两个规约各管什么
IEC 60870-5-104(简称 104)是电力系统的远动规约, 解决的是「站控层 → 调度主站」这条纵向通道的数据传输, 承载遥信、遥测、遥控、遥调四类信息。它的串口版本是 IEC 60870-5-101。 这个规约设计得很务实:地址是扁平的编号,报文紧凑,配置简单, 在带宽有限的通道上工作良好。
IEC 61850 是变电站自动化的整套标准, 核心贡献是设备建模——用逻辑设备、逻辑节点、数据对象、 数据属性这套层级把 IED(保护装置、测控装置、合并单元)的功能描述出来, 并规定了 MMS(站内客户端服务器通信)、GOOSE(快速跳闸信号)、 SV(采样值传输)三种通信服务。工厂侧一般只涉及 MMS。
敏洽 SCADA 数采软件提供
iec104、iec101 与 iec61850_mms 三个驱动。
实际会遇到的几个坑
1. 需求里写 61850,实际只需要 104
这是最花钱的一个坑。招标文件里写「支持 IEC 61850」, 但实际要的只是读电压电流功率和开关位置往上传。 这种需求用 104 甚至 Modbus TCP 读多功能电表就完全够了, 上 61850 需要处理 SCL 配置文件(ICD/CID)、逻辑节点建模、 数据集与报告控制块配置,调试周期与成本都上一个台阶。 澄清需求比技术实现更能省钱—— 问清对方要读的具体数据项和最终用途,多数情况能把方案降级。
2. 61850 的数据集与报告控制块要现场配
61850 的 MMS 采集不是简单「读点」。流程是:
先从 IED 或 SCL 文件里获得数据模型,确定要采集的数据引用路径
(形如 IEDName/LDevice.LLN0$Dataset$Item);
定义或使用已有的数据集(Dataset);
再通过报告控制块配置上报条件——
数据变化(dchg)、品质变化(qchg)、数值更新(dupd),
以及周期完整性上报的间隔。BRCB(缓存型)在链路断开期间会缓存变化,
恢复后补发;URCB(非缓存型)不缓存。
需要历史完整性的场景必须用 BRCB。
3. IED 的报告控制块实例数是有限的
每个 IED 提供的 BRCB/URCB 实例数量有限(常见每个逻辑设备几个到十几个), 而且可能已经被站内既有的监控系统占用了。 新加一路采集时如果没有空闲实例,要么和现有系统共用(有风险, 配置改动会互相影响),要么就只能退回到轮询式读取 (MMS Read 服务),失去主动上报的优势。 这一点必须在方案阶段向站端确认,不能想当然。
4. 104 的 IOA 编号规划各家不同
104 的寻址是「公共地址(ASDU 地址)+ 信息体地址(IOA)」。 公共地址标识逻辑设备,IOA 标识具体的点。 问题在于 IOA 的编号规划没有强制标准,各厂家习惯不同: 有的按 1-1000 遥信、1001-2000 遥测、2001- 遥控分段, 有的按间隔编号分块。必须拿到站端提供的点表, 不要靠试错去猜——猜错了读到的是别的点的值, 而且遥测值看起来都是合理的数字,不会报错。
5. 104 的总召唤与时钟同步
104 链路建立后要先做总召唤(Interrogation Command) 获取所有点的当前值,之后靠变化上报维持。 如果软件跳过总召唤直接等上报,会出现「链路正常但很多点一直没数据」 的情况(那些点恰好没变化)。另外时钟同步命令要不要发、 由哪一侧作时钟源,需要与站端约定——两边都发同步命令会互相打架。 测试计数器(TestFR)与 t0~t3 超时参数同样要与站端一致。
6. 品质位不能忽略
104 与 61850 的每个数据点都带品质标志(无效、非当前值、溢出、 被取代、试验、强制等)。工厂侧的采集程序经常只取数值不看品质位, 结果把一个标记为「无效」的遥测值当正常数据存进数据库, 画出来的曲线突然掉到零然后又回来。 正确做法是品质位与数值一起入库, 看板与报表逻辑里按品质过滤,异常品质单独标记而不是当正常值处理。
怎么选
| 场景 | 建议方案 |
|---|---|
| 工厂配电房监测(进线、变压器、馈线的电压电流功率、开关位置) | Modbus TCP 读多功能电表,或 IEC 104 对接既有站控系统。不需要 61850 |
| 数据要上传给调度主站或集控中心 | IEC 104(以太网)或 IEC 101(串口老站) |
| 需要读保护装置的详细信息、定值、动作报告 | IEC 61850 MMS |
| 要与站内既有 61850 系统集成,共用数据模型 | IEC 61850 MMS,需拿到 SCL 配置文件 |
| 能耗计量与单件能耗核算 | DL/T 645 电表采集,比 61850 简单得多 |
| 老站只有串口通道 | IEC 101,或串口服务器转以太网后走 104 |
硬件方面两者都只需要网线接入对应网段(101 需要串口服务器)。 真正的准备工作是拿到点表:104 要 ASDU 与 IOA 映射表, 61850 要 SCL 文件(ICD 或 CID)与数据引用路径清单。 这两份东西拿不到,方案就没法定,工作量也估不准。
相关交付情况
工厂侧的配用电项目里,敏洽遇到的多数需求最终落在 104 与 Modbus 上, 61850 的实际使用场合集中在需要与既有变电站自动化系统对接的项目。 交付时的关键动作不是写协议代码,而是把点表核对清楚—— 站端给的表往往有历史遗留的错漏,逐点核对一遍比事后返工便宜。 核对方式是现场分合一次开关、投切一次负荷,看采集侧对应点位有没有变, 这一步做完数据才敢往上给。
更多交付情况见 案例中心。
常见问题
有具体设备清单或工件样品,可以直接给判断
提供设备型号、PLC 品牌与需要采集的数据项,或提供被检工件照片与精度要求,敏洽可先给出可行性判断与硬件前置条件,再谈软件工作量与报价。