IEC 61850 MMS 驱动

概述

IEC 61850 MMS (Manufacturing Message Specification) —— 电厂 / 变电站 / ESS / 风电场自动化的国际标准。运行于 ISO 完整协议栈 (TPKT → COTP → ISO Session → ISO Presentation → ACSE → MMS) 之上。采用自研 Java ASN.1/BER 实现(无外部依赖)。

项目	值
`opc_type`	`IEC61850`
实现类	`plantpulse.driver.protocol.iec61850.IEC61850Driver`
库	自研 Java 实现(无外部依赖,ASN.1 BER 自行编写)
继承	`BaseProtocolDriver`
read	OK (ReadRequest → AccessResult(MmsValue),轮询)
write	OK (`isWriteSupported() = true`)
安全	无 (未实现 IEC 62351)
默认端口	`102` (TCP)

报告(BRCB/URCB)支持

除轮询 read 外,对通过 report-control-blocks 指定的 RCB,每次连接时都会 MMS write RptEna=true(+可选 GI=true),从而自动恢复报告订阅。InformationReport(unsolicited push)由 lastReportByVariable 缓存处理,read 仅提供 TTL(report-cache-ttl-ms)以内的新鲜缓存 —— 过期时回退为轮询。

类结构(自上而下)

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

连接时序(connect()):COTP CR → CC → Session CONNECT(封装 Presentation CP / ACSE AARQ / MMS Initiate-Request) → AARE → 解码校验 MMS Initiate-Response。常量 DEFAULT_TPDU_SIZE = 0x0B(2048 byte,IEC 61850 推荐值)。仅使用单个会话 —— transact() 通过 synchronized 将事务串行化,并校验响应的 invokeID(不一致 = stale reject + 套接字失效)。

OPC 注册选项

键	默认值	说明
`opc_agent_ip` / `opc_agent_port`	port 为 0 时使用 102	IED IP / 端口
`options.connect-timeout`	`5000` ms	TCP connect 超时
`options.read-timeout`	`5000` ms	read SO 超时
`options.enable-information-report`	`false`	是否启用 BRCB/URCB 报告
`options.report-control-blocks`	(无)	逗号分隔的 RCB 引用列表 —— 例如:`LD0/LLN0$BR$brcb01`(允许点号表示法)
`options.report-gi`	`true`	RCB 激活后立即通过 `GI=true` write 执行 general interrogation(全量重新接收最新值)
`options.report-cache-ttl-ms`	`30000` ms	报告缓存新鲜度 TTL —— 过期时回退为轮询。`<=0` 表示禁用过期

标签 `plc_address` 格式

MmsAddress 同时允许 LD/LN.DO.DA[$FC] 表示法与 wire 表示法(LD/LN$FC$DO$DA)。斜杠(/)用于区分 domain/item,点号(.)在转换为 wire 表示时被替换为 $。

表示法	含义
`IED1Server/MMXU1.MX.A.phsA`	域 IED1Server / Item MMXU1$MX$A$phsA
`IED1Server/MMXU1$MX$A$phsA`	wire 表示法,含义相同
`LD1/LLN0.Mod.stVal`	LD `LD1`,LN `LLN0`,DO `Mod`,DA `stVal`

FC(Functional Constraint)可通过 $FC 显式指定,或在表示法中包含标准位置($MX / $ST 等)。

Read / Write

read:buildReadRequest → transact()(synchronized) → parseReadResponse → 将 AccessResult(MmsValue) 以字符串返回。即使 InformationReport 在等待响应期间交错到达,也会先做缓存处理后继续等待。连续 read 失败 3 次(READ_FAIL_STREAK_LIMIT)则 connected 置为下降 —— 触发边缘恢复(PLCRecovery)。
write:isWriteSupported() = true。data_type → MmsValue 映射:

`data_type` 别名	MmsValue
`boolean / bool`	`bool`
`integer / int / long / short / byte`	`integer` (long 解析)
`unsigned / uint / ulong`	`unsigned`
`float / double / real / floating-point`	`floating`
`octet-string / octet / bytes`	`octet`
`visible-string / string / "" / varchar`	`visible`
`mms-string / utf8`	`mmsString`
其他	`visible` (回退)

data-access-error 代码通过 WriteResponse.errorCode 暴露。

未支持的范围

GOOSE / Sampled Values(multicast)—— 需要单独的 raw-Ethernet 协议栈。
SCL (.icd / .scd) 解析 —— 无法自动发现数据模型,需用户手动输入。
IEC 62351-3/-6 —— 无 TLS / 认证 / 完整性保护。

fixture 级成熟度

本实现的 ASN.1 BER 工具在 spec 层面准确,但与实际 IED 的 wire-level 完全兼容将在后续阶段完成。投入运行前建议进行充分验证。

参考

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

概述​

类结构(自上而下)​

OPC 注册选项​

标签 plc_address 格式​

Read / Write​

未支持的范围​

参考​

概述

类结构(自上而下)

OPC 注册选项

标签 `plc_address` 格式

Read / Write

未支持的范围

参考