Registros de perturbación y comandos en IEC 60870-5-103

Respuesta corta

En IEC 60870-5-103 el relé avisa al maestro que tiene registros de perturbación guardados y se los entrega cuando el maestro los pide. El maestro, por su lado, manda comandos generales con números de información fijos y, si el fabricante lo permite, mensajes transparentes. Los tres mecanismos son opcionales: cada equipo los declara en su lista de interoperabilidad.

Dónde encaja este intercambio

La IEC 60870-5-103 conecta relés de protección con una unidad de control por un enlace serie. Casi todo el tráfico son señales de estado, medidas y eventos con estampa de tiempo. La transferencia de registros y los comandos son dos funciones aparte, que se suman al tráfico normal.

Hay que separar dos ideas. La norma define cómo viaja el registro entre relé y maestro. No define cómo se lee la forma de onda: eso depende del formato del archivo, que se explica en archivos COMTRADE.

Cómo se transfieren los registros de perturbación

El intercambio tiene cuatro momentos, siempre iniciados por el maestro porque el enlace es de tipo maestro y esclavos:

1. El relé informa la lista de registros disponibles, con la identificación de cada uno.
2. El maestro elige uno y pide su transmisión.
3. El relé avisa que está listo y entrega, canal por canal, las etiquetas y los valores muestreados.
4. Al terminar, el relé marca el final y el maestro confirma la recepción.

La norma reserva para esto una familia de mensajes en sentido de monitoreo: lista de registros, preparado para transmitir, canal preparado, etiquetas, valores y fin de transmisión. En sentido de control hay un mensaje de confirmación.

Límites que conviene conocer

• Es lento. El enlace serie comparte su velocidad con el resto de los datos. Las velocidades de la lista de interoperabilidad son de 9 600 o 19 200 bit/s. Un registro largo ocupa el enlace durante un tiempo apreciable.
• No todos los maestros lo usan. Algunos sistemas SCADA reciben los datos de perturbación pero los dejan fuera de su configuración estándar. Pregunte al proveedor del maestro si los procesa.
• No sustituye el acceso al relé. Para analizar una falla, muchas veces se descarga el registro directamente con el software del fabricante. La ruta de descarga de eventos y oscilografías sigue siendo la más completa.

Comandos en sentido de control

El sentido de control agrupa todo lo que el maestro envía al relé. Hay cuatro familias:

• Interrogación general. Pide al relé el estado actual de todas sus señales.
• Sincronización de hora. Ajusta el reloj del relé; se detalla en otra guía sobre la hora en IEC 103.
• Comandos generales. Llevan un número de información normalizado. Los de la lista de interoperabilidad son activar o desactivar el recierre, la teleprotección y la protección, reponer los indicadores luminosos y activar una de cuatro características.
• Servicios genéricos. Leer y escribir datos agrupados por catálogo; son opcionales.

Cómo se confirma un comando

El relé responde en dos pasos. Primero confirma la recepción, de forma positiva si acepta el comando o negativa si lo rechaza. Después informa que terminó de ejecutarlo, también con resultado positivo o negativo. Si falta la confirmación de recepción, revise primero el enlace y la dirección del relé; si llega negativa, el relé lo recibió y lo rechazó.

Los comandos de sincronización de hora son una excepción: el esclavo no responde.

Comandos transparentes

Un comando transparente es un mensaje que el maestro no interpreta: solo lo transporta al relé y devuelve la respuesta. Se usa para llevar protocolos propios del fabricante, por ejemplo mensajes de texto, por el mismo enlace que los datos.

Viaja en una unidad de datos que la norma no define, con un tipo de función privado. Por eso:

• solo funciona entre equipos del mismo fabricante o con un acuerdo previo;
• el maestro y el relé tienen que declarar el uso de datos privados en su lista de interoperabilidad;
• no aparece en el modelo de señales del SCADA, así que no se puede supervisar como una señal más.

Qué decidir antes de integrar

Cada respuesta se cruza con la lista de interoperabilidad de IEC 103 de ambos equipos.

Errores frecuentes

• Suponer que todo relé 103 entrega su oscilografía. La función es opcional.
• Mezclar la lista de señales con la de comandos: los números de información del sentido de control no son los mismos del sentido de monitoreo.
• Usar un comando transparente en un proyecto con relés de varios fabricantes.
• Medir el tiempo de descarga con el enlace vacío, sin contar el tráfico de eventos y medidas.

Cómo le ayudamos

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Referencias

• IEC 60870-5-103, Telecontrol equipment and systems. Companion standard for the informative interface of protection equipment: tipos de mensaje en sentido de monitoreo y de control, comandos generales y lista de interoperabilidad (selección de números de información, funciones de aplicación básicas).
• IEC 60870-5-1 a 5-5, estructura de tramas, servicios de enlace y funciones de aplicación.

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