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IEC 104: probar un enlace con simulador cliente y servidor

Cómo probar un enlace IEC 60870-5-104 con un simulador de servidor o de cliente: parámetros a acordar, secuencia de comprobación y precauciones.

Por Shadai García, CEO e ingeniero de protecciones de Tiza Group.

A principalB respaldoEsclavo24042405tramas Isolo TESTFRSTARTDT acttramas Ien esperaA caeMaestro 1Maestro 2Esclavomal configurado: ambos activos y el esclavo conmuta sin pararConexiónTCPSTARTDTTramas ITESTFR© tizagrp.comA principalB respaldoEsclavo24042405tramas Isolo TESTFRSTARTDT acttramas Ien esperaA caeMaestro 1Maestro 2Esclavomal configurado: ambos activos y el esclavo conmuta sin pararConexiónTCPSTARTDTTramas ITESTFR© tizagrp.com
IEC 60870-5-104: puerto 2404, conexiones TCP y conmutación entre centros. Ubicación en el sistema y principio de funcionamiento. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

Un simulador de servidor IEC 104 hace de RTU o gateway para probar un centro de control o un SCADA; un simulador de cliente hace de maestro para probar una RTU, un relé o un gateway. Ambos se configuran con los mismos parámetros del enlace y con la lista de señales del proyecto. Sirven para comprobar el enlace antes de conectar el equipo real.

Respuesta corta

Un simulador de IEC 60870-5-104 reemplaza a uno de los dos extremos del enlace. El simulador de servidor hace de esclavo (RTU, relé o gateway) y sirve para probar el SCADA o el centro de control. El simulador de cliente hace de maestro y sirve para probar una RTU, un relé o un gateway. Con ellos se comprueba el enlace, los parámetros y la lista de señales sin depender del equipo real.

Qué simula cada uno

SimuladorHace deSe usa para probar
ServidorEsclavo: escucha en el puerto y entrega datosEl SCADA, el centro de control o un gateway maestro
ClienteMaestro: abre la conexión, pide datos y manda órdenesUna RTU, un relé, un gateway esclavo

Fabricantes como FreyrSCADA ofrecen ambos con manual de usuario y una lista de interoperabilidad por cada uno. Esa lista es la que se compara con la del equipo real.

Qué se configura

Ambos simuladores piden prácticamente lo mismo, porque son los parámetros del enlace de la IEC 60870-5-104:

  • Dirección IP y puerto. El servidor escucha en la dirección que se le asigna y, por defecto, en el puerto 2404. El cliente se conecta a la dirección y puerto del servidor. Si el servidor se configura para aceptar cualquier cliente, basta una dirección general; para una prueba más fiel se fija la del cliente esperado.
  • Dirección común de ASDU. Identifica la estación lógica. El simulador admite varias estaciones en un mismo enlace, cada una con su dirección común, entre 1 y 65 534.
  • Parámetros k, w y t0 a t3. Se dejan por defecto (k 12, w 8, t0 30 s, t1 15 s, t2 10 s, t3 20 s) o se ajustan al canal real. Su significado está en temporizadores t0 a t3 y ventanas k y w.
  • Lista de puntos. Se declara cada punto con su tipo de dato (por ejemplo, información de un punto, medida en coma flotante, mando de un punto), su dirección de objeto y, si aplica, la versión con estampa de tiempo CP56Time2a. Es la misma lista de señales que se acordó con el centro de control.
  • Redundancia. El servidor puede habilitar una segunda conexión con su propia dirección y puerto, para probar la conmutación entre dos maestros. Para entender cómo se comportan, vea puerto 2404 y conexiones TCP.

El cliente tiene además intervalos configurables para la interrogación general, la interrogación de contadores y la sincronización de reloj. Con valor cero, esa función no se envía de forma periódica.

Qué se comprueba, en orden

Secuencia de una prueba de enlace con simulador
  1. Conexión TCP al puerto del servidor
  2. Arranque de datos. El maestro envía STARTDT
  3. Interrogación general. Llegan todas las señales de la lista
  4. Eventos. Cambiar una señal en el servidor y verlo en el cliente con su estampa
  5. Mandos. Orden directa o con selección previa, con su confirmación
  6. Sincronización de reloj. La hora llega al esclavo
  7. Caída y recuperación del enlace
  1. Conexión y arranque. Que el TCP abra y que el maestro envíe la orden de arranque de datos. Con la conexión abierta pero sin esa orden, no llegan datos.
  2. Interrogación general. Que cada señal de la lista aparezca con el valor, el tipo y la dirección esperados. Si falta un punto, revise primero su dirección de objeto y su tipo. Los tipos y las causas de transmisión están en tipos de información y causas de transmisión.
  3. Eventos. Cambie el valor de una señal en el simulador de servidor y verifique que el cliente la recibe como evento, con su estampa de tiempo.
  4. Mandos. Pruebe el mando directo y el de selección previa, y que el equipo responda con la confirmación y el cierre del mando. Detalle en mandos directo y con selección.
  5. Sincronización de hora. Que la orden de sincronización llegue y que el equipo la acepte. Véase estampa de tiempo CP56Time2a.
  6. Caída y recuperación. Desconecte el cable o detenga el servidor, y verifique que el maestro reconecta y vuelve a pedir la interrogación general.

El registro del propio simulador muestra los mensajes que se intercambian entre cliente y servidor, y puede guardarse. Para ver las tramas completas se complementa con una captura de red en el puerto 2404.

Precauciones

  • No lo conecte como segundo maestro a un equipo en servicio. Un esclavo suele aceptar una sola conexión de datos activa. El simulador puede tumbar la del centro de control.
  • Un mando de prueba mueve un equipo real. Contra una RTU o un relé conectado a un interruptor, envíe mandos solo con el equipo en un estado seguro y con autorización.
  • Compare listas de interoperabilidad. El simulador declara qué funciones soporta. Si el equipo real usa una función que el simulador no tiene, la prueba no la cubre.
  • Un simulador no certifica nada. Comprueba que el enlace funciona con ese programa. Lo que se declara conforme es lo que pasa la prueba punto a punto con el sistema real.

Cómo le ayudamos

La prueba de enlace con simulador adelanta semanas de depuración antes de conectar el centro de control. En Tiza Group la hacemos como parte de la integración y de la puesta en servicio de las comunicaciones. Conozca nuestra integración SCADA y gateways o escríbanos para cotizarla.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEC 60870-5-104, Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles: lista de interoperabilidad, puerto 2404, k, w y t0 a t3.
  • IEC 60870-5-101, funciones de aplicación referidas.
  • Manuales de usuario e interoperabilidad de los simuladores de cliente y de servidor IEC 60870-5-104 de FreyrSCADA.

Preguntas frecuentes

¿Qué simulador uso para probar una RTU o un gateway?

Uno de cliente. El cliente actúa como el centro de control: se conecta al puerto del equipo, pide la interrogación general y envía mandos. Para probar el SCADA o el centro de control se usa lo contrario, un simulador de servidor.

¿Puedo conectar el simulador a un equipo en servicio?

No sin confirmar antes cómo responde el equipo a una segunda conexión. Un esclavo suele aceptar una sola conexión de datos activa, y la del simulador puede desplazar a la del centro de control. Pruebe contra un equipo fuera de servicio o contra un duplicado.

¿Qué debo comprobar primero?

Que la conexión TCP abra, que el maestro envíe la orden de arranque de datos y que la interrogación general devuelva todas las señales de la lista. Solo después se prueban eventos, mandos y sincronización de hora.

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