En el mando con selección previa (SBO), el cliente primero selecciona el equipo y espera la confirmación, y luego envía la orden de ejecución dentro de un tiempo límite. Evita que un mensaje corrupto o una orden a un objeto equivocado maniobre un equipo. IEC 61850 lo ofrece con seguridad normal o reforzada, IEC 60870-5-104 con su calificador de selección y ejecución, y DNP3 con los códigos de función de selección y operación.
Por qué un mando se da en dos pasos
Una orden de cierre que llega a un interruptor equivocado, o que se genera por un mensaje corrupto, puede energizar un tramo con personas trabajando. El mando con selección antes de operar (select before operate, SBO) reduce ese riesgo partiendo la orden en dos pasos: primero el cliente selecciona el equipo y el servidor confirma que lo reservó para él; después el cliente envía la ejecución, que solo se acepta si coincide con la selección y llega dentro de un tiempo límite.
El mando directo (direct operate) hace lo mismo en un solo mensaje. Es más rápido y más simple, y se usa para objetos de menor riesgo o en enlaces donde la integridad del mensaje está garantizada por otros medios.
Cómo funciona en IEC 61850
IEC 61850-7-2 define cuatro modelos de control, que se configuran por objeto:
| Modelo | Pasos | Supervisión del resultado |
|---|---|---|
| Directo con seguridad normal | Orden | No |
| SBO con seguridad normal | Selección y orden | No |
| Directo con seguridad reforzada | Orden | Sí, con mensaje final |
| SBO con seguridad reforzada | Selección con valor y orden | Sí, con mensaje final |
En la variante reforzada, la selección se hace con SelectWithValue, que ya lleva el valor pedido (cerrar o abrir). Mientras el objeto está seleccionado, solo el cliente que lo seleccionó puede ejecutarlo o cancelarlo. Tras la ejecución, el servidor supervisa el cambio de estado del equipo y envía CommandTermination con el resultado: positivo si el equipo llegó a la posición pedida, negativo con su causa si no.
- 01SelecciónEl cliente envía SelectWithValue con el valor pedido
- 02VerificaciónEl controlador revisa autoridad de mando y, si lo pide la orden, enclavamiento y sincronismo
- 03Respuesta de selecciónPositiva, o negativa con la causa adicional
- 04OrdenEl cliente envía Operate dentro del tiempo de selección
- 05Respuesta y maniobraEl controlador acepta la orden y el equipo maniobra
- 06TerminaciónCommandTermination informa si el equipo llegó a la posición pedida
La orden lleva además el parámetro Check, que indica si el controlador debe evaluar el enclavamiento (CILO) y la verificación de sincronismo (RSYN) antes de ejecutar. Si se configura sin esas verificaciones, el controlador ejecuta aunque el enclavamiento no se cumpla. Cada respuesta negativa trae una causa adicional (AddCause) que dice qué falló: selección vencida, objeto ya seleccionado, bloqueo por enclavamiento, autoridad de mando en otro nivel, entre otras. La guía de IEC 61850 MMS describe cómo viajan estos servicios.
Cómo funciona en IEC 60870-5-104 y DNP3
IEC 60870-5-104. Los mandos (simple, doble, paso a paso) llevan un calificador que indica si el mensaje es una selección o una ejecución. El centro de control envía la selección con causa «activación», recibe la confirmación de activación y luego envía la ejecución. El cierre del ciclo se ve en la causa de transmisión: activación, confirmación de activación y terminación de activación. La guía de IEC 60870-5-104 explica estas causas.
DNP3 (IEEE 1815). La selección usa el código de función 3 (Select) y la ejecución el código 4 (Operate), con un tiempo máximo entre ambos. El mando directo usa el código 5, y el código 6 es el directo sin confirmación. La guía de DNP3 resume estos códigos.
En inglés, las búsquedas aparecen por protocolo: select before operate DNP3, SBO IEC 104, SBO 61850 y SBO with enhanced security.
Tiempo de selección y cancelación
Toda selección tiene un tiempo de vida. Si la ejecución no llega dentro de ese tiempo, el servidor libera el objeto y la ejecución posterior se rechaza. El cliente también puede cancelar la selección. Cuando la orden atraviesa un gateway que traduce protocolos, cada tramo tiene su propio tiempo, y deben ser coherentes: si el centro de control espera más de lo que el controlador mantiene la selección, la orden se pierde aunque cada tramo funcione bien por separado.
Relación con el enclavamiento y el sincronismo
El SBO no reemplaza al enclavamiento: lo adelanta. En muchos controladores, la verificación de enclavamiento y de autoridad de mando ocurre ya en la selección, de modo que el operador recibe el rechazo antes de ejecutar. La verificación de sincronismo, en cambio, suele evaluarse en la ejecución, porque las condiciones de ángulo y frecuencia cambian en segundos. Un cierre con verificación de sincronismo 25 puede aceptarse en la selección y rechazarse o quedar en espera en la ejecución.
- ¿Fue rechazada la selección?
- SíRevise autoridad de mando, enclavamiento, objeto ya seleccionado por otro cliente o modelo de control distinto al esperado
- No¿Fue rechazada la orden de ejecución?
- SíRevise selección vencida, valor distinto al seleccionado y condiciones que cambiaron entre los dos pasos, como el sincronismo
- No¿Llegó una terminación negativa o ninguna?
- SíEl equipo no llegó a la posición: revise el mando, el mecanismo y la posición informada
- NoMando completo
Qué falla en la práctica
- Modelo de control distinto entre el cliente y el servidor: el cliente envía un mando directo a un objeto configurado para SBO.
- Tiempos de selección incoherentes entre centro de control, gateway y controlador.
- Gateway que no propaga la terminación, de modo que el centro de control no sabe si la maniobra terminó.
- Parámetro Check sin enclavamiento en la configuración del cliente.
- Dos clientes (HMI local y centro de control) que intentan seleccionar el mismo objeto.
El diagnóstico completo de un mando que no pasa está en mando rechazado desde el SCADA.
Cómo se verifica
En la integración se prueba cada objeto de mando desde cada cliente con su modelo de control: selección, ejecución, cancelación, vencimiento de la selección y rechazo por enclavamiento, por autoridad de mando y por sincronismo. Se comprueba que cada rechazo llegue con su causa al operador y que la terminación llegue hasta el centro de control.
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Referencias
- IEC 61850-7-2, Abstract communication service interface (ACSI) (modelos de control, SelectWithValue, Operate, Cancel, CommandTermination).
- IEC 61850-8-1, Specific communication service mapping (SCSM) – Mappings to MMS.
- IEC 60870-5-104, Transmission protocols – Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles.
- IEEE 1815, Standard for Electric Power Systems Communications – Distributed Network Protocol (DNP3).
Preguntas frecuentes
¿Por qué se rechaza la ejecución después de una selección aceptada?
Las causas habituales son que la selección venció antes de la ejecución, que la orden de ejecución no coincide con la seleccionada (otro objeto u otro valor), que otro cliente ya tenía seleccionado el equipo o que una condición cambió entre los dos pasos, por ejemplo un enclavamiento o el selector local/remoto.
¿Qué agrega la seguridad reforzada en IEC 61850?
El servidor supervisa además que el equipo cambie realmente de estado y envía al cliente un mensaje final, CommandTermination, con el resultado. El cliente sabe así si la maniobra terminó bien o falló, no solo si la orden fue aceptada.
¿Se puede mezclar SBO y mando directo en la misma subestación?
Sí, el tipo de mando se configura por objeto. Lo importante es que el centro de control, el gateway y el controlador esperen el mismo tipo; si el gateway recibe SBO y lo traduce a un mando directo, o al revés, aparecen rechazos o tiempos vencidos.