Pflichtenheft Synchronous Modular Meter

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1 Verantwortlich: Dokument-Betreuung: Letzte Bearbeitung: tlz-projektgruppe Wisy / MW Freigabe zur Veröffentlichung: Ja Pflichtenheft Synchronous Modular Meter Version 1.03 Seite 1/190

2 Historie Version Datum Kommentar Verantwortlich Korrekturversion nach Review als Vorlage zur Freigabe tlz-projektgruppe Korrekturversion nach Diskussion im tlz-ak vom tlz-projektgruppe Korrekturversion nach Diskussion mit L+G vom tlz-projektgruppe Entwicklungsgrundlage zum tlz-pilotprojekt tlz-projektgruppe Einarbeitung aller angefallenen Änderungen / Ergänzungen Anhang B, SML wurde vollständig entfernt tlz-projektgruppe 1.02 Feb. 08 Überarbeitung zur Veröffentlichung ab tlz-projektgruppe Einarbeitung aller im Zuge des tlz-pilotprojekts angefallenen Änderungen / Ergänzungen Übernahme der Rückmeldungen aus dem FNN- Expertennetzwerk Konformität von Mess-Systemen Präzisierung zum Reboot-Verhalten bei KM-Modulen in Verbindung mit dem Beschreiben einiger Parameter Ergänzung der Netzmasken zur Parametrierung von RAW-TCP sowie Anpassung der Arbeitsweise des Lastgangsammlers bei Spannungsausfall über einen Registrierperioden-Wechsel (siehe Abs. (109) sowie Bild 39) tlz-projektgruppe Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 2/190

3 Inhaltsverzeichnis i Bildverzeichnis 8 ii Tabellenverzeichnis 10 iii Abkürzungsverzeichnis 14 1 Vorwort 19 2 Ausführung Grundkonzept 21 3 Normen, Unterlagen, Begriffe Normen Unterlagen Literaturhinweise Eichrechtliche Bekanntmachungen, Anforderungen und Informationen Begriffslexikon Bezugszeit Gesetzliche Zeit Datenprotokolle, Nutzlast Datenprotokolle, Pull-Betrieb Datenprotokolle, Push-Betrieb Messwerte-Tupel Nachführen eines Periodengebers Periodengeber / Taktgeber Registrierperiode Sekunden-Index Betriebssekundenzähler Signatur Synchronisieren eines Periodengebers SyM²-Messeinrichtung Zählpfeilsystem und Kennzeichnung der Messgrößen 28 4 Anforderungen Übersicht SyM²-Basisgerät, allgemeine Anforderungen SyM²-Zusatzmodule, allgemeine Anforderungen Metrologie Justage Prüfung (Eingangskontrolle, Eichung) LED zur Ausgabe energieproportionaler Impulse Messwerk Elektromagnetische Verträglichkeit 35 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 3/190

4 4.4. Geräteuhr Taktgeber und Sekunden-Index (taktsynchrone Messwerte-Tupel) Bezugszeit Messwerte-Tupel des SyM²-Basisgeräts Gangreserve Ganggenauigkeit Taktsynchrone Lastgangaufzeichnung Grundprinzip Lastgangsammler Anfragen zum Lastgang / Auffüllen von Registrierperioden Registrierperiode und Registrierperioden-Generator Synchronisierung auf gewünschtes RP-Raster Anwendungshinweis zum Inbetriebnahmeprozess Optische Betriebsbereitschaft Anzeige und Bedienelemente Anzeige Direkt dargestellte Informationen Rollierend dargestellte Informationen Betriebsbereitschaft Anzeigentest Betriebsanzeige zum Energiefluß Phasenanzeige Betriebsanzeige zum Sekunden-Index Leistungsschild Gehäuse und Anschlusstechnik Modulares Grundprinzip SyM²-Basisgerät Mechanische / Konstruktive Ausführung SyM²-Basisgerät, Anschlusstechnik Plombierung SyM²-Zusatzmodule Mechanische / Konstruktive Ausführung Besondere Anforderungen an das IW-Modul Besondere Anforderungen an das KM-Modul Optionale Zusatzmodule Datenschnittstellen Übersicht SyM²-Basisgerät und Schnittstelle lokaler Bus SyM²-Zusatzmodule und Schnittstelle lokaler Bus SyM²-Basisgerät, Schnittstelle für MDE-Ablesung ( Serviceschnittstelle ) Protokolle und Kennzahlensystem Übersicht Signatur Übersicht Hashcode Berechnung 70 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 4/190

5 Krypto-Algorithmus zur Signatur der Messwerte-Tupel Krypto-Algorithmus zum Firmware-Download Zusätzliche funktionale Forderungen Allgemein Software / Firmware Remote Software (Firmware) Download Prozess zur Datenübertragung beim Firmware-Download Zugangsschutz Zugriffsschutz Funktionsfehlerkontrolle Signalisierung betriebsbedingter Ereignisse 84 5 Funktionales Verhalten Datenschnittstellen Lokaler Bus (untere Schichten, integrierte Speisung) Anforderungen an die MAC-Adressierung Anforderungen zur Verwendung von Broadcasts Anforderungen an die RJ45-Buchsen (Betriebsanzeige) Anforderungen an die integrierte Modulversorgung Weitverkehrsschnittstellen Protokolle (Netzwerk- und höhere Schichten) Plug- n -Play-Protocol Automatische Vergabe der IP-Adressen Automatische Bindung von SyM²-Zusatzmodulen an SyM²-Basisgeräte Anforderungen an die Transport-Protokolle beim lokalen Bus User Datagramm Protocol Transmission Control Protocol Applikationsprotokoll SML Verwendete SML-Optionen bei SML_PublicOpen Verwendete SML-Optionen bei SML_ProfilePack und SML_ProfileList Verwendete SML-Optionen bei SML_GetProcPar Verwendete SML-Optionen bei SML_SetProcPar Transport von SML-Dateien über IP-Telemetrie Geräteklassen Verwendete SyM²-spezifische Fehlernummern Synchronisationsvorgänge per Datenschnittstelle Erfassung vorhandener Bus-Teilnehmer SyM²-Module Watchdog Lesen / Schreiben von Eigenschaften per OBIS SyM²-Basisgerät Anforderungen an die Schnittstelle zum lokalen Bus Anforderungen an das Plug- n -Play-Protocol Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll (SML) Statuswort 112 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 5/190

6 Anforderungen an das eichrechtliche Logbuch IW-Modul Anforderungen an die Schnittstellen zum lokalen Bus Anforderungen an das Plug- n -Play-Protocol Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll (SML) Statuswort Anforderungen an die Schaltausgänge Anforderungen an die Betriebsanzeigen bei IW-Modul KM-Modul Anforderungen an die Schnittstelle zum lokalen Bus Anforderungen an das Plug- n -Play-Protocol Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll (SML) Direkte TCP-Übertragung ( RAW-TCP ) Betriebslogbuch Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll bei PSTN Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll bei GSM Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll bei GPRS Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll bei LAN / DSL Anforderungen an die Betriebsanzeigen bei PSTN Anforderungen an die Betriebsanzeigen bei GSM / GPRS Anforderungen an die Betriebsanzeigen bei LAN / DSL Eigenschaften eines Push-Vorgangs Funktionsverhalten eines Push-Vorgangs Funktionsverhalten eines Pull-Vorgangs Prozess zur Herstellung des Zeitbezugs bei PULL und PUSH NK/HS-Modul Anforderungen an die Schnittstellen zum lokalen Bus Anforderungen an das Plug- n -Play-Protocol Anforderungen an das Applikations-Datenprotokoll (SML) Anforderungen an die Hilfsspeisung Anforderungen an die Betriebsanzeigen beim NK/HS Serviceschnittstelle Anforderungen Detailvorgaben Anhang A, Liste verwendeter Kennzahlen Allgemeine Angaben Kennzahlen zur Beschreibung von Telemetrie-Eigenschaften ( OBIS-T ) Allgemeine Geräteeigenschaften Geräteeigenschaften, Schnittstellen Klassifizierung Typ der Schnittstelle Namen Attribute im Detail Liste der in SyM²-Messeinrichtungen verwendeten Kennzahlen 177 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 6/190

7 7 Anhang B, Herstellererklärung Anhang C, allgemeine Angaben, informativ Applikationshinweise Globales Einsatzfeld Hinweise zum Einsatz des Push-Betriebs Kommunikationswege Erläuterungen zu Lastgangaufzeichnung und Sekunden-Index Ethernet-Schnittstellen am lokalen Bus (informativ) Herstellung des Zeitbezugs (informativ) 190 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 7/190

8 Bildverzeichnis Bild 1: Varianten einer SyM²-Messeinrichtung. 21 Bild 2: Funktionskonzept einer SyM²-Messeinrichtung. 22 Bild 3: Definition der Begriffe Bezug und Lieferung (siehe auch DIN EN ). 28 Bild 4: Zuordnung von Sekunden-Index zur gesetzlichen Zeit bei idealen Bedingungen. 37 Bild 5: Mechanismus zur Registrierperioden-Sychronisation. 44 Bild 6: Flußdiagramm zur Ablage von Messwerte-Tupeln im Lastgangspeicher (1/2). 45 Bild 7: Flußdiagramm zur Ablage von Messwerte-Tupeln im Lastgangspeicher (2/2). 46 Bild 8: Display des SyM², Darstellung informativ, Anordnung normativ. 49 Bild 9: Anordnung der Informationen auf dem Zusatzschild (informativ). 53 Bild 10: SyM²-Basisgerät mit Klemmendeckel. 54 Bild 11: SyM²-Basisgerät ohne Klemmendeckel. 55 Bild 12: Konstruktive Ausführung zum SyM²-Basisgerät (Bild 1/4). 56 Bild 13: Konstruktive Ausführung zum SyM²-Basisgerät (Bild 2/4). 57 Bild 14: Konstruktive Ausführung zum SyM²-Basisgerät (Bild 3/4). 58 Bild 15: Konstruktive Ausführung zum SyM²-Basisgerät (Bild 4/4). 59 Bild 16: Konstruktive Ausführung zu den Strom- und Spannungsklemmen. 60 Bild 17: Konstruktive Rahmenvorgaben zu den SyM²-Zusatzmodulen (Bild 1/2). 62 Bild 18: Konstruktive Rahmenvorgaben zu den SyM²-Zusatzmodulen (Bild 2/2). 63 Bild 19: Anordnung und Beschriftung der Schaltausgänge zum IW-Modul (informativ). 65 Bild 20: Standardanwendungsfälle für SyM²-Messeinrichtungen. 67 Bild 21: Grundkonzept zum Protokoll der Datenschnittstelle(n). 69 Bild 22: Authentizität und Integrität bei remote Firmware-Download (Variante: nicht eichpflichtig). 74 Bild 23: Authentizität und Integrität bei remote Firmware-Download (Variante: eichpflichtig). 75 Bild 24: Prozess zum Firmware-Download. 80 Bild 25: Anordnung der Betriebsanzeigen an einer RJ45-Buchse. 87 Bild 26: Zustandsautomat zur Vergabe der IP-Adressen (informativ). 93 Bild 27: Zustandsautomat zur Bindung eines SyM²-Zusatzmoduls an ein SyM²-Basisgerät (informativ). 95 Bild 28: Arbeitsweise bei UDP-Broadcast-Anfragen. 96 Bild 29: IW-Modul, physikalische und logische Schnittstelle(n). 118 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 8/190

9 Bild 30: KM-Modul, Arbeitsweise zum Logbuch für Betriebsereignisse. 145 Bild 31: Zeitliche Struktur eines Push-Vorgangs (Start nach Betriebsbereitschaft). 156 Bild 32: Zeitliche Struktur eines Push-Vorgangs (Verhalten nach Synchronisierung). 156 Bild 33: Prozess zur Herstellung des Zeitbezugs bei PULL / PUSH. 163 Bild 34: Steckerbelegung zur Serviceschnittstelle (Ansicht in die Buchse). 167 Bild 35: Prinzipielle Beschaltung zum Adapter-Kabel für die Serviceschnittstelle. 167 Bild 36: Standardbetriebsfall für SyM². 182 Bild 37: Sekunden-Index sowie Ablesung bei ungestörtem Betrieb (Bsp.: RP = 15, Zeitraum von einem Beginn-Sekunden-Index bis zur aktuellen RP). 184 Bild 38: Sekunden-Index sowie Ablesung bei ungestörtem Betrieb (Bsp.: RP = 15, Zeitraum von einem Beginn-Sekunden-Index bis zu einem Ende-Sekunden-Index). 185 Bild 39: S-I sowie Ablesung bei Spannungsausfall mit korrekter Gangreserve (Bsp.: RP = 15, Zeitraum von einem Beginn-Sekunden-Index bis zu einem Ende- Sekunden-Index). 186 Bild 40: S-I sowie Ablesung bei Spannungsausfall und erschöpfter Gangreserve (Bsp. RP = 15, Zeitraum von einem Beginn-Sekunden-Index bis zu einem Ende- Sekunden-Index). 187 Bild 41: Direkte Ethernet-Verbindung zwischen SyM²-Basisgerät und KM-Modul. 188 Bild 42: Verbindungsvarianten zwischen SyM²-Basisgerät, KM-Modul und IW-Modul. 188 Bild 43: Ethernet-Verbindungen bei Einsatz eines NK/HS-Moduls. 189 Bild 44: Übersicht zur Herstellung des Zeitbezugs. 190 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 9/190

10 Tabellenverzeichnis Tab. 1: Übersicht herangezogener Normen 24 Tab. 2: SyM²-Basisgerät, Übersicht zu geforderten Leistungsmerkmalen. 31 Tab. 3: SyM²-Zusatzmodule, allgemeine Leistungsmerkmale. 33 Tab. 4: Spezifikation zum Verhalten der metrologischen LED. 34 Tab. 5: Spezifikation der vom Messwerk zu liefernden Messgrößen. 35 Tab. 6: Berechnung der Signatur zur Messwerte-Gruppe +A, R1 und R4. 39 Tab. 7: Bildung des Signatur-Hilfszählerstands zur Messwerte-Gruppe +A, R1 und R4. 39 Tab. 8: Berechnung der Signatur zur Messwerte-Gruppe -A, R2 und R3. 40 Tab. 9: Bildung des Signatur-Hilfszählerstands zur Messwerte-Gruppe -A, R2 und R3. 40 Tab. 10: Spezifikation der Anzeige 48 Tab. 11: Liste der direkt (nicht rollierend) ausgegebenen Informationen. 49 Tab. 12: Liste der rollierend ausgegebenen Informationen. 50 Tab. 13: Spezifikation der mit dem Leistungsschild zu liefernden Angaben. 52 Tab. 14: Ausführung der Anschlusstechnik zum SyM²-Basisgerät. 60 Tab. 15: Ausführung der Anschlusstechnik zum IW-Modul. 65 Tab. 16: Parameter zum ECC-Algorithmus für die Signatur der Messwerte-Tupel. 71 Tab. 17: Parameter zum ECC-Algorithmus für den Firmware-Download. 72 Tab. 18: Datenstruktur zum remote Firmware-Download (Übertragung). 76 Tab. 19: Datenstruktur zum Auftrag Firmware aktivieren. 77 Tab. 20: Datenstruktur zur Statusabfrage eines Firmware-Download (Response). 78 Tab. 21: Datenstruktur zur Initialisierung des Firmware-Download (Request). 79 Tab. 22: Übersicht zum Zugangsschutz. 81 Tab. 23: Übersicht der Ebenen im Zugriffsschutz. 82 Tab. 24: Liste der je Zugriffsebene lesbaren Daten. 83 Tab. 25: Liste der je Zugriffsebene schreibbaren Daten. 83 Tab. 26: Datenstruktur zur Übertragung herstellerspezifischer Ereignis-Logbücher. 84 Tab. 27: Spezifikation zum lokalen Bus (untere Protokollschichten). 85 Tab. 28: Spezifikation zur Betriebsanzeige an den RJ45-Buchsen. 87 Tab. 29: Basismerkmale der integrierten Modulversorgung. 88 Tab. 30: Parameter der integrierten Modulversorgung. 89 Tab. 31: Zeitverhalten zum Aufschalten der Versorgungsspannung bei PoE. 89 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 10/190

11 Tab. 32: Als Senken für die integrierte Modulversorgung zugelassene SyM²-Module. 90 Tab. 33: Spezifikation der verwendeten Protokolle. 91 Tab. 34: Zustandsautomat zur Vergabe der IP-Adressen. 92 Tab. 35: Zustandsautomat zur Bindung eines SyM²-Zusatzmoduls an ein SyM²-Basisgerät. 94 Tab. 36: Liste der bei einer SyM²-Messeinrichtung verwendeten UDP-Ports. 96 Tab. 37: Liste der bei einer SyM²-Messeinrichtung verwendeten TCP-Ports. 97 Tab. 38: SyM²-Module, Datenstruktur zum Leeren des Lastgangspeichers. 100 Tab. 39: Liste der SyM²-Geräteklassen. 101 Tab. 40: Liste SyM²-spezifischer Hinweis- / Fehlernummern. 102 Tab. 41: Datenstruktur zum Auslösen eines Synchron-Token. 102 Tab. 42: Grundverhalten zum SyM²-Basisgerät. 106 Tab. 43: Spezifikation zur Schnittstelle lokaler Bus für das SyM²-Basisgerät. 106 Tab. 44: Spezifikation zum Plug- n -Play-Protocol für das SyM²-Basisgerät. 106 Tab. 45: Liste der direkt zu lesenden / schreibenden Eigenschaften. 107 Tab. 46: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zur Abfrage der Geräte-Identifikation. 107 Tab. 47: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zur Antwort der Geräte-Identifikation. 108 Tab. 48: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zur Abfrage spezieller Messwerte-Tupel. 108 Tab. 49: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zur Antwort spezieller Messwerte-Tupel. 109 Tab. 50: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zur Abfrage zusätzlicher Messwerte. 109 Tab. 51: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zur Antwort zusätzlicher Messwerte. 111 Tab. 52: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zum Auftrag zur Schlüsselpaar-Berechnung. 111 Tab. 53: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zum Leeren des eichrechtlichen Logbuchs. 111 Tab. 54: SyM²-Basisgerät, Datenstruktur zum Auftrag zur Umschaltung der LED-Funktion. 112 Tab. 55: Spezifikation der verwendeten Statusbits. 114 Tab. 56: Spezifikation zum eichrechtlichen Logbuch für das SyM²-Basisgerät. 115 Tab. 57: Grundanforderungen an das IW-Modul. 116 Tab. 58: IW-Modul, Arbeitsweise der Impulsweitergabe. 116 Tab. 59: IW-Modul, Arbeitsweise zum Registrierperioden-Ausgang. 117 Tab. 60: Spezifikation zu den phys. Schnittstellen lokaler Bus eines IW-Moduls. 117 Tab. 61: Spezifikation zum Plug- n -Play-Protocol für das IW-Modul. 118 Tab. 62: IW-Modul, Liste der direkt zu lesenden / schreibenden Eigenschaften. 119 Tab. 63: IW-Modul, Datenstruktur zur Abfrage der Geräte-Identifikation. 120 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 11/190

12 Tab. 64: IW-Modul, Datenstruktur zur Antwort der Geräte-Identifikation. 120 Tab. 65: IW-Modul, Statuswort. 121 Tab. 66: Spezifikation der Schaltausgänge eines IW-Moduls. 122 Tab. 67: IW-Modul, Verhalten der Betriebsanzeige. 123 Tab. 68: KM-Modul, Datenstruktur zur Abfrage der NTP-Parameter. 126 Tab. 69: KM-Modul, Datenstruktur mit Antwort / zum Setzen der NTP-Parameter. 127 Tab. 70: Spezifikation zu der phys. Schnittstelle lokaler Bus eines KM-Moduls. 128 Tab. 71: Spezifikation zum Plug- n -Play-Protocol für das KM-Modul. 128 Tab. 72: KM-Modul, Liste der direkt zu lesenden / schreibenden Eigenschaften. 129 Tab. 73: KM-Modul, Datenstruktur zur Abfrage der WAN-Betriebsparameter. 129 Tab. 74: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der WAN-Parameter. 130 Tab. 75: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der PSTN-Parameter. 131 Tab. 76: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der AT-Hayes-Zeichenketten. 132 Tab. 77: KM-Modul, Datenstruktur zur Abfrage der GSM/GPRS-Betriebsparameter. 133 Tab. 78: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der GSM-Parameter. 134 Tab. 79: KM-Modul, Datenstrukt. zum Lesen / Schreiben zulässiger GSM/GPRS-Provider. 135 Tab. 80: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der GPRS-Provider-Parameter. 136 Tab. 81: KM-Modul, Datenstruktur zur Abfrage der LAN/DSL-Betriebsparameter. 137 Tab. 82: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der LAN/DSL-Parameter. 139 Tab. 83: KM-Modul, Datenstruktur zur Abfrage der IP-T-Betriebsparameter. 140 Tab. 84: KM-Modul, Datenstruktur zum Lesen / Schreiben der IP-T-Parameter. 141 Tab. 85: KM-Modul, Datenstruktur zum Auftrag Kommando Reset ausführen. 142 Tab. 86: Spezifikation der Statusbits zum KM-Modul. 143 Tab. 87: Optionale Datenstruktur zur Parametrierung des RAW-TCP-Transportkanals. 145 Tab. 88: Liste der im Betriebslogbuch zu registrierenden Eigenschaften. 146 Tab. 89: KM-Modul, Kodierung der Betriebslogbuch-Ereignisse. 148 Tab. 90: KM-Modul, Betriebsanzeigen bei der Variante PSTN. 152 Tab. 91: KM-Modul, Betriebsanzeigen bei den Varianten GSM / GPRS. 152 Tab. 92: KM-Modul, Betriebsanzeigen bei den Varianten LAN / DSL. 153 Tab. 93: Datenstruktur zu den Eigenschaften eines Push-Vorgangs. 155 Tab. 94: Liste möglicher Push-Dienste. 156 Tab. 95: Liste möglicher Push-Quellen. 157 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 12/190

13 Tab. 96: Datenstruktur zur Adressierung einer bestimmten Push-Quelle. 158 Tab. 97: Datenstruktur zum Transport der Installationsparameter. 159 Tab. 98: Datenstruktur zur Herstellung des Zeitbezugs (Request CMD_GetTimebase ). 161 Tab. 99: Datenstruktur zur Herstellung des Zeitbezugs (Response). 162 Tab. 100: Spezifikation zu den phys. Schnittstellen lokaler Bus eines NK/HS-Moduls. 164 Tab. 101: Spezifikation zum Plug- n -Play-Protocol für das NK/HS-Modul. 164 Tab. 102: NK/HS-Modul, Betriebsanzeigen. 165 Tab. 103: Detailfestlegungen zur physikalischen Ausführung der Serviceschnittstelle. 166 Tab. 104: Liste der mit dem SyM² zusätzlich definierten Kennzahlen (-Bereiche). 169 Tab. 105: Liste zu OBIS-T-Kennzahlen für allgemeine Geräteeigenschaften. 170 Tab. 106: Kodierung zur Klassifizierung von Schnittstellen (OBIS, Value Group B ). 170 Tab. 107: Liste relevanter Typen / Subtypen zu OBIS-T. 171 Tab. 108: OBIS-T, Liste von Attributen mit Verwaltungsdaten. 172 Tab. 109: Kennzeichnung von Tarif gebundenen Informationen und Vorwerten. 173 Tab. 110: Angaben bei OBIS-T zur Messgröße. 175 Tab. 111: Angaben bei OBIS-T zur Messart. 176 Tab. 112: Liste SyM²-spezifischer Kennzahlen aus OBIS-T (Teil 1/3, Angaben in hex). 177 Tab. 113: Liste SyM²-spezifischer Kennzahlen aus OBIS-T (Teil 2/3, Angaben in hex). 178 Tab. 114: Liste SyM²-spezifischer Kennzahlen aus OBIS-T (Teil 3/3, Angaben in hex). 179 Tab. 115: Liste SyM²-spezifischer Kennziffern aus OBIS-T für die Value Group B (Angaben in hex). 179 Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 13/190

14 Einheiten: Abkürzungsverzeichnis (1) Hinsichtlich physikalischer Messgrößen und Einheiten gelten die im SI (siehe DIN 1301, Teil 1) getroffenen Vereinbarungen. Relevante Abkürzungen: (2) Den nachfolgenden Abkürzungen können arabische Ziffern nachgestellt werden, um mehrfach auftretende Ausprägungen derselben Funktion / desselben Signals unterscheiden zu können. (3) Beschriftungsrelevante Abkürzungen sind in der ersten Spalte mit gekennzeichnet. A Wirkenergie, +A Wirkenergie, Kunde bezieht aus Netz, -A Wirkenergie, Kunde liefert an Netz, AC alternating current, AL Application Layer, ARP Address Resolution Protocol, ASCII American Standard Code for Information Interchange, ASN.1 Abstract Syntax Notation One, AT advanced technology, BER BDEW BM BV Basic Encoding Rules, Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.v., Basismodul, Blindverbrauch. CCITT Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique, Cl. Genauigkeitsklasse, CR Carriage Return, DC direct current, DCF77 Langwellensender, DHCP Dynamic Host Configuration Protocol, DIN Deutsches Institut für Normung e.v., DKE Deutsche Elektrotechnische Kommision im DIN, DLMS Device Language Message Specification, DNS Domain Name System, DSL Digital Subscriber Line, DSS Datenschnittstelle, DÜ Datenübertragung, DZ Drehstromzähler, ECC elliptic curve cryptosystem, EDIFACT Electronic Data Interchange For Administration, Commerce and Transport, (E) DIN Entwurf einer Norm des DIN, EDM Energiedatenmanagement, ehz elektronischer Haushaltszähler, Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 14/190

15 EL el. EN EnWG EVU FNN FTP G GARP GMRP GPRS GSM GW HS HTTP HTTPS HW Externer Lastgangsammler, elektrisch, Europäische Norm, Energiewirtschaftsgesetz, Elektrizitätsversorgungsunternehmen, Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE File Transfer Protocol, Flag Gangreserve erschöpft, Generic Attribute Registration Protocol, GARP Multicast Registration Protocol, General Packet Radio Service, Global System for Mobile Communications, Gateway, Hilfsspannung, Hypertext transfer protocol, Hypertext Transfer Protocol Secure, Hardwareport, I Strom, IARP Inverse Address Resolution Protocol, I b Nennstrom von direkt angeschlossenen Zählern, ICC-ID Integrated Circuit Card Identifier (SIM-Identifier) ICMP Internet Control Message Protocol, ID Identifikationsnummer, IEC International Electrotechnical Commission, IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers, IETF Internet Engineering Task Force IGMP Internet Group Management Protocol, I max Grenzstrom von Zählern, IMEI International Mobile Equipment Identity, IMSI International Mobile Subscriber Identity, Imp Impulse, Imp/kvarh Impulse pro kvarh, Imp/kWh Impulse pro kwh, I N Nennstrom bei indirekt angeschlossenen Zählern, IP Internet Protocol, ISO Internationale Organisation für Normung, IW Impulsweitergabemodul, KM Kommunikationsmodul, KZ Kennzahl, L1, L2, L3 Aussenleiter, LAN Local Area Network, LC Liquid Crystal, Flüssigkristall, LCD Liquid Crystal Display / Flüssigkristallanzeige, LED Light Emitting Diode, Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 15/190

16 LF LSB Line Feed, Least Significant Bit, niederwertigstes Bit, MAC Media Access Control, M-Bus Metering Bus MDE Mobile Datenerfassungseinrichtung, MDI Medium Dependent Interface MDI-X Medium Dependent Interface, crossed, MDI(X) verwendet nur als Auto-MDI(X): automatische Erkennung ob MDI oder MDI-X anzutreffen ist, MID Measuring Instruments Directive, MSB Most Significant Bit, höchstwertigstes Bit, MSCONS Metered Services CONsumption report message, MSN Multiple Subscriber Number, N N NAT NIC NK NK NTP OBIS OBIS-T OSI P P PD PDP PHY PIN PoE PUK PnP RPA RPC RPL PPP PPPoE PSE PSTN PTB Neutralleiter, Flag Netzwiederkehr, Network Address Translation, Network Interface Card, Nachkommastellen, Netzknoten, Network Time Protocol, Objekt-Identifikations-System, OBIS Telemetrie, Open Systems Interconnection Reference Model, Wirkleistung, Flag im privaten Bereich, Powered Device (Senke nach IEEE802.3af), Packet Data Protocol, Physikalische Schnittstelle, Persönliche Identifikationsnummer, Power over Ethernet, Personal Unblocking Key, Plug and Play, Registrierperiodenausgang, Registrierperiodencounter, Registrierperiodenlänge, Point-to-Point Protocol, Point-to-Point Protocol over Ethernet, Power Supply Equipment (Quelle nach IEEE802.3af), Public Switched Telephone Network, Physikalisch-Technische Bundesanstalt, R1 Blindenergie Quadrant I, R2 Blindenergie Quadrant II, R3 Blindenergie Quadrant III, R4 Blindenergie Quadrant IV, RAB Ausgangsimpulskonstante für Blindenergie, Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 16/190

17 RAW RARP RFC RG RP RPL RS232 S SHA-1 SEZ SFTP S-I SIM SML SMS SMTP STD SV SyM² TAB TAE TAG TCP TL tlz TP TRMS Ausgangsimpulskonstante für Wirkenergie, Reverse Address Resolution Protocol, Request for Comment, Radio Government, Registrierperiode, Registrierperiodenlänge, Serielle Schnittstelle, Flag Synchronisation, Secure Hash Algorithm, Standard-Energiemengen-Zähler, Secure File Transfer Protocol, Sekunden-Index, Subscriber Identity Module, Smart Message Language, Short Message Service, Simple Mail Transfer Protocol, Standard, Service-Schnittstelle, Synchronous Modular Meter, Technische Anschluss-Bedingungen, Telekommunikations-Anschluss-Einheit, Merkmal / Kennzeichnung / Auszeichnung bei der Kodierung von Datenelementen, Transmission Control Protocol, Type-Length, taktsynchroner Lastgangzähler, Twisted-Pair-Kabel, True Root Mean Square, U Spannung, UDP User Datagram Protocol, U n Nennspannung (siehe DIN EN ), V VDE VDEW VDN VK VL VNB VZS Flag vorläufiger Wert, Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.v., Verband der Elektrizitätswirtschaft VDEW e.v., Verband der Netzbetreiber VDN e.v. beim VDEW, Vorkommastellen, Verrechnungsliste, Verteilnetzbetreiber, Verbraucherzählpfeilsystem, WAN Wide Area Network, WELMEC Western European Legal Metrology Cooperation, WV Wirkenergie, Zeitintegral 1 nach OBIS, WZ Wechselstromzähler, XML Extensible Markup Language, Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 17/190

18 ZFA ZM ZVEI Zählerfernablesung, Zusatzmodule, Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie. Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 18/190

19 1 Vorwort (4) Das Pflichtenheft Synchronous Modular Meter ( SyM² ) dient dazu, den Entwicklern der Zählerhersteller und den mit Abrechnungsmesseinrichtungen befassten Mitarbeitern bei Netzbetreibern, Messstellenbetreibern und Lieferanten eine abgestimmte Arbeitsunterlage für Lastgangzähler mit taktsynchroner Registrierperiode an die Hand zu geben. (5) Die Ziele des SyM² sind unter dem zentralen Gesichtspunkt der Kostenreduktion in der Betriebsführung wie folgt gesetzt worden: - Modulares Gerätekonzept mit abgesetzten oder integrierten Funktionseinheiten und einer standardisierten Schnittstelle, und damit nur Installation der jeweils vor Ort konkret benötigten Elemente sowie fortlaufend einfache Anpassung an neue Entwicklungen. - Einsatz von Zählerständen an Stelle der Vorschübe / Leistungsmittelwerte, - Verzicht auf das Maximum-Messwerk, - Verzicht auf die integrierte Tarifsteuerung, - Reduktion des Einflusses der Geräteuhr durch Wechsel zum Sekunden-Index, - Trennung in eichpflichtiges Messwerk und nicht eichpflichtige Zusatzmodule zur Steigerung der Transparenz durch Rückführung auf einfache Messwerte, - Reduktion der Komplexität der einzelnen Module, - Firmware-Download unter Aufgriff der Konzepte des WELMEC-Leitfadens, (6) Diese erste Version des Pflichtenhefts Synchronous Modular Meter basiert auf den Erfahrungen der vorangehenden Versionen zum VDEW-Lastenheft 2.x, die sich insbesondere durch die darin vereinbarte große Variationsvielfalt als problematisch und letztlich kostenintensiv gezeigt hat. Das SyM²-Pflichtenheft ersetzt die im Zuge der Entwicklung zuvor erstellten Versionen des tlz-lastenhefts. (7) Ebenfalls ist Ergebnis der vorliegenden Erfahrungen, dass die bereits in der Vergangenheit angestrebte Konformität der Datenschnittstellen hinsichtlich der seitens der Hersteller tatsächlich realisierten Protokolle nicht erreicht werden konnte. Die im Feld erkennbaren Unterschiede haben ihre Ursache in der hohen Komplexität sowie in vielen, mit dem bestehenden VDEW-Lastenheft letztlich nicht ausreichend eingeschränkten, Freiheitsgraden. Damit besteht ein weiteres Ziel für die neue Systemtechnik darin, vorhandene Definitionslücken zu füllen bzw. neue und simplere Wege festzulegen. (8) Als drittes Ziel greift die neue Systemtechnik des SyM² die Erfahrungen mit den vielen im Feld verteilten Geräteuhren auf. In diesem Zusammenhang muss festgestellt werden, dass der notwendigerweise geforderte Synchronismus dieser Geräteuhren nur mit hohem Technik- und Organisationsaufwand und damit in der Auswirkung nur kostenintensiv herzustellen ist. Die Idee eines uhrlosen Zählers, der Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 19/190

20 besser mit dem Begriff Synchronous Modular Meter zu benennen ist, wurde aufgegriffen und hat im Ergebnis eine deutliche Reduktion der bisher bestehenden Komplexität erzielt. (9) Generell soll mit diesem Pflichtenheft erreicht werden, dass herstellerübergreifend austauschbare Geräteausführungen zu erhalten sind, die einen Standard bilden. Dies reduziert mögliche Montage-, Ablese-, Bedienungs- und Datenübermittlungsfehler und führt mittelfristig auch zu einer Vereinheitlichung des Zulassungsverfahrens bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt. Vor diesem Hintergrund wird die Vielfalt der Varianten reduziert. (10) Entsprechend dem technischen Fortschritt und den jeweils möglichen Vereinbarungen über Festlegungen weiterer Komponenten des elektronischen Zählers ist die Veröffentlichung überarbeiteter Fassungen des SyM²-Pflichtenhefts vorgesehen. Im Auftrag für die tlz-projektgruppe, EMSYCON GmbH, Dr. M. Wisy, Seite 20/190

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