Un enlace serie IEC 60870-5-101 puede fallar por causas eléctricas, de configuración o de direccionamiento. Los contadores de diagnóstico del enlace permiten distinguirlas: los errores de paridad y de enmarcado apuntan a velocidad, formato o ruido; los de suma de verificación, a tramas corrompidas; los de desborde, a un receptor saturado; y si no sube ningún contador de recepción, a cableado o direcciones.
Qué mide un enlace serie
IEC 60870-5-101 transmite sobre una línea serie, normalmente RS-232 en distancias cortas y RS-485 en buses compartidos o enlaces más largos. La capa de enlace usa tramas FT 1.2, y el receptor revisa cada carácter y cada trama antes de entregarla a la aplicación. Cada comprobación que falla incrementa un contador de diagnóstico del enlace.
Los contadores permiten saber, sin analizador de protocolo, si el problema es físico, de configuración o de direccionamiento. Cada equipo los llama de forma distinta, pero casi todos comparten un conjunto básico.
| Contador | Qué cuenta |
|---|---|
| Telegramas transmitidos | Tramas enviadas |
| Transmisiones fallidas | Tramas que no se pudieron enviar o que no recibieron respuesta |
| Mensajes recibidos | Tramas recibidas |
| Errores de paridad | Caracteres con paridad incorrecta |
| Errores de desborde | Caracteres perdidos porque el receptor no los leyó a tiempo |
| Errores de suma de verificación | Tramas completas con comprobación incorrecta |
| Errores de enmarcado | Caracteres con bits de inicio o de parada inválidos |
| Desborde de búfer | Mensajes que no cupieron en la memoria del equipo |
Los valores absolutos no dicen mucho. Lo que importa es qué contador sube y a qué ritmo, comparado con los mensajes recibidos.
Cómo leer cada error
Errores de paridad. Cada carácter de la trama FT 1.2 tiene un bit de inicio, ocho de datos, uno de paridad y uno de parada. Si el bit de paridad no coincide con el esperado, el carácter se marca como erróneo. Causas típicas:
- Ruido eléctrico en la línea: cables sin apantallar, cercanía a conductores de potencia o malla de pantalla sin conectar.
- Los dos extremos configurados con distinta paridad.
- Velocidades que no coinciden y alteran la lectura de los bits.
Errores de enmarcado. El receptor no encuentra el bit de parada donde debería. Casi siempre es una diferencia de velocidad o de formato de carácter (bits de datos o de parada) entre los dos extremos. También puede deberse a una línea muy deteriorada o a una conexión intermitente.
Errores de suma de verificación. La trama llegó entera, pero su suma de comprobación no cuadra. Pueden ser interferencias que alteraron varios bits sin romper la paridad, o tramas truncadas. Si además suben los errores de paridad, el origen es físico. Si solo sube la suma, puede ser un problema de longitud de trama distinta entre los extremos.
Errores de desborde. El equipo no alcanzó a procesar un carácter antes de que llegara el siguiente. Suele indicar un equipo sobrecargado, un puerto serie con búfer pequeño o una velocidad demasiado alta para el equipo. Bajar la velocidad suele corregirlo.
Desborde de búfer. Se acumulan más mensajes de los que el equipo puede guardar. Es más frecuente en la estación que transmite muchos eventos: si el centro de control no los consulta con la rapidez necesaria, la cola se llena y se pierden datos.
Transmisiones fallidas. El equipo envió y no recibió respuesta, o no pudo enviar. Si el contador sube y no sube ninguno de recepción, el problema está en el cable, en el puerto o en la dirección de enlace.
Lo que no es un error del enlace
No todo fallo se ve en los contadores. Un enlace puede estar perfecto y aun así no mostrar datos porque:
- El tamaño de los campos de dirección o de causa no coincide entre los extremos: las tramas llegan bien y se descartan en la capa de aplicación. Revise el ancho de la dirección de enlace, de la dirección común, de la causa de transmisión y de la dirección de objeto, como se resume en IEC 60870-5-101.
- El modo balanceado o no balanceado es distinto en los dos extremos.
- La dirección de enlace de la estación no es la que consulta el maestro.
Si los contadores de mensajes recibidos suben y los de error no, el enlace físico está bien y el problema está en la configuración.
Revisión ordenada
- Contadores de recepción en cero. No llega nada utilizable; revisar cable, puerto y señales de control
- Subir paridad o enmarcado. Igualar velocidad, bits de datos, paridad y bits de parada en ambos extremos
- Subir suma de verificación. Revisar ruido, pantalla del cable y terminación del bus
- Subir desborde. Reducir la velocidad o la carga de consulta
- Contadores sin errores y sin datos. Revisar direcciones, anchos de campo y modo del enlace
- Parámetros de comunicación. Velocidad, bits de datos, paridad y bits de parada, idénticos en los dos extremos.
- Puerto y cableado. Que el puerto configurado sea el físico correcto y que transmisión y recepción estén cruzadas donde corresponda. En RS-485 se revisa la polaridad del par y la terminación en los extremos del bus.
- Señales de control. Cuando el enlace usa módem o convertidor con señales de petición de envío (RTS), listo para enviar (CTS) y detección de portadora (DCD), esas señales deben comportarse como espera el equipo. Si la portadora no se detecta, el equipo puede ignorar lo que recibe.
- Direcciones. Dirección de enlace de la estación, y ancho de los campos.
- Tiempos de espera. Si las respuestas son largas y la velocidad baja, el tiempo de espera de respuesta del maestro puede ser demasiado corto.
Línea principal y de respaldo
Algunos enlaces tienen una línea principal y otra de respaldo para la misma estación. Los contadores se llevan por línea. Una línea de respaldo con tráfico mínimo y sin errores es normal. Verifique que, al conmutar, la estación responda por la línea de respaldo con las mismas direcciones.
Verificación en la puesta en servicio
Un analizador de protocolo conectado al bus permite ver las tramas reales, su dirección y su causa. Es la herramienta para confirmar lo que los contadores sugieren. En la puesta en servicio se recomienda dejar el enlace funcionando un tiempo con carga normal y registrar los contadores antes y después, para comprobar que no hay errores sostenidos.
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Referencias
- IEC 60870-5-101: capa física (interfaces serie y velocidades) y capa de enlace (formato de trama FT 1.2).
- IEC 60870-5-1: formatos de trama de transmisión.
- IEC 60870-5-2: servicios de transmisión de enlace de datos.
Preguntas frecuentes
¿Qué indica un contador de errores de paridad que sube?
Que algún carácter llegó con un bit alterado o con otra paridad de la esperada. Las causas habituales son ruido en la línea, una diferencia de configuración de paridad entre los dos extremos o una velocidad ligeramente distinta. Revise primero que ambos extremos tengan el mismo formato de carácter.
¿Por qué no sube ningún contador de recepción?
Porque no llega ninguna trama utilizable. Verifique el cableado de transmisión y recepción, que el puerto sea el correcto, que las señales de control de flujo estén bien conectadas y que la dirección de enlace coincida con la del maestro.
¿Un enlace con pocos errores de suma de verificación es aceptable?
Un error ocasional es normal en una línea con ruido: el protocolo descarta la trama y la repite. Si el contador sube de forma sostenida, hay un problema físico (cable, apantallamiento, terminación) o de velocidad que debe corregirse.