IEC 61850 MMS Treiber

Überblick

IEC 61850 MMS (Manufacturing Message Specification) — internationaler Standard für die Automatisierung von Kraftwerken, Umspannwerken, ESS und Windparks. Läuft auf dem vollständigen ISO-Stack (TPKT → COTP → ISO Session → ISO Presentation → ACSE → MMS). Eigene Java-ASN.1/BER-Implementierung (keine externen Abhängigkeiten).

Position	Wert
`opc_type`	`IEC61850`
Implementierungsklasse	`plantpulse.driver.protocol.iec61850.IEC61850Driver`
Bibliothek	Eigene Java-Implementierung (keine externen Abhängigkeiten, ASN.1 BER selbst geschrieben)
Vererbung	`BaseProtocolDriver`
read	OK (ReadRequest → AccessResult(MmsValue), Polling)
write	OK (`isWriteSupported() = true`)
Sicherheit	keine (IEC 62351 nicht implementiert)
Standardport	`102` (TCP)

Report-Unterstützung (BRCB/URCB)

Zusätzlich zum Polling-read wird für die über report-control-blocks angegebenen RCBs bei jeder Verbindung RptEna=true (+ optional GI=true) per MMS write gesetzt und so das Report-Abonnement automatisch wiederhergestellt. InformationReport (unsolicited push) wird über den lastReportByVariable-Cache verarbeitet; read liefert nur Cache-Einträge, die innerhalb der TTL (report-cache-ttl-ms) frisch sind — bei Ablauf erfolgt ein Polling-Fallback.

Klassenstruktur (von oben nach unten)

TCP
 └ ISO TPKT (RFC 1006)             — Tpkt.java
   └ ISO COTP (Class 0)            — Cotp.java
     └ ISO Session                 — IsoSession.java
       └ ISO Presentation          — IsoPresentation.java
         └ ACSE                    — Acse.java
           └ MMS (ASN.1 BER)       — MmsPdu.java + Asn1.java + MmsAddress.java

Verbindungssequenz (connect()): COTP CR → CC → Session CONNECT (Kapselung von Presentation CP / ACSE AARQ / MMS Initiate-Request) → AARE → Dekodierung und Prüfung der MMS Initiate-Response. Konstante DEFAULT_TPDU_SIZE = 0x0B (2048 Byte, IEC 61850-Empfehlung). Es wird nur eine Sitzung verwendet — transact() serialisiert Transaktionen über synchronized und prüft die invokeID der Antwort (Abweichung = stale reject + Socket-Invalidierung).

OPC-Registrierungsoptionen

Schlüssel	Standard	Beschreibung
`opc_agent_ip` / `opc_agent_port`	102 bei Port 0	IED-IP / Port
`options.connect-timeout`	`5000` ms	TCP-Connect-Timeout
`options.read-timeout`	`5000` ms	read-SO-Timeout
`options.enable-information-report`	`false`	BRCB/URCB-Reports aktivieren
`options.report-control-blocks`	(keiner)	kommagetrennte Liste von RCB-Referenzen — z. B. `LD0/LLN0$BR$brcb01` (Punktnotation zulässig)
`options.report-gi`	`true`	direkt nach RCB-Aktivierung General Interrogation per `GI=true` write (vollständiger erneuter Empfang der aktuellen Werte)
`options.report-cache-ttl-ms`	`30000` ms	Frischigkeits-TTL des Report-Caches — bei Ablauf Polling-Fallback. `<=0` deaktiviert den Ablauf

Format von Tag `plc_address`

MmsAddress akzeptiert sowohl die LD/LN.DO.DA[$FC]-Notation als auch die Wire-Notation (LD/LN$FC$DO$DA). Der Schrägstrich (/) trennt Domain und Item, der Punkt (.) wird bei der Wire-Umwandlung durch $ ersetzt.

Notation	Bedeutung
`IED1Server/MMXU1.MX.A.phsA`	Domain IED1Server / Item MMXU1$MX$A$phsA
`IED1Server/MMXU1$MX$A$phsA`	Wire-Notation identisch
`LD1/LLN0.Mod.stVal`	LD `LD1`, LN `LLN0`, DO `Mod`, DA `stVal`

Die FC (Functional Constraint) wird entweder über $FC angegeben oder durch Angabe der Standardposition ($MX / $ST usw.) notiert.

Read / Write

read: buildReadRequest → transact() (synchronized) → parseReadResponse → AccessResult (MmsValue) wird als Zeichenkette zurückgegeben. Trifft ein InformationReport interleaved während des Wartens auf die Antwort ein, wird er im Cache abgelegt und weiter gewartet. Nach 3 aufeinanderfolgenden read-Fehlern (READ_FAIL_STREAK_LIMIT) fällt connected ab — die Edge-Wiederherstellung (PLCRecovery) wird ausgelöst.
write: isWriteSupported() = true. Mapping data_type → MmsValue:

Alias `data_type`	MmsValue
`boolean / bool`	`bool`
`integer / int / long / short / byte`	`integer` (long-Parsing)
`unsigned / uint / ulong`	`unsigned`
`float / double / real / floating-point`	`floating`
`octet-string / octet / bytes`	`octet`
`visible-string / string / "" / varchar`	`visible`
`mms-string / utf8`	`mmsString`
sonstige	`visible` (Fallback)

Der data-access-error-Code wird als WriteResponse.errorCode ausgegeben.

Nicht unterstützte Bereiche

GOOSE / Sampled Values (Multicast) — erfordert einen separaten Raw-Ethernet-Stack.
SCL-Parsing (.icd / .scd) — keine automatische Erkennung des Datenmodells, manuelle Eingabe durch den Benutzer erforderlich.
IEC 62351-3/-6 — kein TLS, keine Authentifizierung, kein Integritätsschutz.

Reifegrad auf Fixture-Niveau

Die ASN.1-BER-Dienstprogramme dieser Implementierung sind spezifikationsgenau, die vollständige Wire-Level-Kompatibilität mit realen IEDs ist jedoch einer späteren Phase vorbehalten. Vor dem Produktiveinsatz wird eine ausreichende Verifizierung empfohlen.

Referenzen

IEC 61850-7-2 (ACSI), -8-1 (Mapping auf MMS), ISO 9506 (MMS). ASN.1 BER — ITU-T X.690.
Code: plantpulse-edge-driver/src/plantpulse/driver/protocol/iec61850/.

Überblick​

Klassenstruktur (von oben nach unten)​

OPC-Registrierungsoptionen​

Format von Tag plc_address​

Read / Write​

Nicht unterstützte Bereiche​

Referenzen​