Stratonチュートリアル2：IEC 61850におけるMMS通信の習得

はじめに

皆さんこんにちは、IEC 61850標準についての2番目のチュートリアルです。正しく進めるために、最初のチュートリアルを読んでおくことを強くお勧めします。なぜなら、そこから続くエンジニアリングだからです。

リンク：Stratonチュートリアル1

標準自体の説明は行いませんので、このチュートリアルはIEC 61850に精通している方を対象としています。

この記事では、この標準の2つの通信プロトコルの1つであるMMS（Manufacturing Message Specification）に焦点を当て、Stratonでのプログラミング方法を詳述します。

このプロトコルは、実際のデバイスと機能のモデリング、リアルタイム条件下での情報およびプロセスデータの交換に使用されます。この通信はクライアント・サーバー原理に基づき、ネットワークアーキテクチャにおいて垂直方向に行われます。

MMSには2つのメカニズムがあります：

• Request-Replyメカニズム：クライアントとサーバーの接続開始時に行われます。クライアントは接続確立前に情報を読み取る必要があるためです。その後、クライアントは読み取り（ポーリング）または書き込み（サーバーへのコマンド実行）が可能です。
• Reportingメカニズム：ユーザーがアプリケーションとIEC 61850標準に従って定義したときのみサーバーがデータを送信します。SCADAアプリケーションで頻繁に使用されます。
  
  

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チュートリアル2 - MMS通信

1) PLCnext EngineerとStraton間のデータ交換が設定されたら、フィールドバス設定にIEC 61850サーバーを挿入します。「Insert Configuration（設定の挿入）」をクリックし、「IEC 61850 Server incl. GOOSE」を選択。標準ではMMSサーバー役割のTCPポート番号として102が定義されています。

2) Substation Configuration description Language（SCL）を通じてIntelligent Electronic Device（IED）を設定します。ToolsタブをクリックしてSCLエディタを開きます。

3) IEDをダブルクリックして、SCLの通信部分を設定します。

4) 必須の2つの論理ノード、LLN0とLPHDを追加します。デフォルトのデータオブジェクトはすでに選択されていますが、チェックボックスをクリックしてさらに追加できます。

5) 独自の論理ノードを作成し、扱いたいデータを含めます。GGIO（汎用論理ノード）を作成しましょう。PLCnext Engineerから2つのアラーム（BOOL）をインポートしたので、2つのSPS（Single Point Status）データオブジェクトをインポートし、さらにSPC（Single Point Controllable）データオブジェクトを設定して、クライアントからコマンドを送信できるようにします（第4チュートリアルで予定）。

ご覧の通り、2つ目のアラーム用に独自のSPSを作成する必要があります。

作成したデータオブジェクト（Ind2）のデータ属性、すなわちstVal、q（quality）、t（timestamp）を選択する必要があります。

SPCのデータ属性を設定し、複数種類のコマンドで使用できるようにします。

6) 次のステップは、データモデルに含まれるデータオブジェクトおよび/またはデータ属性への順序付き参照グループを含み、61850クライアントと共有されるData Setを追加することです。標準で指定されている通り、Data Setは論理ノードの一部であり、通常LLN0に含まれます。

ダブルクリックして適切なデータを選択。

7) 最後にReport Control Block（RCB）を追加し、そのタイプを選択し、Data Setにリンクさせ、適切なOptional FieldsとTrigger Optionを選択して設定します。

8) このツールには構文チェッカーも装備されています。クリックするとエラーがログに表示されます。これらのエラーをクリックし、デフォルトオプションを押し続けて「Check succeeded（チェック成功）」メッセージが出るまで続けます。ファイルを保存して後で開けるようにしておきましょう。

9) SCLの準備ができました。フィールドバス設定でIEC 61850 Server incl. GOOSEを右クリックし、「Read variable from SCL file（SCLファイルから変数を読み込み）」を選択してメインプロジェクトにインポートします。

「Insert（挿入）」をクリックし、作成したSCLファイルをインポート。データオブジェクトのデータ属性を選択してプログラムで使用する変数とします。タイムスタンプを選択しない場合、ランタイムのスタックが自動的に処理します。

10) 最後のステップは、MODBUSでインポートしたPLCnext変数とSCLで作成した変数をマッピングすることです。プロジェクトツリーの「Profile（プロファイル）」タブでIEC61850S2を選択し、MODBUS変数の名前を61850変数の「Name」列にコピペします。

11) 今度は61850バーチャルクライアントから61850サーバー変数をオンラインで読み取ります。Straton Editorにもこのツールがあり、非常に簡単に設定できます。接続するIPアドレスを設定するだけです。IEDExplorerに慣れている方は、それと同様に動作します。

これでPLCnext Engineerで変数をトグルし、61850クライアントから61850サーバーを読み取る効果を確認できます。

お読みいただきありがとうございました。次のチュートリアルは進行中です。