fournit, comparé à l'architecture complète à sept couches
conforme à l'ISO/CEI 7498-1, une architecture à trois couches pour obtenir de meilleurs temps de
réponses pour des informations critiques, mais avec des restrictions sur les services rendus
3.3
direction (sens) conduite
direction (sens) de transmission d’informations du centre de conduite vers l'équipement de protection
3.4
direction (sens) surveillance
direction (sens) de transmission des informations de l'équipement de protection vers le centre de
conduite
3.5
système de conduite
terme utilisé pour le système maître des liaisons de communication, par exemple la station primaire
selon la CEI 60870-5-2
– 10 – 60870-5-103 CEI:1997
3.6
interface d'information
l'interface d'information d'un équipement de protection sert à l'échange de données avec le système de
conduite sans qu’elle ait d’influence sur les fonctions de protection
3.7
étiquette
signal binaire enregistré et transmis lors de la transmission de données de perturbation
3.8
plages compatibles
plages destinées à être utilisées par tous les fabricants.
3.9
plages privées
plages que les fabricants peuvent utiliser pour leurs propres usages privés
3.10 Abréviations
Δ| Protection différentielle de ligne
L
Δ| Protection différentielle de transformateur
T
ACC Canal courant
AR Réenclencheur
ASC Caractère ASCII
ASDU UNITE DE DONNEES DE SERVICE D'APPLICATION
APCI INFORMATION DE COMMANDE DE PROTOCOLE DE SERVICE D'APPLICATION
BFOC/2,5 Connecteur de fibres optiques à baïonnette
BS Chaîne de bits
CB Coupe-circuit
COL Niveau de compatibilité
COM Commande
CONT Suite
COT Raison de la transmission
COUNT Compteur à un bit de l'ASDU
CP Composé
CU Unité de communication
CP32Time2a Temps binaire sur 4 octets
CP56Time2a Temps binaire sur 7 octets
dB Décibel
DCE Equipement terminal de circuit de données
DCO Commande double
DFC Contrôle de flux de données
DPI Point double d'information
DTE Equipement terminal de données
EIA Electronic Industries Association
EPA Architecture à performances améliorées
ER Erreur
f Fréquence
F Nombre à virgule fixe
FAN Numéro de défaut
F-Code Code de fonction
FCB Compteur de bits d'une trame
FCV Compteur de bits valides d'une trame
F-SMA Type du connecteur de fibres optiques
– 12 – 60870-5-103 CEI:1997
FT Format de transfert d'une trame
FUN Type de fonction
GDD Description des données génériques
GEN Type des fonctions génériques
GGI Interrogation générale de données génériques
GI Interrogation générale
GID Donnée d'identification générique
GIN Numéro d'identification générique
GLB Type de fonction globale
GRC Code de réponse générique
I Nombre entier
I>> Protection de surcharge
IEC (CEI) Commission Electrotechnique Internationale
IEV (VEI) Vocabulaire Electrotechnique International
INF Numéro d'information
INT Intervalles entre éléments d'information
ISO Organisation Internationale de Normalisation
IV Invalide
KOD Type de description
L Ligne
LED Diode émettrice de lumière
LPCI LINK PROTOCOL CONTROL INFORMATION
LPDU Unité de données de protocole de liaison
MEA Mesure avec descripteur de qualité
MVAL Valeur de la mesure
NDE Nombre d'éléments de description
NDV Nombre des valeurs pertinentes de perturbations par ASDU
NFE Numéro du premier élément d'information de l'ASDU
NGD Nombre d'ensembles de données génériques
NO Nombre
NOC Nombre de canaux
NOE Nombre d'éléments d'information d'un canal
NOF Nombre de défauts en réseau
NOG Nombre d'identifiants génériques
NOT Nombre d'étiquettes
OTEV Autres événements (enregistrement de données de perturbations initialisé par)
OV Dépassement de capacité
P Puissance active
PRM Message primaire
Q Energie réactive
RES Réservé
RET Temps relatif
RFA Facteur de référence
RII Identificateur d'information en réponse
RPV Valeur nominale au primaire
RSV Valeur nominale au secondaire
S Signe
SCL Localisation de court-circuit
SCN Numéro de balayage
SDV Valeur simple de perturbation
SIN Information supplémentaire
SOF Statut de défaut
– 14 – 60870-5-103 CEI:1997
SU Bit heure d'été
SQ Séquence d'éléments identiques
t(z) Protection de distance
TAP Position d'étiquette
TM Transmission (données de perturbation)
TOO Type d'ordre
TOV Type de valeur de perturbation
TP Déclenchement (enregistreur de défaut)
T Temps limite
LD
t Temps de cycle de répétition
wz
TYP Identification de type
UF Nombre virgule fixe non signé
UI Entier non signé
V Tension
V Tension neutre
EN
VT Transformateur de tension
4 Règles générales
Cet article fournit les règles générales pour l'élaboration de normes d'accompagnement de protocoles
de transmission spécifiques aux systèmes de conduite et aux équipements de protection, utilisant le
protocole CEI 60870-5.
Ces règles générales sont appliquées dans les paragraphes qui suivent.
4.1 Structure de protocole
Le protocole CEI 60870-5 est basé sur un modèle de référence à trois couches EPA (Enhanced
Performance Architecture = (architecture à performances améliorées) tel qu’il est spécifié dans
l’article 4 de la CEI 60870-5-3.
La couche physique utilise un système de fibres optiques ou un système sur fils de cuivre qui fournit
une transmission binaire symétrique et sans mémoire.
La couche liaison comprend un certain nombre de procédures de liaison de transmission utilisant
explicitement LINK PROTOCOL CONTROL INFORMATION (LPCI) capables de transporter des APPLICATION
SERVICE DATA UNIT (ASDU) unités de données de service d'application comme données de liaison des
utilisateurs. La couche de liaison utilise un choix de formats de trames pour assurer l'intégrité,
l'efficacité et la commodité de la transmission requises.
La couche application contient un certain nombre de fonctions d'application qui impliquent la
transmission d'ASDU entre l'émetteur et le destinataire.
La couche application de la présente norme d'accompagnement n'utilise pas D’APPLICATION PROTOCOL
CONTROL INFORMATION explicite (APCI = information de contrôle de protocole d'application). Cela est
implicite dans le contenu du DATA UNIT IDENTIFIER (identificateur de l'unité de données) de l'ASDU ainsi
que dans le type de service de liaison utilisé.
Le tableau 1 montre l'architecture EPA et les définitions normalisées sélectionnées par la présente
norme d'accompagnement.
– 16 – 60870-5-103 CEI:1997
Tableau 1 – Dispositions sélectionnées dans la présente norme d'accompagnement
Fonctions d'application sélectionnée
dans la Processus utilisateur
CEI 60870-5-5
Unités de données de service d'application
sélectionnées dans la Couche application
CEI 60870-5-3
Eléments d'information d'application
sélectionnés dans la (Couche 7)
CEI 60870-5-4
Procédures de liaison de transmission
sélectionnées dans la
CEI 60870-5-2 Couche liaison
Formats de trames de transmission (Couche 2)
sélectionnées dans la
CEI 60870-5-1
Système de fibre optique basé sur
la CEI 60874-2 ou la CEI 60874-10 et la CEI 60794-1 et Couche physique
la CEI 60794-2 ou sur un système sur fils de cuivre (Couche 1)
selon l'EIA RS-485
4.2 Couche physique
Soit un système de fibres optiques soit un système de transmission sur du fil de cuivre sont utilisés
dans la présente norme d’accompagnement entre l'équipement de protection et le système de
conduite. L'interface entre les DCE (Data Circuit-terminating equipment = équipement de fin de circuit
de données) et le DTE (Data Terminal Equipment = équipement terminal de données), conforme à la
figure 1, n'est pas définie dans la présente norme d'accompagnement.
NOTE – Il est recommandé d’éviter les méthodes de transmission de données qui accroissent l'exploitation de la bande
passante d'un canal de transmission donné, à moins que l'on puisse prouver que la méthode, qui en général ne respecte pas
les codages demandés des canaux sans mémoire, ne réduit pas la distance de Hamming de la méthode de codage des
données du format de trame sélectionné dans la couche de liaison.
Système de communication série
Equipement Equipement
Equipement Equipement
terminal terminal
terminal terminal
de données de données
de circuit de circuit
DTE DTE
de données de données
de l’équipement de l’équipement
Support de
DCE DCE
de protection de conduite
transmission
a) Fibre optique
b) Fil de cuivre
Equipement de protection Système de conduite
Figure 1 – Interfaces et connexions d'un équipement de protection à un système de conduite
– 18 – 60870-5-103 CEI:1997
4.3 Couche liaison
La CEI 60870-5-2 offre un choix de procédures de liaison de transmissions utilisant un champ de
contrôle et un champ d'adresse facultatif. Les liaisons entre stations peuvent être exploitées soit en
mode asymétrique soit en mode symétrique. Les codes de fonctions appropriés sont spécifiés pour
chaque mode d'exploitation.
Si les liaisons entre un système de conduite et plusieurs équipements de protection partagent un canal
physique commun, ces liaisons doivent être exploitées sur le mode asymétrique pour éviter que plus
d'une station à la fois ne tente de transmettre. La séquence selon laquelle les différentes stations se
voient octroyer l'accès au canal est alors déterminée par une procédure de la couche application dans
la station de conduite (voir 6.2 de la CEI 60870-5-5).
La norme d'accompagnement spécifie s’il faut utiliser la transmission dans le mode symétrique ou
asymétrique, avec les procédures de liaison ainsi que les codes de fonctions correspondants.
La norme d'accompagnement spécifie une adresse non ambiguë (numéro) pour chaque liaison.
Chaque adresse peut être unique dans un système spécifique, ou elle peut être unique dans un
groupe de liaison partageant un canal commun. Ce dernier cas demande un champ d’adresses plus
petit, mais a besoin d'une station de contrôle pour faire correspondre les adresses à des numéros de
canaux.
Une norme d'accompagnement doit spécifier un format de trame dans le choix offert par la
CEI 60870-5-1. Il convient que le format retenu fournisse l'intégrité désirée des données avec le
maximum possible d'efficacité pour un niveau acceptable de commodité de l'implémentation.
4.4 Couche application
Une norme d'accompagnement doit définir les ASDU appropriées à partir d'une structure générale
donnée dans la CEI 60870-5-3. Ces ASDU sont construites selon les définitions et à l'aide des spécifi-
cations de codage fournies par la CEI 60870-5-4 pour les éléments d'information des applications.
Une norme d'accompagnement doit spécifier un ordre choisi pour le transport des champs de données
de l'application conformément à 4.10 de la CEI 60870-5-4. Cet ordre, par exemple mode 1 ou mode 2,
peut être choisi pour apporter le maximum de commodité générale pour la programmation des divers
ordinateurs d'un système spécifique.
4.5 Processus utilisateur
La CEI 60870-5-5 offre un choix de fonctions d'application élémentaires. Une norme d'accompa-
gnement contient un ou plusieurs cas de ces fonctions, choisis pour fournir le jeu nécessaire de
procédures d'entrée/sortie d'un système spécifique.
4.6 Compatibilité avec les normes d'accompagnement de la série CEI 60870-5
Certaines parties de la présente norme ne sont pas totalement compatibles avec les normes
d'accompagnement de la série CEI 60870-5. Cela est dû au besoin de maintenir la compatibilité avec
les équipements existants déjà en exploitation.
5 Couche physique
Le DCE (Data Communication Equipment = équipement de communication de données) de
l'équipement de protection peut être réalisé soit par un système de transmission par fibre optique, soit
par un système de transmission par fils de cuivre. Les paragraphes ci-dessous donnent les
descriptions pour chaque cas.
– 20 – 60870-5-103 CEI:1997
5.1 Transmission par fibre optique
Si un réseau à fibre optique est utilisé, l’interface de l'équipement de protection est le connecteur fibre
optique. Des fibres optiques séparées sont utilisées dans le sens conduite et dans le sens
surveillance. Le DCE (équipement de communication de données) peut être intégré mécaniquement
et/ou électriquement dans le DTE (équipement terminal de données).
Pour connecter les câbles de fibres optiques au DCE, le connecteur de fibres optiques de type
BFOC/2,5 doit être utilisé, comme il est spécifié dans la CEI 60874-10. Le connecteur de fibres
optiques de type F-SMA tel que spécifié dans la CEI 60874-2 n'est inclus que pour des raisons de
compatibilité avec les équipements existants. Toutes les autres spécifications, par exemple les
positions de montage ou la disposition du câble sont propres à chaque constructeur.
Ces connecteurs conviennent aux fibres de verre ou aux fibres de plastique, comme l'indique le
tableau 2.
Une ligne allumée est une ligne en état inactif.
Tableau 2 – Le système de transmission compatible par fibre optique
Caractéristiques Fibre de plastique Fibre de verre
Connecteur BFOC/2,5 (ou F-SMA) BFOC/2,5 (ou F-SMA)
Type de câble Step-index 980/1 000 μm Graded-index 62,5/125 μm*
Distance typique Jusqu'à 40 m Jusqu'à 1 000 m
Longueur d'onde optique 660 nm 820 nm - 860 nm
Plage de température –5 °C . +55 °C –5 °C . +55 °C
Puissance de transmission Min. –7 dBm Min. –16 dBm
Puissance minimale de réception Min. –20 dBm Min. –24 dBm
Marge système Min. +3 dB Min. +3 dB
* Les deux connecteurs peuvent aussi être utilisés avec des fibres optiques de 50/125 μm. Dans ce cas, la puissance
de transmission qui peut être injectée est réduite, et par conséquent la distance, la puissance de réception et la marge
système doivent être spécifiées séparément.
5.2 Interface EIA RS-485
On peut, à la place de la transmission par fibres optiques décrite ci-dessus, utiliser un système de
transmission sur fils de cuivre entre l'équipement de protection et le système de conduite. Ce système
de transmission doit appliquer la norme EIA RS-485.
A cause des caractéristiques de la norme EIA RS-485, on ne peut connecter qu’au maximum
32 unités de charge à une ligne physique du système de conduite. L'emplacement et la valeur des
résistances terminales utilisées ne sont spécifiées ni dans la norme de base ni dans la présente norme
d’accompagnement. Pour des raisons de compatibilité, le fabricant doit déclarer les unités de charge
de chaque dispositif spécifique (se référer à l’article 8).
Le type de câbles utilisés n'est pas défini dans la norme EIA RS-485. On trouve cependant des
recommandations pour le choix des câbles dans l'appendice A.2.2 de la norme EIA RS-485.
Toutes les autres spécifications mécaniques sont spécifiques au constructeur.
NOTE – La transmission sur fils de cuivre est plus sensible aux phénomènes électromagnétiques que la transmission sur fibre
optique. L’utilisation d’un réseau de transmission sur fils de cuivre ne devra pas dégrader les performances des matériels de
protection placés par rapport aux normes de compatibilité électromagnétique applicables.
– 22 – 60870-5-103 CEI:1997
6 Couche Liaison
Les normes internationales ci-dessous sont applicables:
CEI 60870-5-1;
CEI 60870-5-2.
6.1 Sélections dans la CEI 60870-5-1 (formats de trames de transmission)
La présente norme d'accompagnement n'admet exclusivement que le format de trame FT1.2 défini
en 6.2.4.2 de la CEI 60870-5-1. Sont admis les formats à blocs de longueur fixe ou de longueur
variable. Est aussi admise la transmission du caractère isolé E5H.
NOTE 1 – Il convient que les règles définies en 6.2.4.2 de la CEI 60870-5-1 soient intégralement respectées.
NOTE 2 – Le nombre maximal de données utilisateur est limité à 255 octets. La longueur de la trame a cependant un impact
sur la durée du cycle d'invitation à émettre (polling), plus spécialement dans le cas d'erreurs de transmission, ce qui peut faire
envisager pour l’avenir d'autres limitations du nombre d'octets utilisateurs.
6.2 Sélections dans la CEI 60870-5-2 (procédures de liaison de transmission)
Les déclarations figurant dans l'introduction et le domaine d’application de la CEI 60870-5-2
concernant l'utilisation de réseaux de téléconduite géographiquement étendus ne s'appliquent pas.
Les sélections ci-dessous, faites dans la CEI 60870-5-2, sont applicables:
6.2.1 Format FT 1.2 (voir 3.2 de la CEI 60870-5-2)
Les messages de longueur fixe ne contiennent pas de données utilisateurs. On s'y réfère ci-dessous
en tant que messages courts. On n'utilise pas le caractère isolé A2H.
6.2.2 Primitives de services et éléments de procédures de transmission
(voir article 4 de la CEI 60870-5-2)
On utilise les trois procédures de transmission (S1 à S3). L'interface entre le niveau de contrôle de
liaison et le service utilisateur n'est pas spécifiée.
6.2.3 Transmission asymétrique (voir article 5 de la CEI 60870-5-2)
Le système de conduite constitue le maître, l'équipement de protection l'esclave; c’est-à-dire, par
exemple, le système de conduite est toujours une station primaire, l'équipement de protection une
station secondaire. Le bit RES n'est pas utilisé.
On utilise les codes de fonction suivants:
PRM=1 0, 3, 4, 9, 10, 11
PRM=0 0, 1, 8, 9, 11
Le champ adresse A est toujours constitué d'un seul octet. Pour la diffusion (émission/pas de réponse)
l'adresse définie est 255.
6.2.4 Intervalle de temporisation pour la transmission répétée de trames
(voir A.1 de la CEI 60870-5-2)
L'intervalle de mise hors délai T doit être de 50 ms.
LD
La vitesse de transmission normale est 9,6 kbits/s ou 19,2 kbits/s (ajustable).
– 24 – 60870-5-103 CEI:1997
6.3 Spécifications supplémentaires à la CEI 60870-5-2
Le code de fonction suivant est défini dans la plage réservée:
PRM = 1 F-Code 7 := reset FCB FCB et FCV = 0
Ce code de fonction SEND (envoi) sert à mettre le bit FCB à 0, par exemple: le prochain message
primaire suivant avec FCV = 1 est attendu avec un FCB = 1 fixé par l'équipement de protection.
Aucune autre fonction de réinitialisation, telle que celles qui sont associées au code de fonction 0
(réinitialisation de l'unité de transmission), n’est déclenchée.
Les codes de fonction suivants sont déjà spécifiés dans la norme. Ils servent ici de la façon suivante:
PRM = 0 F-Code 14 := service de liaison ne fonctionne pas
Les messages primaires qui n'ont pas pu être passés à cause d'un mauvais fonctionnement reçoivent
une réponse avec un code de fonction 14. Le bit FCB est traité en alternance.
PRM = 0 F-Code 15 := service de liaison non implémenté
Les messages primaires contenant des codes de fonctions non implémentées reçoivent des confir-
mations par des messages courts et ne sont pas traités. Les messages primaires non plausibles
contenant les codes de fonction de 0 à 15 recevront une réponse au moyen d'un code de fonction 15
dans un message court. Le bit FCB sera traité en alternance.
Aussi longtemps qu'un équipement de protection n'est pas capable de traiter la commande suivante, le
bit DFC doit être à 1 pour empêcher un perte d'information dans la direction (sens) conduite. Cet état
ne peut être maintenu que 15 s au maximum. Pendant ce temps, le système de conduite ne doit pas
transmettre d'autres commandes. De tels messages reçoivent une réponse de l'équipement de
protection au moyen d'un message court avec le code de fonction 1 et ne sont pas traités. Cela
conduit à une perte d'information. La diffusion de commande fait exception.
7 Couche application
Les normes internationales suivantes sont applicables:
CEI 60870-5-3;
CEI 60870-5-4;
CEI 60870-5-5;
7.1 Sélections dans la CEI 60870-5-3 (structure générale des données d'application)
La CEI 60870-5-3 décrit les unités de données d'application de base dans les trames de transmission.
Le présent paragraphe sélectionne des champs d'éléments spécifiques dans cette norme de base et
définit les ASDU (Application Service Data Unit = unité de données de service d'application) pour la
présente norme d'accompagnement.
Une LPDU (Link Protocol Data Unit = unité de données de protocole de liaison) de la présente norme
d'accompagnement ne contient pas plus d'une seule ASDU.
L'ASDU, conformément à la figure 2, se compose d'un DATA UNIT IDENTIFIER (identificateur d'unité de
données) et de seulement un INFORMATION OBJECT (objet information).
– 26 – 60870-5-103 CEI:1997
Le DATA UNIT IDENTIFIER a toujours la même structure pour tous les ASDU et il se compose de quatre
octets. Cette structure est la suivante:
• TYPE IDENTIFICATION (identification de type)
• VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER
(qualificateur de structure de variable)
• CAUSE OF TRANSMISSION (raison de la transmission)
• COMMON ADDRESS OF ASDU (adresse commune de l'ASDU)
La COMMON ADDRESS OF ASDU doit en principe être identique à l'adresse utilisée dans la couche
liaison.
L’INFORMATION OBJECT comprend un INFORMATION OBJECT IDENTIFIER, un SET OF INFORMATION ELEMENTS
TIME TAG
(jeu d'éléments d'information) et, s'il est présent, une (étiquette temporelle).
L'INFORMATION OBJECT IDENTIFIER se compose de deux octets. Sa structure est la suivante:
• FUNCTION TYPE (type de fonction)
• INFORMATION NUMBER (numéro d'information)
Le SET OF INFORMATION ELEMENTS comprend un SINGLE INFORMATION ELEMENT (élément unique
d'information) et d'une COMBINATION OF INFORMATION ELEMENTS (combinaison d'éléments d'information),
ou d'une SEQUENCE OF INFORMATION ELEMENTS (séquence d'éléments d'information).
TYPE IDENTIFICATION
Identification de type
DATA UNIT TYPE
Type d’unité de données
VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER
DATA UNIT
Qualificateur de structures de variables
IDENTIFIER
Identificateur d’unité
CAUSE OF TRANSMISSION
de données
Raison de la transmission
COMMON ADDRESS OF ASDU
Adresse commune de l’ASDU
FUNCTION TYPE
INFORMATION OBJECT
Type de fonction
IDENTIFIER
Identificateur d’objet
INFORMATION NUMBER
d’information
APPLICATION
Numéro de l’information
SERVICE
DATA UNIT
SET OF INFORMATION ELEMENTS
Unité de données de
Ensemble d’éléments d’information
service d’application
TIME TAG ms
TIME TAG OF
INFORMATION
Etiquettes temporelles ms INFORMATION OBJECT
OBJECT
(optional)
Objet information
Etiquette temporelle d’objet
TIME TAG min
d’information (facultatif)
IV Res.
Etiquette temporelle min
TIME TAG h
SU
Etiquette temporelle h
Figure 2 – Structure d'une ASDU
(APPLICATION SERVICE DATA UNIT = Unité de données de service d'application)
– 28 – 60870-5-103 CEI:1997
APPLICATION SERVICE DATA UNIT := CP48+8i+8j {DATA UNIT IDENTIFIER,
INFORMATION OBJECT}
DATA UNIT IDENTIFIER := CP32{TYPE IDENTIFICATION, VARIABLE STRUCTURE
QUALIFIER, CAUSE OF TRANSMISSION, COMMON
ADDRESS OF ASDU}
INFORMATION OBJECT := CP16+8i+8j{FUNCTION TYPE, INFORMATION NUMBER,
SET OF INFORMATION ELEMENTS, TIME TAG}
avec paramètre i := nombre d'octets de SET OF INFORMATION ELEMENTS
paramètre j := 0 : TIME TAG non présent, 4 : TIME TAG présent
7.2 Sélections dans la CEI 60870-5-4 (définition et codage des éléments d'information d'application)
La taille et le contenu des éléments individuels d'information des ASDU sont spécifiés conformément à
la règle de déclaration des éléments d'information définie dans la CEI 60870-5-4.
NOTE – Les définitions ci-dessus concernant le TYPE IDENTIFICATION, la CAUSE OF TRANSMISSION et le FUNCTION TYPE sont utilisées
en tant qu'ensemble adapté pour la plage compatible. Les combinaisons qui vont au delà peuvent être utilisées dans les plages
privées.
TYPE IDENTIFICATION CAUSE OF TRANSMISSION
Exemple: un 7 (interrogation générale) combiné à une >63 peut être utilisé pour
l'initialisation d'une interrogation générale, propre à un fabricant spécifique.
7.2.1 Identification de type
Le premier octet de DATA UNIT IDENTIFIER de l'ASDU définit le TYPE IDENTIFICATION. Pour un échange de
données compatibles, on utilise 31 TYPE IDENTIFIER. Leurs définitions sont les suivantes:
TYPE IDENTIFICATION := UI8[1.8] <1.255>
<1.31> := définitions de la présente norme d'accompagnement (plage compatible)
<32.255> := pour usage spécial (plage privée)
Tableau 3 – Sémantique de TYPE IDENTIFICATION (identification de type);
Informations dans la direction (sens) surveillance
<1> := message avec étiquette temporelle
<2> := message avec étiquette temporelle relative
<3> := mesures I
<4> := mesures avec étiquette temporelle relative
<5> := identification
<6> := synchronisation de l'heure
<8> := fin d'interrogation générale
<9> := mesures II
<10> := données génériques
<11> := identification générique
<23> := liste de perturbations enregistrées
<26> := prêt pour la transmission des données de perturbation
<27> := prêt pour la transmission d'un canal
<28> := prêt pour la transmission d'étiquettes
<29> := transmission d'étiquettes
<30> := transmission de valeurs de perturbation
<31> := fin de transmission
– 30 – 60870-5-103 CEI:1997
Tableau 4 – Sémantique de TYPE IDENTIFICATION (identification de type);
Information dans la direction (sens) conduite
<6> := synchronisation de l'heure
<7> := interrogation générale
<10> := données génériques
<20> := commande générale
<21> := commande générique
<24> := ordre de la transmission des données de perturbation
<25> := accusé de réception pour la transmission de données de perturbation
Toutes les valeurs dans la plage <0.31> qui ne sont pas énumérées ci-dessus sont réservées pour un
usage compatible ultérieur.
7.2.2 Qualificateur de structure de variable
Le second octet de DATA UNIT IDENTIFIER de l'ASDU définit le VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER
(qualificateur de structure variable), qui est spécifié comme suit:
VARIABLE STRUCTURE QUALIFIER := CP8 {numéro, SQ}
avec numéro := UI7 [1.7] <0.127>
<0.9> := nombre d'éléments d'information
<10.127> := non utilisé
SQ := BS1 [8] <0.1>
<0> := adressage d'une séquence d'éléments d'information dans un objet
<1> := adressage d'un élément d'information simple ou d'une combinaison d'éléments
Le bit SQ spécifie la méthode d'adressage des objets ou des éléments d'information suivants.
SQ = 0 : Séquence d'éléments d'informations égaux adressée (voir 5.1.5 de la CEI 60870-5-3) par
adresse de l'objet d'information. L'adresse de l'objet information fournit l'adresse associée au premier
élément de la séquence. Les éléments d'information qui suivent sont identifiés par des numéros
incrémentés de 1 à partir de cette adresse. Cette méthode est utilisée pour les mesures et pour les
listes de perturbations enregistrées.
SQ = 1 : Chaque élément simple ou chaque combinaison d'éléments est adressée par adresse de
l'objet information.
7.2.3 Raison de la transmission
Le troisième octet de DATA UNIT IDENTIFIER de l'ASDU identifie la CAUSE OF TRANSMISSION. Cet octet est
spécifié comme suit:
CAUSE OF TRANSMISSION := UI8 [1.8] <0.255>
avec <0> := pas utilisé
<1.63> := plage compatible
<64.255> := plage privée
– 32 – 60870-5-103 CEI:1997
Tableau 5 – Sémantique de CAUSE OF TRANSMISSION (raison de la transmission);
Information dans la direction (sens) surveillance
<1> := spontané
<2> := cyclique
<3> := réinitialisation du compte de bits de la trame (FCB)
<4> := réinitialisation de l'unité de communication (CU)
<5> := démarrage /redémarrage
<6> := mise sous tension
<7> := mode test
<8> := synchronisation de l'heure
<9> := interrogation générale
<10> := fin d'interrogation générale
<11> := opération locale
<12> := opération à distance
<20> := accusé de réception de commande positif
<21> := accusé de réception de commande négatif
<31> := transmission de données de perturbation
<40> := accusé de réception de commande générique d'écriture positif
<41> := accusé de réception de commande générique d'écriture négatif
<42> := réponse valide à une commande générique de lecture de données
<43> := réponse invalide à une commande générique de lecture de données
<44> := confirmation d'écriture générique
NOTE – Pour plus d'explcations, voir 7.4.
Tableau 6 – Sémantique de CAUSE OF TRANSMISSION;
Information dans la direction (sens) conduite
<8> := synchronisation de l'heure
<9> := initialisation de l'interrogation générale
<20> := commande générale
<31> := transmission de donnée de perturbation
<40> := commande d'écriture générique
<42> := commande de lecture générique
Toutes les valeurs dans la plage <0.63> non énumérées dans les tableaux 5 et 6 sont réservées pour
un usage compatible futur.
7.2.4 Adresse commune de l’ASDU
Le quatrième octet de DATA UNIT IDENTIFIER de l'ASDU définit la COMMON ADDRESS OF ASDU. Cet octet
doit en principe être identique à l'adresse utilisée au niveau liaison et donc connue comme adresse de
la station. Il est permis de faire exception à cette règle seulement lorsque des COMMON ADDRESS OF
ASDU sont requis sur la même liaison physique en raison d'une duplication de fonctions, par exemple
deux fonctions de protection contre les surintensités dans une protection différentielle de
transformateur.
COMMON ADDRESS OF ASDU := UI8 [1.8] <0.255>
avec <0.254> := adresse de la station
<255> := adresse globale
Les fonctions de coordination du système (voir tableaux 8 et 16) requièrent seulement l'utilisatio
...








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