Wiki Engineering IEC 60870

Belajar IEC 60870 dari evidence protokol, bukan hafalan tabel byte.

Ini adalah pusat belajar praktis untuk engineer yang bekerja dengan IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-103, dan IEC 60870-5-104. Fokusnya: keluarga protokol, bentuk frame, urutan komunikasi sehat, masalah lapangan yang sering terjadi, dan cara mengubah TX/RX mentah menjadi evidence yang bisa dipertanggungjawabkan.

Sumber dan batas legal

Halaman ini adalah field guide, bukan pengganti standar IEC resmi.

Standar IEC adalah publikasi berlisensi. Wiki ini memakai deskripsi publik, model implementasi ARIEC60870, dan penjelasan praktik engineering. Halaman ini sengaja tidak menyalin tabel normatif yang dilindungi. Untuk pekerjaan conformance formal, gunakan publikasi IEC resmi.

Untuk pemula

Kalau baru belajar IEC 60870, mulai dari gambar besar SCADA.

IEC 60870 bukan protokol tampilan layar. Ini keluarga komunikasi lapangan agar control center, gateway, RTU, dan relay bisa bertukar status, pengukuran, event, dan command secara konsisten.

Control center / master

Master memulai komunikasi, polling data, mengirim command, dan menunggu proof. Pada IEC-101/103 ini biasanya serial polling terkendali. Pada IEC-104 ini berarti TCP session control plus pertukaran ASDU.

RTU / outstation

RTU atau outstation menampilkan point lapangan: status breaker, alarm, analog, counter, dan target command. Device bisa hanya menjawab saat dipolling, atau memberi tanda ada data prioritas menunggu.

Protection relay / IED

Relay proteksi bukan sekadar RTU biasa. Relay bisa membawa event proteksi, data gangguan, timestamp relay, dan addressing FUN/INF yang harus dimapping dengan hati-hati.

Point list dan mapping

Protokol memberi address dan raw value. Point list proyek menjelaskan arti address itu di gardu. Nama sinyal harus berasal dari mapping milik user/proyek, bukan tebakan vendor.

Flow sederhana

Apa artinya saat engineer berkata "test protokol"?

  1. ConnectBuka jalur serial atau TCP dan buktikan device remote menjawab di layer komunikasi.
  2. Identifikasi addressingPastikan link address, Common Address, IOA atau FUN/INF, dan profile setting sesuai point list proyek.
  3. Bangun snapshotJalankan General Interrogation atau background polling untuk membaca kondisi station saat ini.
  4. Pantau eventDrain data prioritas saat device memberi tanda, dan pertahankan timestamp relay/device jika tersedia.
  5. Buktikan commandTampilkan request, confirmation, feedback, timeout, dan termination sebelum menyebut command berhasil.
  6. ReportExport evidence agar engineer lain bisa memahami kejadian tanpa harus berada di samping PC test.

Peta protokol

Posisi IEC 101, IEC 103, dan IEC 104.

IEC 60870 adalah keluarga standar telecontrol. Dalam pekerjaan SCADA dan proteksi, nama yang paling sering ditemui adalah 101, 103, dan 104.

Protokol Tugas umum Bentuk transport Evidence yang dibaca Masalah lapangan umum
IEC 60870-5-101IEC-101 Telecontrol RTU/outstation untuk link serial. Serial asynchronous, FT1.2 style link framing, balanced atau unbalanced tergantung profile. Link control bits, Class 1/Class 2 polling, ASDU Type/COT/CA/IOA, GI, dan command. CA/IOA salah, polling policy buruk, request Class 1 berulang, ACTCON hilang, GI tidak lengkap.
IEC 60870-5-103IEC-103 Komunikasi relay proteksi dan pertukaran event/measurand. Serial relay link memakai ASDU IEC-103 dan addressing relay FUN/INF. Reset/link state, timestamp event relay, Type/COT, FUN/INF, generic service evidence. Nama sinyal ditebak dari vendor, timestamp relay diabaikan, event drain tertukar dengan polling biasa.
IEC 60870-5-104IEC-104 Akses network ke data aplikasi gaya IEC-101 lewat TCP/IP. TCP session dengan APCI control, U-frame, I-frame, S-frame, dan ASDU. STARTDT/STOPDT/TESTFR, send/receive sequence counter, ASDU CA/IOA, GI, dan command lifecycle. TCP connected tapi STARTDT tidak confirmed, sequence counter mismatch, CA mismatch, gejala idle TESTFR.

Mental model

Baca masalah IEC 60870 dari luar ke dalam.

Jangan mulai dari satu byte hex terpisah. Bangun dulu evidence session, link, address, ASDU, object, quality, dan timing secara berurutan.

01Reachability fisik atau TCP

Parameter serial, arah RS-485, modem, TCP port, firewall, latency, dan idle disconnect.

02Link atau APCI session

IEC-101/103 link control dan FCB/FCV; IEC-104 STARTDT, STOPDT, TESTFR, dan sequence counter.

03Application addressing

Type identifier, Cause of Transmission, Common Address, IOA atau FUN/INF, dan panjang address sesuai profile.

04Process meaning

Single/double indication, measurand, command, event proteksi, timestamp, quality, dan mapping proyek.

05Operator evidence

Apa yang berubah, apa yang gagal, proof apa yang mendukung, dan tindakan engineering berikutnya.

Anatomi frame

Pahami building block sebelum mengejar symptom.

Ukuran field detail tergantung mode protokol dan profile. Tujuan belajar di sini adalah tahu sebuah field berada di layer mana dan menjawab pertanyaan apa.

Frame serial IEC-101 / IEC-103

  1. FT1.2 envelopeStart, length, checksum, dan end byte membuktikan integritas frame.
  2. Control dan link addressDirection, role primary/secondary, ACD/DFC, FCB/FCV, dan pemilihan station.
  3. ASDU headerType, VSQ, COT, dan Common Address menjelaskan maksud aplikasi.
  4. Information objectIOA untuk IEC-101 atau FUN/INF untuk IEC-103 mengidentifikasi point atau fungsi relay.
  5. Payload dan timeValue, quality, command qualifier, atau timestamp relay menjadi evidence engineering.

APDU IEC-104

  1. APCI start dan lengthTCP stream dibagi menjadi unit data aplikasi IEC-104.
  2. U-frameSTARTDT, STOPDT, dan TESTFR mengontrol session data transfer.
  3. I-frameMembawa ASDU dan send/receive sequence counter.
  4. S-frameMengakui I-frame yang diterima tanpa membawa process data.
  5. ASDU bodyBerbagi konsep aplikasi IEC-101: Type, COT, CA, IOA, value, quality, dan time.

Urutan normal

Komunikasi sehat punya ritme yang bisa dikenali.

Jika ritmenya putus, ARIEC60870 harus menunjukkan step yang hilang dan tetap menyimpan raw frame proof di samping penjelasan.

Startup IEC-101

Buka serial link, opsional reset link, tetapkan state FCB, opsional sinkronisasi waktu, aktifkan GI, terima confirmation dan data, lalu kembali ke Class 2 polling terkendali.

Pelajari GI startup

Event drain IEC-101

Poll Class 2 normal. Saat response memberi ACD=1, request Class 1 secara bounded sampai no data, GI completion, ACD clear, DFC busy, timeout, atau max drain.

Pelajari Class 1/Class 2

Session start IEC-104

Buka TCP, aktivasi STARTDT, confirm data transfer, tukar I-frame/S-frame, pakai TESTFR untuk liveness, dan tutup dengan STOPDT atau TCP close yang jelas.

Pelajari IEC-104 session

Evidence relay IEC-103

Reset link/state, baca identification atau measurand sesuai kebutuhan, drain event Class 1, simpan timestamp relay, dan mapping FUN/INF hanya lewat profile milik user.

Pelajari event IEC-103

Learning path

Urutan belajar jika ingin serius memahami IEC 60870.

Urutan ini menghindari jebakan umum: menghafal type number sebelum paham session, addressing, polling, dan evidence.

1. Addressing dulu

Pahami link address, Common Address, IOA, dan FUN/INF IEC-103 sebelum mengejar nilai.

Baca addressing

2. Startup dan GI

GI adalah proof awal paling jelas bahwa outstation bisa memberi snapshot proses yang usable.

Baca GI

3. Polling policy

Pahami Class 2 background polling, ACD-driven Class 1 drain, DFC busy, dan kenapa Class 1 loop liar adalah evidence buruk.

Baca polling

4. Command

Jangan anggap command berhasil sampai confirmation, feedback, termination, quality, dan timing evidence masuk akal.

Baca command

5. Session IEC-104

TCP connect hanya layer pertama. STARTDT, TESTFR, sequence counter, dan frame I/S/U menentukan kesehatan protokol.

Baca IEC-104

6. Event relay IEC-103

Gunakan timestamp relay jika ada, simpan raw FUN/INF, dan jangan invent vendor semantics tanpa mapping profile.

Baca relay

Matriks troubleshooting

Ubah symptom menjadi proof, bukan tebakan.

Report yang baik tidak hanya mengatakan "communication failed". Report harus menjelaskan symptom, evidence, likely cause, dan next action.

Symptom Proof yang perlu dicapture Layer kemungkinan Mulai dari sini
Port/TCP open tetapi values tidak masuk.Frame startup, GI activation/confirmation, ASDU balik, timeout evidence.Session, polling, atau addressing.GI incomplete
Device menjawab tetapi nilai salah atau kosong.ASDU Common Address, IOA/FUN/INF, Type/COT, selected-frame decode.Application addressing atau mapping.CA mismatch
Master mengulang request Class 1 tanpa data berguna.ACD/DFC bit, request class, no-data response, drain limit.Polling policy.Class 1/Class 2
Command dikirim tetapi tidak diterima.Command ASDU, ACTCON/ACTTERM, select/execute state, timeout, feedback event.Command lifecycle.ACTCON missing
IEC-104 connect tetapi data transfer tidak mulai.STARTDT activation, STARTDT confirmation, TESTFR, sequence frame I/S/U.APCI session control.STARTDT/TESTFR
Event relay terlihat di waktu yang salah.Timestamp ASDU relay, PC arrival time, raw event frame, mapping profile.Event semantics atau reporting.IEC-103 relay events

Glossary frame reading

Istilah yang sering muncul di trace nyata.

Gunakan glossary ini saat membaca frame trace, Smart Findings, dan PDF evidence.

ASDUApplication Service Data Unit. Payload aplikasi yang membawa type, cause, address, object, value, quality, dan time.
COTCause of Transmission. Menjelaskan kenapa value atau command response dikirim.
CACommon Address. Identitas station aplikasi di dalam ASDU. Ini berbeda dari link address.
IOAInformation Object Address. Address point untuk data dan command IEC-101/104.
FUN / INFFunction type dan information number pada IEC-103. Raw value harus tetap terlihat walaupun ada mapping profile.
ACDAccess Demand. Response secondary bisa memberi tanda bahwa data prioritas Class 1 sedang menunggu.
DFCData Flow Control. Sinyal busy; master harus back off dan menyimpan evidence busy.
GIGeneral Interrogation. Request snapshot proses saat startup atau atas perintah operator.
ACTCONActivation confirmation. Salah satu proof penting dalam eksekusi command.
CP56Time2aFormat timestamp umum pada event IEC-101/104. Jika timestamp protokol ada, jangan diganti dengan PC arrival time.
I/S/U frameKeluarga frame IEC-104: I membawa ASDU, S acknowledge sequence, U mengontrol transfer dan test.
QualityFlag status yang mengkualifikasi value/event. Evidence invalid, substituted, blocked, atau overflow bisa lebih penting dari nilainya.

Bagaimana ARIEC60870 membantu

Pakai tester sebagai tutor protokol dan evidence recorder.

ARIEC60870 dibangun dengan hierarchy evidence yang operator-first: readable meaning, current values, relay events, frame trace, findings, dan report output. Raw hex tetap tersedia, tetapi bukan satu-satunya bahasa yang dilihat engineer.

Untuk belajarBaca selected-frame explanation di samping raw TX/RX frame dan hubungkan field ke arti protokol.
Untuk FAT/SATSimpan frame proof, decoded values, event, dan findings dalam satu evidence trail.
Untuk support escalationExport report yang menunjukkan symptom, proof, likely cause, dan next action tanpa menyembunyikan raw frame.