DNP3

udviklet i 1993 af GE-Harris Canada, DNP3 (distribueret netværksprotokol) er en robust kommunikationsprotokol, der blev udviklet til SCADA (tilsynskontrol og dataindsamling) applikationer og er designet til at transmittere data via enten seriel eller IP-kommunikation. Det blev oprindeligt oprettet som en pålidelig kommunikationsmetode til elforsyninger, men det er også nyttigt i andre SCADA-applikationer, såsom vand eller spildevand, olie-og gasindustrien og transportfeltet. Det foretrækkes af disse industrier for dets evne til pålideligt at overføre data fra fjerntliggende steder for at reducere dyre besøg på stedet, proaktivt adressere vedligeholdelsesproblemer, øge driftseffektiviteten og udføre lovgivningsmæssig rapportering.

ligesom andre åbne protokolstandarder er DNP3 designet til at give problemfri interoperabilitet mellem enheder fra mange producenter, herunder computere eller arbejdsstationer, RTU ‘er (Fjernterminalenheder), PLC’ er (programmerbare logiske controllere), HMI ‘ er (human Machine Interfaces) eller smarte enheder, der ofte findes i utility -, industri-eller produktionsindstillinger. Brug af den samme protokol i hele en facilitet understøtter effektiv, uafbrudt kommunikation mellem alle enheder. Derudover giver undgåelse af proprietære protokoller forsyningsselskaber bedre adgang til teknisk support plus bredere udstyrsvalg fra kvalificerede udbydere.

Hvordan virker DNP3?

som flere andre industrielle kommunikationsprotokoller er DNP3 arrangeret i et Master/Slave-forhold, hvor slaveenheder betegnes som “outstations.”Typisk er en masterenhed computer, der findes i et værktøjs kontrolcenter, mens en outstation er en fjernenhed (dvs., en meter, RTU, PLC, IED eller computer) placeret på en understation eller et andet fjernt sted. I dette hierarki udsteder masterenheder kommandoer til outstation-enheder, såsom at starte eller stoppe en motor, ændre et spændingsniveau, transmittere loggede EnergiData eller lukke en afbryder. DNP3 tillader også outstations at indlede kommunikation med masterenheder under visse omstændigheder.

DNP3 er objektorienteret og bruger et bibliotek med over 65.000 fælles, foruddefinerede objekter som grundlag for kommunikation. Master-og Outstation-enhederne bruger begge det samme objektbibliotek til pålidelig udveksling af information. Objekter kan kun læses, kun skrive eller begge dele.

outstationens job er at indsamle data og svare på masteren; svar falder inden for en af fem kategorier:

• binære inputværdier angiver en enheds tilstand (f.eks.
• analoge indgangsværdier repræsenterer mængder, der måles af outstation, såsom spænding, strøm, temperatur, fugtighed eller andre variabler.
• Tællerindgangen tæller trinvist værdier, f.eks. Funktionen er som en kilometertæller, idet den når en maksimal værdi, før den rulles tilbage til nul.
• Kontroludgange repræsenterer fysiske ON/off eller trip/close punkter.
• analoge udgange definerer fysiske analoge mængder, der kan bruges til setpoints.

nøglefordele ved DNP3-protokol

• åben protokol: DNP3 er en leverandøruafhængig, åben protokol, der giver mulighed for samtidig brug af mange forskellige enheder fra en lang række leverandører inden for et enkelt system. Brugere kan nemt skalere og udvide løsninger baseret på unikke krav. Hver enheds profildokument beskriver dens overholdelse af standarden og sikrer interoperabilitet.
• tidsstemplede Data: kritiske data er hændelsesloggede eller begivenhedsbaserede og kan gemmes lokalt til senere tilbagekaldelse eller for at udfylde huller forårsaget af forstyrret kommunikation. Alle indsamlede data er tidsstemplet for at give historisk kontekst og kan bruges til at generere nøjagtige rapporter, til forudsigelig vedligeholdelse, til at udføre root-case-analyse eller opbevares for tilsynsorganer (såsom EPA).
• uopfordret rapportering: i modsætning til protokoller, hvor slaveapparater skal forespørges om information, tillader DNP3 outstations at indlede kommunikation til mestre. For eksempel kan en outstation i tilfælde af udstyrsfejl sende vigtige oplysninger til masteren, så situationen kan håndteres med det samme, hvilket resulterer i øget effektivitet.
• Dataklassificering: DNP3 gør det muligt at adskille forskellige typer data i “klasser”, der angiver, hvilke typer information der er mest kritiske. For eksempel vil en fælles tilstandsændring betragtes som mindre kritisk end alarmdata, der indikerer en nødsituation på stedet. Prioritetstildelingen for hver klasse bestemmes af brugeren, og underretningshastigheden kan tilpasses for at reducere påvirkningen på netværksbåndbredden.

DNP3 giver nem adgang til både historisk og realtidsinformation, såsom spænding, miljøforhold, batteriniveauer og andre kritiske nytte-eller facilitetsdata. Dette hjælper operatører med at identificere og rette problemer, før de forårsager uventede fejl eller udstyrsfejl. Problemer kan ofte identificeres fra en enkelt (ofte fjern) arbejdsstation uden dyre besøg på stedet eller personlige indgreb.