IEC 60870-5-104:2006

Telecontrol equipment and systems - Part 5-104: Transmission protocols - Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles

Defines a telecontrol companion standard that enables interoperability among compatible telecontrol equipment. Applies to telecontrol equipment and systems with coded bit serial data transmission for monitoring and controlling geographically widespread processes.
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Matériels et systèmes de téléconduite - Partie 5-104: Protocoles de transmission - Accès aux réseaux utilisant des profils de transport normalisés pour la CEI 60870-5-101

Définit une norme d'accompagnement de téléconduite qui rend possible l'interopérabilité entre des équipements de téléconduite compatibles. S'applique à la téléconduite d'équipement et de systèmes dotés d'une transmission binaire série codés pour la conduite et le contrôle de processus dispersés géographiquement.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Jun-2016
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 33.200 - Telecontrol. Telemetering
• Technical Committee: TC 57 - Power systems management and associated information exchange
• Drafting Committee: WG 3 - TC 57/WG 3
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Jul-2006
• Completion Date: 13-Jun-2006

Relations

• Amended By: IEC 60870-5-104:2006/AMD1:2016 - Amendment 1 - Telecontrol equipment and systems - Part 5-104: Transmission protocols - Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles
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• Effective Date: 05-Sep-2023

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INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60870-5-104
Second edition
2006-06
Telecontrol equipment and systems –
Part 5-104:
Transmission protocols –
Network access for IEC 60870-5-101
using standard transport profiles

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Consolidated editions
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this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60870-5-104
Second edition
2006-06
Telecontrol equipment and systems –
Part 5-104:
Transmission protocols –
Network access for IEC 60870-5-101
using standard transport profiles

 IEC 2006 Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
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60870-5-104  IEC:2006 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.9
INTRODUCTION.13

1 Scope and object.15
2 Normative references .15
3 General architecture.17
4 Protocol structure .21
5 Definition of Application Protocol Control Information (APCI).23
5.1 Protection against loss and duplication of messages .29
5.2 Test procedures .33
5.3 Transmission control using Start/Stop .37
5.4 Portnumber .45
5.5 Maximum number of outstanding I format APDUs (k).45
6 Selection of ASDUs defined in IEC 60870-5-101 and additional ASDUs .45
7 Mapping of selected application data units and functions to the TCP services .53
7.1 Station initialization (6.1.5 to 6.1.7 of IEC 60870-5-5).53
7.2 Data acquisition by polling (6.2 of IEC 60870-5-5) .63
7.3 Cyclic data transmission (6.3 of IEC 60870-5-5) .63
7.4 Acquisition of events (6.4 of IEC 60870-5-5) .63
7.5 General interrogation (6.6 of IEC 60870-5-5).63
7.6 Clock synchronization (6.7 of IEC 60870-5-5).65
7.7 Command transmission (6.8 of IEC 60870-5-5) .67
7.8 Transmission of integrated totals (6.9 of IEC 60870-5-5) .69
7.9 Parameter loading (6.10 of IEC 60870-5-5) .69
7.10 Test procedure (6.11 of IEC 60870-5-5) .71
7.11 File transfer (6.12 of IEC 60870-5-5) Control and monitor direction .71
8 ASDUs for process information in control direction with time tag .73
8.1 TYPE IDENT 58: C_SC_TA_1 Single command with time tag CP56Time2a.75
8.2 TYPE IDENT 59: C_DC_TA_1 Double command with time tag CP56Time2a .77
8.3 TYPE IDENT 60: C_RC_TA_1 Regulating step command with time tag
CP56Time2a .79
8.4 TYPE IDENT 61: C_SE_TA_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,

normalized value .81
8.5 TYPE IDENT 62: C_SE_TB_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,
scaled value .83
8.6 TYPE IDENT 63: C_SE_TC_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,
short floating point number .85
8.7 TYPE IDENT 64: C_BO_TA_1 Bitstring of 32 bit with time tag CP56Time2a .87
8.8 TYPE IDENT 107: C_TS_TA_1 Test command with time tag CP56Time2a .89
8.9 TYPE IDENT 127: F_SC_NB_1 QueryLog – Request archive file .91

60870-5-104  IEC:2006 – 5 –
9 Interoperability .93
9.1 System or device.93
9.2 Network configuration.93
9.3 Physical layer.95
9.4 Link layer .95
9.5 Application layer.97
9.6 Basic application functions .107
10 Redundant connections .115
10.1 General .115
10.2 General requirements.115
10.3 Initialisation of controlling station .119
10.4 Initialisation of controlled station .123
10.5 User data from controlling station .127
10.6 User data from controlled station.131
10.7 State transition diagrams.135

Figure 1 – General architecture (example) .19
Figure 2 – Selected standard provisions of the defined telecontrol companion standard.21
Figure 3 – Selected standard provisions of the TCP/IP protocol suite RFC 2200
(example) .23
Figure 4 – APDU of the defined telecontrol companion standard.25
Figure 5 – APCI of the defined telecontrol companion standard .25
Figure 6 – Control field of type Information transfer format (I format) .27
Figure 7 – Control field of type numbered supervisory functions (S format) .27
Figure 8 – Control field of type unnumbered control functions (U format) .27
Figure 9 – Undisturbed sequences of numbered I format APDUs .29
Figure 10 – Undisturbed sequences of numbered I format APDUs acknowledged by an
S format APDU .31
Figure 11 – Disturbed sequence of numbered I format APDUs.31
Figure 12 – Time-out in case of a not acknowledged last I format APDU.33
Figure 13 – Undisturbed test procedure .35
Figure 14 – Unconfirmed test procedure .35
Figure 15 – Start data transfer procedure .37
Figure 16 – Stop data transfer procedure.39
Figure 17 – State transition diagram for Start/Stop procedure (controlled station) .41
Figure 18 – State transition diagram for Start/Stop procedure (controlling station) .43
Figure 19 – TCP connection establishment and close .55
Figure 20 – Initialization of the controlling station .57
Figure 21 – Local initialization of the controlled station .59
Figure 22 – Remote initialization of the controlled station .61
Figure 23 – ASDU: C_SC_TA_1 Single command with time tag CP56Time2a .75
Figure 24 – ASDU: C_DC_TA_1 Double command with time tag CP56Time2a.77
Figure 25 – ASDU: C_RC_TA_1 Regulating step command with time tag CP56Time2a .79

60870-5-104  IEC:2006 – 7 –
Figure 26 – ASDU: C_SE_TA_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,
normalized value.81
Figure 27 – ASDU: C_SE_TB_1 Set-point command with time tag CP56Time2a, scaled
value .83
Figure 28 – ASDU: C_SE_TC_1 Set-point command with time tag CP56Time2a, short
floating point number .85
Figure 29 – ASDU: C_BO_TA_1 Bitstring of 32 bit with time tag CP56Time2a .87
Figure 30 – ASDU: C_TS_TA_1 Test command with time tag CP56Time2a .89
Figure 31 – ASDU: F_SC_NB_1 QueryLog – Request archive file.91
Figure 32 – Initialisation of controlling station with redundant connections .121
Figure 33 – Initialisation of controlled station with redundant connections.125
Figure 34 – Redundant connections – User data from controlling station .129
Figure 35 – Redundant connections – User data from controlled station .133
Figure 36 – State transition diagram for redundant connections (controlled station) .137
Figure 37 – State transition diagram for redundant connections (controlling station) .139

Table 1 – Process information in monitor direction.47
Table 2 – Process information in control direction .49
Table 3 – System information in monitor direction.51
Table 4 – System information in control direction .51
Table 5 – Parameter in control direction.51
Table 6 – File transfer.51

60870-5-104  IEC:2006 – 9 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
...

NORME CEI
INTERNATIONALE 60870-5-104
Deuxième édition
2006-06
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-104:
Protocoles de transmission –
Accès aux réseaux utilisant des profils de
transport normalisés pour la CEI 60870-5-101

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Les numéros de page manquants sont ceux des pages
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Numéro de référence
CEI 60870-5-104:2006(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
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
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
Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
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
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
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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NORME CEI
INTERNATIONALE 60870-5-104
Deuxième édition
2006-06
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-104:
Protocoles de transmission –
Accès aux réseaux utilisant des profils de
transport normalisés pour la CEI 60870-5-101

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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 60870-5-104  CEI:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .8
INTRODUCTION.12

1 Domaine d'application et objet .14
2 Références normatives .14
3 Architecture générale.16
4 Profil de communication.20
5 Définition des APCI (Application Protocol Control Information) .22
5.1 Protection contre la perte et la duplication de message .28
5.2 Procédures d'essai .32
5.3 Contrôle de la transmission en utilisant Start/Stop.36
5.4 Numéro de port .44
5.5 Nombre maximum k d'APDU non acquittés de format I.44
6 Sélections des ASDU définis dans la CEI 60870-5-101 et des ASDU additionnels.44
7 Correspondance entre les unités de données et fonctions applicatives et les
services TCP .52
7.1 Initialisation des postes (6.1.5 à 6.1.7 de la CEI 60870-5-5) .52
7.2 Acquisition des données par scrutation (6.2 de la CEI 60870-5-5) .62
7.3 Transmission cyclique de données (6.3 de la CEI 60870-5-5).62
7.4 Acquisition d'événements (6.4 de la CEI 60870-5-5).62
7.5 Interrogation générale (6.6 de la CEI 60870-5-5).62
7.6 Synchronisation d'horloges (6.7 de la CEI 60870-5-5) .64
7.7 Transmission de commandes (6.8 de la CEI 60870-5-5).66
7.8 Transmission de totaux intégrés (6.9 de la CEI 60870-5-5).68
7.9 Chargement de paramètres (6.10 de la CEI 60870-5-5).68
7.10 Procédure de test (6.11 de la CEI 60870-5-5) .70
7.11 Transfert de fichiers (6.12 de la CEI 60870-5-5) En direction du contrôle et du
moniteur .70
8 ASDU datés pour les processus d'information en direction du contrôle avec
marqueur du temps.72
8.1 IDENTIFICATION DE TYPE 58: C_SC_TA_1 Simple commande datée
CP56Time2a .74
8.2 IDENTIFICATION DE TYPE 59: C_DC_TA_1 Commande double datée
CP56Time2a .76
8.3 IDENTIFICATION DE TYPE 60: C_RC_TA_1 Commande de régulation par
échelon datée CP56Time2a .78
8.4 IDENTIFICATION DE TYPE 61: C_SE_TA_1 Commande de consigne datée
CP56Time2a, valeur normalisée .80
8.5 IDENTIFICATION DE TYPE 62: C_SE_TB_1 Commande de consigne datée
CP56Time2a, valeur ajustée .82
8.6 IDENTIFICATION DE TYPE 63: C_SE_TC_1 Commande de valeur de
consigne datée CP56Time2a, nombre flottant court .84
8.7 IDENTIFICATION DE TYPE 64: C_BO_TA_1 Chaîne de 32 bits datée
CP56Time2a .86
8.8 IDENTIFICATION DE TYPE 107: C_TS_TA_1 Commande de test datée
CP56Time2a .88
8.9 IDENTIFICATION DE TYPE 127: F_SC_NB_1 QueryLog – Demande
d’archivage de fichier.90

– 4 – 60870-5-104  CEI:2006
9 Interopérabilité.92
9.1 Système complet ou partiel.92
9.2 Configuration de réseau.92
9.3 Couche physique .94
9.4 Couche liaison.94
9.5 Couche application .96
9.6 Fonctions élémentaires d'application. 106
10 Connexions redondantes . 114
10.1 Généralités. 114
10.2 Exigences générales. 114
10.3 Initialisation du poste de commande . 118
10.4 Initialisation du poste commandé . 122
10.5 Données utilisateur provenant d’un poste de commande . 126
10.6 Données utilisateur provenant du poste commandé. 130
10.7 Diagrammes de transition d’état. 134

Figure 1 – Architecture générale (exemple) .18
Figure 2 – Sélection des standards pour la présente norme d'accompagnement de
télécontrôle .20
Figure 3 – Sélection dans l'ensemble des normes du protocole TCP/RFC 2200 (exemple) .22
Figure 4 – APDU pour la présente norme d'accompagnement de téléconduite .24
Figure 5 – APCI pour la présente norme d'accompagnement de téléconduite.24
Figure 6 – Champ de contrôle du type transfert d'information (format I) .26
Figure 7 – Champ de contrôle du type fonction de supervision (format S) .26
Figure 8 – Champ de contrôle du type fonction de contrôle non numéroté (format U) .26
Figure 9 – Séquence non perturbée d'APDU numéroté de format I.28
Figure 10 – Séquence non perturbée d'APDU de format numéroté I acquittée par un
APDU de format S.30
Figure 11 – Séquence perturbée d'APDU de format I.30
Figure 12 – Expiration du temporisateur dans le cas d'un APDU de format I non acquitté.32
Figure 13 – Procédure d'essai non perturbée.34
Figure 14 – Procédure d'essai non confirmée .34
Figure 15 – Procédure de démarrage du transfert de données .36
Figure 16 – Procédure d'arrêt de transfert de données .38
Figure 17 – Diagramme de transition d’état pour une procédure de Démarrage/Arrêt
(Start/Stop) (poste commandé) .40
Figure 18 – Diagramme de transition d’état pour une procédure de Démarrage/Arrêt
(Start/Stop) (poste de commande).42
Figure 19 – TCP établissement et fermeture de la connexion.54
Figure 20 – Initialisation du poste de commande .56
Figure 21 – Initialisation locale du poste commandé .58
Figure 22 – Initialisation à distance du poste commandé.60
Figure 23 – ASDU: C_SC_TA_1 Simple commande datée CP56Time2a .74
Figure 24 – ASDU: C_DC_TA_1 Commande double datée CP56Time2a.76
Figure 25 – ASDU: C_RC_TA_1 Commande de régulation par échelon datée CP56Time2a .78

– 6 – 60870-5-104  CEI:2006
Figure 26 – ASDU: C_SE_TA_1 Commande de consigne datée CP56Time2a,
valeur normalisée.80
Figure 27 – ASDU: C_SE_TB_1 Commande de consigne datée CP56Time2a,
valeur ajustée .82
Figure 28 – ASDU: C_SE_TC_1 Commande de valeur de consigne datée CP56Time2a,
nombre flottant court .84
Figure 29 – ASDU: C_BO_TA_1 Chaîne de 32 bits datée CP56Time2a.86
Figure 30 – ASDU: C_TS_TA_1 Commande de test datée CP56Time2a .88
Figure 31 – ASDU: F_SC_NB_1 QueryLog – Demande d’archivage de fichier .90
Figure 32 – Initialisation du poste de commande avec des connexions redondantes . 120
Figure 33 – Initialisation du poste commandé avec des connexions redondantes . 124
Figure 34 – Connexions redondantes – Données utilisateur provenant du poste
de commande . 128
Figure 35 – Connexions redondantes – Données utilisateur provenant du poste
commandé .
...

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Edition 2.1 2016-06
CONSOLIDATED VERSION
INTERNATIONAL
STANDARD
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ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 33.200 ISBN 978-2-8322-3459-4

IEC 60870-5-104 ®
Edition 2.1 2016-06
CONSOLIDATED VERSION
REDLINE VERSION
VERSION REDLINE
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Telecontrol equipment and systems –
Part 5-104: Transmission protocols – Network access for IEC 60870-5-101 using
standard transport profiles
Matériels et systèmes de téléconduite –
Partie 5-104: Protocoles de transmission – Accès aux réseaux utilisant des
profils de transport normalisés pour l’IEC 60870-5-101

– 2 – IEC 60870-5-104:2006+AMD1:2016 CSV
 IEC 2016
CONTENTS
FOREWORD. 9
INTRODUCTION . 7
1 Scope and object . 8
2 Normative references . 8
3 General architecture . 9
4 Protocol structure . 11
5 Definition of Application Protocol Control Information (APCI) . 12
5.1 Protection against loss and duplication of messages . 15
5.2 Test procedures . 17
5.3 Transmission control using Start/Stop . 19
5.4 Portnumber . 23
5.5 Maximum number of outstanding I format APDUs (k) . 23
6 Selection of ASDUs defined in IEC 60870-5-101 and additional ASDUs . 23
7 Mapping of selected application data units and functions to the TCP services . 27
7.1 Station initialization (6.1.5 to 6.1.7 of IEC 60870-5-5) . 27
7.2 Data acquisition by polling (6.2 of IEC 60870-5-5) . 32
7.3 Cyclic data transmission (6.3 of IEC 60870-5-5) . 32
7.4 Acquisition of events (6.4 of IEC 60870-5-5) . 32
7.5 General interrogation (6.6 of IEC 60870-5-5) . 32
7.6 Clock synchronization (6.7 of IEC 60870-5-5) . 33
7.7 Command transmission (6.8 of IEC 60870-5-5) . 34
7.8 Transmission of integrated totals (6.9 of IEC 60870-5-5) . 34
7.9 Parameter loading (6.10 of IEC 60870-5-5) . 35
7.10 Test procedure (6.11 of IEC 60870-5-5) . 36
7.11 File transfer (6.12 of IEC 60870-5-5) Control and monitor direction . 36
8 ASDUs for process information in control direction with time tag . 37
8.1 TYPE IDENT 58: C_SC_TA_1 Single command with time tag CP56Time2a . 38
8.2 TYPE IDENT 59: C_DC_TA_1 Double command with time tag CP56Time2a . 39
8.3 TYPE IDENT 60: C_RC_TA_1 Regulating step command with time tag
CP56Time2a . 40
8.4 TYPE IDENT 61: C_SE_TA_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,
normalized value . 41
8.5 TYPE IDENT 62: C_SE_TB_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,
scaled value . 42
8.6 TYPE IDENT 63: C_SE_TC_1 Set-point command with time tag CP56Time2a,
short floating point number . 43
8.7 TYPE IDENT 64: C_BO_TA_1 Bitstring of 32 bit with time tag CP56Time2a . 44
8.8 TYPE IDENT 107: C_TS_TA_1 Test command with time tag CP56Time2a . 45
8.9 TYPE IDENT 127: F_SC_NB_1 QueryLog – Request archive file . 46
9 Interoperability . 47
9.1 System or device . 47
9.2 Network configuration . 47
9.3 Physical layer . 48
9.4 Link layer . 48
9.5 Application layer . 49
9.6 Basic application functions . 54

 IEC 2016
10 Redundant connections . 58
10.1 General . 58
10.2 General requirements . 58
10.3 Initialisation of controlling station . 60
10.4 Initialisation of controlled station . 62
10.5 User data from controlling station . 64
10.6 User data from controlled station . 66
10.7 State transition diagrams . 68

Figure 1 – General architecture (example) . 10
Figure 2 – Selected standard provisions of the defined telecontrol companion standard . 11
Figure 3 – Selected standard provisions of the TCP/IP protocol suite RFC 2200
(example) . 12
Figure 4 – APDU of the defined telecontrol companion standard . 13
Figure 5 – APCI of the defined telecontrol companion standard . 13
Figure 6 – Control field of type Information transfer format (I format) . 14
Figure 7 – Control field of type numbered supervisory functions (S format) . 14
Figure 8 – Control field of type unnumbered control functions (U format) . 14
Figure 9 – Undisturbed sequences of numbered I format APDUs . 15
Figure 10 – Undisturbed sequences of numbered I format APDUs acknowledged b
...