Transmissão Desequilibrada e Equilibrada
Os termos "transmissão desequilibrada" e "transmissão equilibrada" estão relacionados aos termos "primário" e "secundário". Transmissão desequilibrada se refere à configuração em que a estação de controle atua como um primário para a ligação, e uma ou mais estações controladas atuam como estações secundárias. As estações não são peer-to-peer em nível de ligação, e por isso são desequilibrados em sua funcionalidade.
Esta é a situação na Figura 8.8 para cada uma das duas ligações de comunicações. Nesta configuração, a estação de controle deve adquirir dados das estações controladas por votação de cada vez por dados. Isso se dá porque eles não podem iniciar as transmissões por conta própria. A vantagem da comunicação desequilibrada é que não há possibilidade de colisões entre as estações controladas que tentam transmitir a informação ao mesmo tempo.
Transmissão equilibrada refere-se à configuração em que qualquer estação em uma ligação pode atuar como um primário, o que significa que ele pode iniciar a comunicação. Esta configuração também é conhecida como comunicações peer-to-peer.
De acordo com o IEC 60870-5-101, apenas ligações ponto-a-ponto (ou seja duas estações) podem ser equilibradas. Ligações multi-ponto devem ser desequilibradas. Isto está em contraste com DNP3, que utiliza transmissão equilibrada só, e, portanto, tem de ter meios para superar as colisões que podem ocorrer quando mais de um escravo começa comunicações simultaneamente. Uma ligação de comunicações equilibrada é mostrada na Figura 8.9. Neste caso, uma estação mestre é conectada através de uma ligação ponto-a-ponto para uma estação sub-mestre. Note-se que cada estação pode atuar como um primário e um secundário, nas portas para esta ligação. Estes podem, de fato, serem pensados como dois processos distintos dentro de cada estação, o que, de fato, é a forma como eles são logicamente dentro das estações. A estação tem um processo primário e processo secundário operando simultaneamente para essa ligação, e a Estação B tem a mesma.
Figura 8.10 mostra os processos primário e secundário para transmissão desequilibrada. Os processos são representados por círculos identificados como primários (P) ou secundário (S). A estação primária implementa o processo primário apenas, e as estações secundárias cada implementam apenas um processo secundário. Note-se que na prática não existe uma ligação lógica separada para cada estação secundária e que é necessário para o primário para manter um registo do estado de cada elo.
A Figura 8.11 apresenta os processos de transmissão equilibrado. Neste caso, há um processo primário e secundário para cada estação.
Procedimentos de Serviço
O termo « serviços» é descritivo da função da camada de ligação, que proporciona serviços específicos para o utilizador, que é a camada de aplicação, para realizar a transmissão de dados. Existem três principais tipos de serviços prestados pela camada de enlace de dados, que têm os seguintes nomes:
• Enviar / não responder
• Enviar / confirmar
• Solicitar / responder
O envio / no serviço de resposta é usado para enviar uma mensagem ou comando para o qual não é necessária nenhuma resposta da estação dirigida. Ele é usado para o envio de mensagens de difusão e para as mensagens de confirmação de recebimento que não é importante. O serviço de envio / confirmação é usado para enviar um comando ou dados que devem ser transmitidos de forma confiável. Para este serviço é necessário uma resposta de confirmação. O pedido / responder serviço é utilizada para obter os dados da estação de controlo. Neste caso, a estação de medição não responde com uma confirmação, mas com os dados necessários.
Estes serviços são ilustrados na Figura 8.12. Isto mostra a camada de ligação de duas estações de um canal de comunicação, e um diagrama de tempo de sequência das interações de serviço. Em cada lado são mostrados os comandos, dados e respostas que são passados entre a camada de enlace e o usuário do serviço, que é a camada de aplicação. Estes são denominados das primitivas de serviço ". No centro da transmissão da mensagem é rotulada com o nome do procedimento de transmissão.
Os procedimentos de transmissão são um conjunto de regras que garantam que as transmissões são realizadas com êxito em resposta a ligação solicitações do usuário. Eles devem ser capazes de lidar com os erros no canal de transmissão que pode introduzir erros, ou causar a perda de informações. Os procedimentos de transmissão são diferentes para ligações balanceadas e equilibradas, e descreveu para cada nas seguintes seções.
Ligação de Inicialização
Ligação de inicialização é um serviço de link de dados realizada após a estação foi off-line e a primeira torna-se disponível novamente. Enquanto a estação escrava é off-line o mestre envia periodicamente link status de solicitação de funções até um status de resposta ligação é obtido. As sequências são apresentadas a seguir para ambos os modos desequilibrados e equilibrada.
Estação / link de inicialização, o modo desequilibrado:
• Mestre envia pedido de estado de ligação até que o estado do link recebido
• Mestre envia redefinição de ligação
• Link é ativo no recebimento de ACK
• Escravo gera a inicialização completa do evento estação
Estação / link de inicialização, o modo equilibrado:
• Cada estação envia solicitação de status do link até que o estado do link recebido
• Cada estação envia redefinição de ligação
• Link é ativo no recebimento de ACK em cada estação
• Um ou ambos, podem gerar a inicialização completa do evento estação
Procedimentos de Transmissão Desequilibrada
Procedimentos de transmissão desequilibrada são necessários para que não sejam ponto-a-ponto, isto é ligações multi-ponto. Para estas ligações a estação de controle tem que controlar o tráfego de dados por votação das capelas de dados. Somente quando a estação de controle ou primária em um link controla a estação secundária particular pode responder a essa estação.
O Campo de Controle
O campo do quadro de dados de controlo é fundamental para o funcionamento dos processos de transmissão. Este campo é praticamente idêntico ao utilizado pelo protocolo DNP3 porque foi derivado a partir da mesma fonte documento, IEC 60870-5-2 1992. A interpretação do campo de controle é dependente se a comunicação é uma mensagem primária ou secundária. A Figura 8.13 mostra o campo de controle para os procedimentos de transmissão desequilibrada, incluindo as breves descrições de os significados dos códigos de função para mensagens primárias e secundárias.
As tabelas abaixo mostram os significados detalhados para os códigos de função no campo de controle. Os significados são diferentes dependendo se a mensagem for um primário ou uma transmissão secundária. O bit de contagem de quadros é usado apenas no sentido primário, e é válido apenas para determinadas funções. Isto é indicado pelo estado da contagem moldura pouco válido.
Códigos de Funções de estações primárias (códigos 5, 7, 12, 15 são reservados)
Códigos de Funções de estações secundárias (códigos 2–7, 10, 12–13 são reservados)
Campo de Endereço
O campo de endereço da camada de link frame é um ou dois octetos de comprimento, definido como um parâmetro do sistema fixo. Este campo contém o endereço do link da estação secundária. Um quadro transmitido pela estação primária numa ligação contém o endereço da estação de ligação secundária para a qual a mensagem é dirigida. Um quadro transmitido por uma estação secundária para o primário contém seu próprio endereço do link. Por este meio, a estação primária pode identificar qual a mensagem da estação secundária.
Filosofia da Transmissão
Para a transmissão desequilibrada apenas a estação de controle ou primária em um link pode iniciar transmissões. Devido a isso, é necessário que um sistema de sondagem é implementado pela estação primária, a fim de determinar se existem dados de alteração disponíveis em cada estação secundária.
Para conseguir isso a estação de controlo irá pesquisar cada estação secundária de uma maneira cíclica para dados. Ele normalmente vai sondar para a classe 2 os dados do usuário usando o código de função de solicitação de responder 10. A estação secundária irá retornar todos os dados da classe 2, que tem disponível e, ao mesmo tempo em que vai indicar se há alguma classe de dados de um disponíveis, definindo o bit demanda de acesso (ACD). Normalmente, os valores analógicos serão atribuídos à classe 2 e ser atualizada durante a verificação cíclica, e todos os outros dados, tais como eventos será atribuída a classe 1.
Note-se que embora a operação de sondagem é realizada por a camada de ligação, a própria sequência de pesquisa é executado por um nível mais elevado do protocolo, o nível do processo de utilizador. O nível mais elevado gera pedidos de serviços utilizando primitivas de serviço para especificar as ações eleitorais a serem realizados pela camada de enlace.
Sincronização do Relógio
Hora de sincronização é realizado a fim de assegurar que os tempos marcadas dados de estações exteriores tem informação de tempo precisos. Todos os relógios são sujeitos a erros de tempo, que vai levar a uma diferença entre o tempo da estação mestre e escravo se o tempo de sincronização não é realizada.
A sincronização é um processo simples. A estação mestre transmite uma mensagem com o tempo de acordo com o seu relógio, para uma ou mais estações exteriores. Esta pode ser uma mensagem de difusão enviados a todos estações exteriores. Ao receber o novo tempo, cada estação exterior ajusta o seu próprio relógio para o tempo na mensagem, mais uma vez para permitir a correção do tempo a mensagem teria levado para ser transmitido e cronometrado no seu próprio tampão.
Após isso, o escravo envia todos os dados de tempo marcadas previamente em buffer e envia uma mensagem de confirmação contendo o seu próprio relógio no instante em que a estação mestre tinha transmitido o comando de sincronização. A estação mestre pode usar este tempo para calcular a diferença entre o escravo e os tempos da estação mestre no ponto de sincronização.
Os dois seguintes sub- seções descrevem o processo de sincronização de tempo em detalhes, e explicar como o atraso de transmissão, e a partir deste momento a correção, são determinados.
Certificação e Testes
Ao contrário de DNP3, não há nenhuma autoridade para fornecer a certificação de conformidade IEC 60870-5 autorizada diretamente pelo IEC. No entanto, existem laboratórios de ensaio comerciais que fazem testes oferta a esta norma. No site http://www.trianglemicroworks.com/iec60870-5 dos implementadores do IEC 60870-5 'página lista consultores, incluindo empresas que oferecem testes de conformidade com a norma. Também listados são empresas que oferecem conjuntos de testes que podem ser usados para testes de sistema. Estes incluem ASE, cybertec, FGH, KEMA, PTI e Tele-Data.
