DNP3

a DNP3 (Distributed Network Protocol) egy robusztus kommunikációs protokoll, amelyet a SCADA (felügyeleti ellenőrzési és adatgyűjtési) alkalmazásokhoz fejlesztettek ki, és soros vagy IP kommunikáción keresztül történő adatátvitelre tervezték. Eredetileg megbízható kommunikációs módszerként jött létre az elektromos közművek számára, de más SCADA alkalmazásokban is hasznos, mint például a víz vagy a szennyvíz, az olaj-és gázipar, valamint a szállítás területén. Ezek az iparágak előnyben részesítik a távoli helyszínekről származó adatok megbízható továbbításának képességét a költséges helyszíni látogatások csökkentése, a karbantartási problémák proaktív kezelése, a működési hatékonyság növelése és a szabályozási jelentések végrehajtása érdekében.

a többi nyílt protokollszabványhoz hasonlóan a DNP3-at is úgy tervezték, hogy zökkenőmentes interoperabilitást biztosítson számos gyártó eszközei között, beleértve a számítógépeket vagy munkaállomásokat, az RTU-kat (távoli Terminálegységek), a PLC-ket (programozható logikai vezérlők), a HMI-ket (emberi gép interfészek) vagy az intelligens eszközöket, amelyek általában megtalálhatók a közüzemi, ipari vagy gyártási beállításokban. Ugyanazon protokoll használata az egész létesítményben támogatja a hatékony, megszakítás nélküli kommunikációt az összes eszköz között. Ezenkívül a szabadalmaztatott protokollok elkerülése lehetővé teszi a segédprogramok számára, hogy jobb hozzáférést biztosítsanak a műszaki támogatáshoz, valamint szélesebb körű felszerelési lehetőségeket a képzett szolgáltatóktól.

hogyan működik a DNP3?

mint számos más ipari kommunikációs protokoll, a DNP3 is Master/Slave kapcsolatban van elrendezve, ahol a slave eszközöket “outstations” – nek nevezik.”A főeszköz általában egy számítógép, amely egy segédprogram vezérlőközpontjában található, míg az outstation egy távoli eszköz (pl., mérő, RTU, PLC, IED vagy számítógép) alállomáson vagy más távoli helyen található. Ebben a hierarchiában a mester eszközök parancsokat adnak ki az outstation eszközök számára, például motor indításához vagy leállításához, feszültségszint megváltoztatásához, naplózott energiaadatok továbbításához vagy megszakító bezárásához. A DNP3 lehetővé teszi az outállomások számára, hogy bizonyos körülmények között kommunikációt kezdeményezzenek a master eszközökkel.

a DNP3 objektum-orientált, és több mint 65 000 közös, előre definiált objektumból álló könyvtárat használ a kommunikáció alapjaként. A Master és az Outstation eszközök ugyanazt az objektumkönyvtárat használják megbízható információcserére. Az objektumok csak olvashatók, csak írhatók, vagy mindkettő.

az outstation feladata, hogy adatokat gyűjtsön és válaszoljon a Mesternek; a válaszok az öt kategória egyikébe tartoznak:

• a bináris bemeneti értékek az eszköz állapotát jelzik (például be vagy ki).
• az analóg bemeneti értékek az outstation által mért mennyiségeket jelentik, például feszültséget, áramot, hőmérsékletet, páratartalmat vagy más változókat.
• a számláló bemenete fokozatosan számolja az értékeket, például kWh-t vagy a szivattyú ciklusának számát. A funkció olyan, mint egy kilométer-számláló, mivel eléri a maximális értéket, mielőtt nullára gördülne.
• a vezérlő kimenetek fizikai Be/Ki vagy kioldási/zárási pontokat jelentenek.
• az analóg kimenetek meghatározzák az alapértékekhez használható fizikai analóg mennyiségeket.

a DNP3 protokoll legfontosabb előnyei

• nyílt protokoll: A DNP3 egy szállítótól független, nyílt protokoll, amely lehetővé teszi számos különböző eszköz egyidejű használatát a gyártók széles köréből egyetlen rendszeren belül. A felhasználók könnyedén méretezhetik és bővíthetik a megoldásokat egyedi igények alapján. Minden eszköz profildokumentuma felvázolja a szabványnak való megfelelést, biztosítva az interoperabilitást.
• időbélyegzett adatok: a kritikus adatok eseménynaplózottak vagy eseményalapúak, és helyileg tárolhatók későbbi visszahívás vagy a megszakadt kommunikáció okozta hiányosságok pótlására. Minden összegyűjtött adat időbélyegzővel van ellátva, hogy történelmi kontextust biztosítson, és felhasználható pontos jelentések készítésére, prediktív karbantartásra, gyökéresetek elemzésére, vagy tárolható a szabályozó testületek (például az EPA) számára.
• kéretlen jelentés: ellentétben a protokollokkal, ahol a szolga eszközöket információért kell lekérdezni, a DNP3 lehetővé teszi az outállomások számára, hogy kommunikációt kezdeményezzenek a mesterekkel. Például a berendezés meghibásodása esetén az outstation fontos információkat küldhet a mesternek, hogy a helyzet azonnal kezelhető legyen, ami növeli a hatékonyságot.
• adatok osztályozása: a DNP3 lehetővé teszi a különböző típusú adatok “osztályokba” történő szétválasztását, amelyek kijelölik, hogy mely típusú információk a legkritikusabbak. Például egy közös állapotváltozás kevésbé kritikusnak tekinthető, mint a helyszíni vészhelyzetet jelző riasztási adatok. Az egyes osztályok prioritási hozzárendelését a felhasználó határozza meg, és az értesítési Arány testreszabható a hálózati sávszélességre gyakorolt hatás csökkentése érdekében.

a DNP3 egyszerű hozzáférést biztosít mind a történelmi, mind a valós idejű információkhoz, például a feszültséghez, a környezeti feltételekhez, az akkumulátor töltöttségi szintjéhez és más kritikus közüzemi vagy létesítményadatokhoz. Ez segít az üzemeltetőknek azonosítani és kijavítani a problémákat, mielőtt azok váratlan meghibásodásokat vagy a berendezés meghibásodását okoznák. A problémákat gyakran egyetlen (gyakran távoli) munkaállomásról lehet azonosítani költséges helyszíni látogatások vagy személyes beavatkozások nélkül.