IEC 60870-5-104
Zuletzt aktualisiert am 29 April 2026
IEC 60870-5-104 ist das Protokoll, das in Energie- und Infrastrukturnetzen für Fernwirktechnik und SCADA weit verbreitet ist. In diesem Artikel erklären wir genau, was IEC 104 macht, welche Merkmale wichtig sind und wie Remote Engineer dieses Protokoll anwendet.
Was ist IEC 60870-5-104
IEC 60870-5-104 (kurz: IEC 104) ist die Ethernet/TCP/IP-Erweiterung des älteren seriellen IEC 60870-5-101-Protokolls. Es wurde speziell für die Fernwirktechnik und Telemetrie entwickelt. Es gewährleistet den Echtzeitaustausch von Messwerten, Statusinformationen und Steuerbefehlen zwischen Leitzentralen (dem Client) und Feldgeräten wie RTUs und IEDs (den Servern).
Wer kommuniziert mit wem
In einem Standardaufbau sind die Rollen zwischen dem Client (zentrales SCADA) und dem Server (RTU oder IED) verteilt. Der Client initiiert Sitzungen und Abfragen, während Server bei wichtigen Ereignissen auch spontane Meldungen senden können. IEC 104 arbeitet über Standard-TCP/IP-Netzwerke und nutzt in der Regel Port 2404.
Unsere Anwendung
Remote wendet das IEC 60870-5-104-Protokoll an, indem unsere Router, wie das ServiceGate oder der SmartController, als Server innerhalb des Netzwerks eingesetzt werden. In dieser Konfiguration kann der Client Befehle an den Router senden, wobei der Router diese Nachrichten empfängt und direkt verarbeitet.
Suchen Sie speziell nach der Hardware-Implementierung? Lesen Sie unseren ausführlichen Artikel über die IEC 60870-5-104-Fernzugriffslösung.
Eine wertvolle Ergänzung dieser Lösung ist, dass unsere Hardware als Server auch in der Lage ist, bei bestimmten Ereignissen oder Statusänderungen spontane Meldungen zu versenden. Dadurch kann der Client direkt über Änderungen im Feld informiert werden, ohne dass kontinuierlich auf den nächsten Abfragezyklus gewartet werden muss.
Dies bietet verschiedene Möglichkeiten für die lokale Steuerung und den Datenaustausch:
- Direkte I/O-Steuerung: Der Router kann die GPIO-Ports oder seriellen Schnittstellen nutzen, um physikalische Werte auf Basis der IEC-104-Anweisungen auszulesen oder zu steuern.
- Protokollkonvertierung: Wir können das IEC-104-Protokoll lokal in einen Modbus-Server übersetzen. Dies ermöglicht es, auf einfache Weise Daten aus anderen Industriesystemen zu lesen oder zu schreiben, die ursprünglich kein IEC 104 unterstützen.
Auf diese Weise dient unsere Hardware als flexible und sichere Brücke zwischen dem traditionellen IEC 104-Protokoll und Ihren modernen Anlagen.
Wichtigste Merkmale von IEC 104
- Basiert auf TCP/IP: Kommunikationsleitungen laufen über IP, was große Entfernungen und moderne Netzwerkarchitekturen ermöglicht.
- Client-Server-Struktur: Das zentrale SCADA fungiert als Client; RTUs/IEDs fungieren als Server, die reagieren, aber auch spontan Nachrichten senden können.
- Standardisierte Informationsobjekte: Daten werden als Informationsobjekte mit ASDU- und IOA-Adressierung (ASDU-Adressen und IOA) ausgetauscht.
- Echtzeit- & ereignisgesteuert: Unterstützt periodische Abfragen (Polling) und spontane Meldungen für eine schnelle Berichterstattung.
- Zuverlässige Übertragung: Fortlaufende Nummerierung, Bestätigungen und Neuübertragungen machen die Kommunikation robust, auch bei instabilen Netzwerken.
- Speziell für den Energiesektor: IEC 104 ist auf Netzmanagement, Stationsautomatisierung und kritische Infrastrukturen abgestimmt.
Technische Begriffe, die Sie kennen sollten
Wichtige Begriffe sind ASDU (Application Service Data Unit), IOA (Information Object Address), Information Object, Common Address und Zeitstempel (Zeitstempel via NTP oder Protokoll). Für den Transport sehen Sie oft TCP/IP und den bekannten Port 2404.
Unterstützte Geräte und Anwendungen
IEC 104 finden Sie auf verschiedenen Geräten und in verschiedenen Systemen. Nachfolgend eine Übersicht:
| Anwendung / Gerät | Beschreibung |
|---|---|
| RTUs (Remote Terminal Units) | Geräte in Umspannwerken, die Messwerte, Statusinformationen und Befehle mit der Zentrale austauschen. |
| IEDs (Intelligent Electronic Devices) | Intelligente Schutz- und Messgeräte, die IEC 104 nativ unterstützen. |
| SCADA-Systeme | Zentrale Systeme, die als Client fungieren und Daten empfangen, verarbeiten und Steuerbefehle senden. |
| Gateways / Protokollkonverter | Geräte, die beispielsweise Modbus oder IEC 101 in IEC 104 für die IP-Kommunikation umwandeln. |
| Netzwerkkomponenten in Energieanlagen | Schaltanlagen, Messeinheiten und Schutzrelais, die IEC 104 für die direkte SCADA-Anbindung sprechen. |
Einrichtung einer IEC 104-Umgebung
Bei der Einrichtung achten Sie auf Netzwerk, Adressierung, Zeitsynchronisation und Sicherheit. Nachfolgend die praktischen Schritte, die Sie immer überprüfen sollten:
1. Netzwerkverbindung
IEC 104 verwendet Port 2404 über TCP/IP. Der Client stellt eine Verbindung zum Server her; stellen Sie sicher, dass Firewalls den Datenverkehr auf Port 2404 zulassen und das Routing korrekt konfiguriert ist.
2. Adressierung konfigurieren
Jedes Gerät erhält eine eindeutige Common Address und jeder Datenpunkt hat eine Information Object Address (IOA). Überprüfen Sie, dass ASDU-Adressen und IOAs von Feldgeräten exakt mit der SCADA-Konfiguration übereinstimmen.
3. Richtung und spontane Meldungen
Der Client initiiert die Sitzung, aber Server können bei Störungen oder Statusänderungen auch spontane Meldungen senden. Konfigurieren Sie Pufferlängen und Einstellungen für den spontanen Versand sorgfältig.
4. Zeiteinstellungen und Synchronisation
IEC 104 unterstützt Zeitstempel. Verwenden Sie NTP oder protokollbasierte Synchronisation, damit Ereignisse korrekt chronologisch erfasst werden.
5. Sicherheit und Segmentierung
Der ursprüngliche Standard verfügt über keine integrierte Verschlüsselung. Für moderne Netzwerke setzen Sie Cybersicherheitsmaßnahmen ein, wie VPN, Firewalls und Netzwerksegmentierung. Erwägen Sie auch IEC 62351 für Verschlüsselung und Authentifizierung.
Da die Sicherheit bei diesem Protokoll oft ein unterschätztes Problem ist, haben wir eine Tiefenanalyse zur IEC 60870-5-104-Sicherheit verfasst.
6. Testen und Überwachung
Nach der Konfiguration testen Sie die Verbindung mit SCADA-Software oder speziellen IEC 104-Testtools. Überprüfen Sie ASDU- und IOA-Adressierung, Bestätigungsmechanismen und ob Nachrichten innerhalb der erwarteten Zeit ankommen. Für die zentrale Datenspeicherung und Protokollierung können Sie auch Lösungen für Remote Access und Datalogging in Betracht ziehen, um Berichterstattung und Historie zentral zu halten.
Ist die Verbindung stabil? Lesen Sie unseren Leitfaden dazu, wie Sie anschließend die IEC 60870-5-104-Daten auslesen und visualisieren in Dashboards.
Praktische Tipps und Fallstricke
– Überprüfen Sie immer, ob Port 2404 in Netzwerk- als auch Host-Firewalls geöffnet ist.
– Achten Sie auf Überschneidungen in ASDU/IOA-Adressen bei mehreren RTUs.
– Testen Sie spontane Meldungen mit realistischen Fehlerszenarien.
– Verwenden Sie NTP und überprüfen Sie Zeitstempel nach dem Wechsel zwischen Sommer- und Winterzeit.
Wo IEC 104 hauptsächlich eingesetzt wird
IEC 104 findet sich hauptsächlich in Hoch- und Mittelspannungsstationen, Umspannwerken, Wasserkraftwerken und SCADA-Umgebungen von Versorgungsunternehmen. Zunehmend wird es auch in Infrastrukturprojekten wie Tunneln, Brücken und Wasserwirtschaftsanlagen eingesetzt.
Zusammenfassend
IEC 60870-5-104 kombiniert den robusten Datenaufbau des klassischen IEC 101 mit den modernen Vorteilen des TCP/IP-Transports. Dank der Verwendung standardisierter Objekte (ASDU/IOA) und der Unterstützung sowohl für Polling als auch für spontane Meldungen ist es ein essenzielles Protokoll für kritische Infrastrukturen.
Remote hebt diesen Standard auf ein höheres Niveau, indem der Router als intelligenter Server im Netzwerk platziert wird. Damit dient unsere Hardware nicht nur als Kommunikationskanal, sondern als aktive Brücke, die eine direkte I/O-Steuerung und lokale Protokollkonvertierung nach Modbus ermöglicht. Durch sorgfältige Konfiguration der Client-Server-Beziehung, Zeitstempel und mehrschichtige Sicherheit (wie VPN und Firewalls) fungiert Remote Engineer als Bindeglied zu einer zukunftssicheren und sicheren IEC 104-Umgebung.
Suchen Sie nach dieser speziellen oder einer ähnlichen Lösung? Dann nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf für eine Erläuterung oder die Einrichtung einer gemeinsamen Testphase.
