101/103/104规约应用典型问题例举

在近年的规约测试工作中，笔者曾遇到了一些应用方面的问题，这些问题虽然不大但通常会影响规约至关重要的互操作和互联。在此，我们把这些遇到过的典型情况与广大网友共享，希望能够有益于大家今后的规约开发和研究工作。
IEC60870-5系列的3个标准101、103和104规约在国内已经应用多年了，但在对多个该类规约产品的测试中，我们发现依然存在许多能够造成互操作障碍的规约实现问题，典型的情况例举如下：

1．物理接口：
103规约规定的物理接口之一是RS-485。但各厂家的接口还是有些不同，如两线485接口（TX＋和RX＋）、4线485接口（TX＋、 RX＋，TX－、RX－），有的则提供DB9联接器，更有的提供以太网接口，即采用以太网传输的103规约。这么多接口类型，从某种程度上降低了规约设计的初衷——即插即用的特性。比如DB9联接器，采用哪些针脚作为发送端和接收端等都是厂家自定义的，参与互联的厂家则需要在现场焊接自己的联接器，如果稍有不慎，则会给日后的通信运行留下隐患。

2．时钟同步：
101、103和104规约都提供了相应的时钟同步功能。在该功能规约测试中，我们发现90％的厂家没有严格执行规约中的应用层应答，多数都是采用报文镜像的方式应答，而非标准规定的：应答报文的时标应是控制站发送对时命令时对应的被控站当地时间。另外，部分厂家的软件设计还缺少对校时命令的时间的合理性检查，即在我们的否定测试环节，在接受到无效时间（如13月32日61分）的时钟校时命令时，或者稍加处理的将其改为1月1日1分，或者不加处理的直接用来修改当地时钟。这样的试验意在模拟现场普遍存在的干扰环境（如电磁干扰）对通信线路的编码造成的影响，以考验装置的容错能力。如果厂家的开发人员在产品研发时没有注意这个细节，那么如果在现场发生了此类情况，则会造成一系列不利于通信正确性的问题，如事件和报警的时标不具备合理性和有效性等。

3．命令传输：
    遥控过程作为IEC60870-5系列规约所实现的主要功能之一，是规约测试的重点。多数被测厂家都能完成命令传输的功能，但对于以下情况，缺乏细节上的处理：
    a)   对不可控点的遥控。这种情况在控制站与被控站的信息点表配置不匹配时可能会出现，那么被控站（装置）应该能对所控点的类型和状态进行判断，如果在装置上未配置该信息点或该地址不属于控制点，则应向控制站做相应的符合规定的应答，如101规约中规定可采用传输原因COT=47（未知的信息对象地址）或COT=7（P/N位＝1，否定确认）。在测试中，有些厂家或者不应答，或者一律做肯定确认却不做任何实际处理，都是不恰当的。这样做的后果是让监控主站或调度站误以为传输通道出现问题而重发命令，或者干脆以为现场装置出了故障，最后造成不必要的麻烦。
    b)   执行遥控命令时又发生另一遥控命令。这种情况的出现跟控制站的软件设计有关，跟操作员的操作习惯也有关系。一方面控制站由于可设置多任务同时执行，允许操作员同时进行同一装置多个点的遥控；另一方面由于通道（如以太网）的延迟或者被控站（装置）的命令处理较慢，操作员在等不及的情况下可能在发出某点控制命令后，再次点击发送该点控制命令。以上情况均可能造成短期内装置收到两个或更多的遥控命令，在103规约里对其处理方式做出了严格规定：在对前一次的命令做出认可之前，间隔单元又收到控制站的命令报文，装置应进行新的控制命令进行否定认可。而测试中，我们发现很多厂家不是作出了与标准相反的处理（对旧的命令做否定认可），就是干脆不对新的命令做任何应答。这样既违背了标准的规定，同时由于应答过程不完整，还会存在一些互操作的麻烦。
    c)   选择和执行命令之间的延时。在104和101规约测试中，我们发现有的被控站不能设置选择超时时间，这样在通道不稳定的情况下是非常不安全的。例如控制站某选择命令成功后发出执行命令，在网络或通道传输延迟的情况下，等该命令到达被控站时，由于其传输时间已经超过了控制站自身对该命令进程设置的超时时间而被控制站取消，而被控站却依然执行了该命令。这种执行的结果并不是控制站所预期的，因此现场运行时很有可能造成一些危险。

4．品质描述的使用：
    IEC60870-5系列规约的显著特点之一就是使用了品质描述，但在测试中我们发现品质描述常常造成了沟通和互联的障碍。品质描述主要包括无效（IV）、NT（当前值）、OV（溢出）、SB（替代）、BL（闭锁）等，通常用于遥测、遥信、遥脉等信息对象的额外的品质信息。例如，101规约中，装置调试期间产生的信息可以采用SB=1（替代）描述；装置长时间刷新不成功的信息可用NT=1（非当前值）描述；装置在信息源反常状态时可将对应的信息对象值设置为IV=1（无效）等等。
    在互操作测试中，有的控制站对被控站上送的信息的品质描述不加判断，造成数据分类和处理的缺陷；有的被控站在调试状态或故障时，没有在相关遥测、遥信和事件等信息中用品质描述，造成现场状态不能如实反映到控制站，影响了系统监控的实时性和准确性。
    同样，在时标中的IV（无效）位也没有得到很多厂家的重视。由于事件信息、控制信息（104规约）、时钟同步命令中都带有时标，因此该位的处理也是至关重要的。101规约中明确定义了“如果时钟在特定时间周期内没有进行同步，IV位设置为1）”，103中也规定“继电保护设备最后一次同步后超过23小时未再同步”，应“在时间信息元素的第三个八位位组的无效位（IV）位置1”。遗憾的是，这个规约提供的品质描述目前还没有厂家应用到实践中去.

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