МЭК 60780 – набор стандартов, определяющий системы, используемые для телеуправления и SCADA в электротехнике и энергетике. Часть 5 определяет протоколы для контроля и управления с использованием постоянного соединения.

Стандарт разработан техническим комитетом МЭК №57 (рабочая группа 03).

Первая часть стандарта была опубликована в 1990 году и описывала преимущественно нижние уровни сетевой модели. Первое издание протокола 5-101 опубликовано в 1995 году. В 2000 году представлен 5-104 протокол, который во многом схож с последовательным 5-101 протоколом, но основан на применении стека TCP/IP.

Стандарт оптимизирован для применения SCADA-системами: позволяет транслировать данные с удаленных станций на главную, обеспечивает оперативное управление с главной станции удаленными станциями.

Надежная передача данных обеспечивается показателями качества данных, а также контрольной суммой.

Стандарт позволяет оптимизировать трафик сети и использовать более экономичные сети с низкой пропускной способностью.

Дополнительно обеспечиваются такие функции, как временные отметки, блокировка операций, предотвращение несанкционированного доступа.

Существует идентичный российский стандарт ГОСТ Р МЭК 60870-5 «Устройства и системы телемеханики. Часть 5. Протоколы передачи» (раздел 101, раздел 104).

В МЭК 60870-5 входят основные стандарты::

• 5-1 Transmission Frame Formats – описание передаваемых кадров;

• 5-2 Data Link Transmission Services – описание сервисов канального уровня;

• 5-3 General Structure of Application Data – общая структура прикладного уровня;

• 5-4 Definition and Coding of Information Elements– определение и кодирование информации;

• 5-5 Basic Application Functions – применение сервисов прикладного уровня;

• 5-7 Security extension – расширение системы безопасности;

• 5-101 Transmission Protocols – сопутствующий стандарт для базовых задач телеуправления;

• 5-102 Transmission Protocols – сопутствующий стандарт для передачи интегральных данных измерений (не получил распространения);

• 5-103 Transmission Protocols – сопутствующий стандарт интерфейса защитного оборудования;

• 5-104 Transmission Protocols – сопутствующий стандарт для использования стека TCP/IP.

Стандарт оперирует следующими понятиями:

• Контролирующая станция (Controlling Station, Master, Client) – станция, инициирующая процедуру обмена информацией;

• Контролируемая станция (Controlled Station, Outstation, Slave, Server) – станция, передающая информацию только по запросу контролирующей станции.

Поддерживаемые топологии сети изображены на рисунке ниже.

На прикладном уровне определяются блоки данных ASDU (Application Service Data Unit).

ASDU содержит:

• Тип блока данных;

• Причину передачи;

• Адрес объектов информации;

• Объекты информации.

Идентификатор типа Type ID составляет первое однобайтовое поле и определяет структуру, тип и формат объекта информации. Идентификатор типа принимает значения:

• 1…44 – статус и измерения;

• 45…99 – управляющие команды;

• 100…109 – команды для мониторинга;

• 110…119 – параметры измеряемых величин;

• 120…127 – передача файла.

При определении типов используют следующие условные обозначения (метки):

• 1-й элемент: M – передача в направлении контроля (от сервера к клиенту), C – передача в направлении управления (от клиента к серверу), P – передача параметров, F – передача файлов;

• 2-й элемент – вид информации (две буквы);

• 3-й элемент: T – наличие метки времени, N – отсутствие метки времени;

• 4-й элемент – формат данных (A, B, C и т. д.).

Общее описание типов информации приведено в Приложении А.

Классификатор переменной структуры VSQ составляет второе однобайтовое поле и определяет структуру блока, то есть тип информационных компонентов (объекты или элементы) и их количество.

Классификатор переменной структуры состоит из:

• SQ (бит 8) – тип объекта информации: 0 – Объект, 1 – элемент;

• N (биты 7…1) – количество объектов информации: 1…127.

Причина передачи COT составляет третье однобайтовое поле (опционально – двухбайтовое).

Причина передачи состоит из:

• Test (бит 8) – тестовый режим передачи ASDU: 0 – рабочая передача, 1 – тестовая передача;

• P/N (бит 7): 0 – положительное подтверждение, 1 – отрицательное подтверждение;

• Причина передачи (биты 6…1): 1…47.

Причины передачи перечислены в Приложении Б.

Общий адрес станции занимает четвертое однобайтовое поле (опционально – двухбайтовое). Широковещательный адрес – FF (или FFFF).

Объекты информации представлены тремя типами:

• Одноэлементная информация – одна команда, событие или измерение;

• Многоэлементная информация – измерение и описатель качества;

• Последовательность элементов информации – серия измерений.

Элемент информации представлен четырьмя типами данных:

• Битовый;

• Целый;

• Вещественный;

• Строка битов (Bitstring).

В некоторые элементы информации включен описатель качества.

Пример элемента информации типа M_SP_NA: одноэлементная информация (1 байт), в младшем разряде передается значение бита SPI (Single Point Information). Описатель качества содержит:

• IV (Invalid/Valid): 0 – действительная, 1 – недействительная;

• NT (Not topical/Topical): 0 – актуальное значение, 1 – неактуальное значение;

• SB (Substituted/Not substituted): 0 – нет замещения, 1 – есть замещение. Значение величины поступает от оператора (1) или от автоматического источника (0);

• BL (Blocked/Not blocked): 0 – нет блокировки, 1 – есть блокировка;

• IN (Inversion) – инверсное значение

• GN (General) – обобщенная величина.