DNP3

Desarrollado en 1993 por GE-Harris Canadá, DNP3 (Protocolo de Red Distribuida) es un protocolo de comunicaciones robusto que fue desarrollado para aplicaciones SCADA (Control de Supervisión y Adquisición de Datos) y está diseñado para transmitir datos a través de comunicaciones en serie o IP. Originalmente fue creado como un método de comunicación confiable para servicios eléctricos, pero también es útil en otras aplicaciones SCADA, como el agua o las aguas residuales, la industria del petróleo y el gas y el campo del transporte. Estas industrias lo favorecen por su capacidad de transmitir datos de forma confiable desde sitios remotos para reducir las costosas visitas a sitios, abordar de manera proactiva los problemas de mantenimiento, aumentar la eficiencia operativa y realizar informes reglamentarios.

Al igual que otros estándares de protocolo abierto, DNP3 está diseñado para proporcionar interoperabilidad perfecta entre dispositivos de muchos fabricantes, incluidos ordenadores o estaciones de trabajo, RTU (Unidades Terminales Remotas), PLC (Controladores Lógicos Programables), HMIs (Interfaces Hombre-Máquina) o dispositivos inteligentes que se encuentran comúnmente en entornos de servicios públicos, industriales o de fabricación. El uso del mismo protocolo en todas las instalaciones permite una comunicación eficiente e ininterrumpida entre todos los dispositivos. Además, evitar los protocolos propietarios permite a las empresas de servicios públicos tener un mejor acceso al soporte técnico y más opciones de equipos de proveedores calificados.

¿Cómo Funciona DNP3?

Al igual que varios otros protocolos de comunicación industrial, DNP3 está organizado en una relación Maestro/Esclavo donde los dispositivos esclavos se designan como “estaciones remotas”.”Por lo general, un dispositivo maestro es una computadora que se encuentra en el centro de control de una utilidad, mientras que una estación externa es un dispositivo remoto (p. ej., un medidor, RTU, PLC, IED o computadora) ubicados en una subestación u otro lugar distante. En esta jerarquía, los dispositivos maestros emiten comandos a los dispositivos de la estación externa, como arrancar o detener un motor, cambiar un nivel de voltaje, transmitir datos de energía registrados o cerrar un disyuntor. DNP3 también permite a las estaciones remotas iniciar comunicaciones con dispositivos maestros en ciertas circunstancias.

DNP3 está orientado a objetos y utiliza una biblioteca de más de 65.000 objetos comunes predefinidos como base de comunicación. Los dispositivos Maestro y de estación externa utilizan la misma biblioteca de objetos para intercambiar información de forma fiable. Los objetos pueden ser de solo lectura, solo escritura o ambos.

El trabajo de la estación externa es recopilar datos y responder al Maestro; las respuestas se encuentran dentro de una de las cinco categorías:

• Los valores de entrada binarios indican el estado de un dispositivo (como ENCENDIDO o APAGADO).
• Los valores de entrada analógica representan cantidades que se miden por la estación externa, como voltaje, corriente, temperatura, humedad u otras variables.
• La entrada del Contador cuenta de forma incremental los valores, como kWh o el número de veces que una bomba ha circulado. La función es como un cuentakilómetros en el sentido de que alcanza un valor máximo antes de volver a cero.
• Las salidas de control representan puntos físicos de encendido / apagado o de disparo / cierre.
• Las salidas analógicas definen cantidades analógicas físicas que se pueden usar para puntos de ajuste.

Beneficios clave del Protocolo DNP3

• Protocolo abierto: DNP3 es un protocolo abierto independiente del proveedor que permite el uso simultáneo de muchos dispositivos diferentes de una amplia gama de proveedores dentro de un solo sistema. Los usuarios pueden escalar y ampliar fácilmente las soluciones en función de requisitos únicos. El documento de perfil de cada dispositivo describe su cumplimiento de la norma, lo que garantiza la interoperabilidad.
• Datos con marca de tiempo: Los datos críticos se registran en eventos o se basan en eventos, y se pueden almacenar localmente para recuperarlos más tarde o para llenar los vacíos causados por la comunicación interrumpida. Todos los datos recopilados tienen una marca de tiempo para proporcionar contexto histórico y se pueden usar para generar informes precisos, para mantenimiento predictivo, para realizar análisis de casos raíz o para almacenar para organismos reguladores (como la EPA).
• Informes no solicitados: A diferencia de los protocolos en los que se debe consultar información a los dispositivos esclavos, DNP3 permite a las estaciones remotas iniciar la comunicación con los maestros. Por ejemplo, en casos de mal funcionamiento del equipo, una estación externa puede enviar información importante al maestro para que la situación se pueda resolver de inmediato, lo que resulta en un aumento de la eficiencia.
• Clasificación de datos: DNP3 permite separar diferentes tipos de datos en “clases” que designan qué tipos de información son más críticos. Por ejemplo, un cambio de estado común se consideraría menos crítico que los datos de alarma que indican una emergencia in situ. La asignación de prioridad para cada clase es determinada por el usuario y la tasa de notificación se puede personalizar para reducir el impacto en el ancho de banda de la red.

DNP3 permite un fácil acceso a información histórica y en tiempo real, como voltaje, condiciones ambientales, niveles de batería y otros datos críticos de servicios públicos o instalaciones. Esto ayuda a los operadores a identificar y corregir los problemas antes de que causen fallos inesperados o mal funcionamiento del equipo. Los problemas a menudo se pueden identificar desde una sola estación de trabajo (a menudo remota) sin costosas visitas al sitio o intervenciones en persona.