DNP3

Dnp3 (Distributed Network Protocol), ontwikkeld in 1993 door GE-Harris Canada, is een robuust communicatieprotocol dat werd ontwikkeld voor SCADA-toepassingen (Supervisory Control and Data Acquisition) en is ontworpen om gegevens over seriële of IP-communicatie te verzenden. Het werd oorspronkelijk gemaakt als een betrouwbare communicatiemethode voor elektrische nutsbedrijven, maar het is ook nuttig in andere SCADA-toepassingen, zoals water of afvalwater, de olie-en gasindustrie en het transportgebied. Het wordt door deze industrieën begunstigd voor zijn vermogen om betrouwbaar gegevens van externe locaties te verzenden om dure bezoeken aan locaties te verminderen, proactief onderhoudsproblemen aan te pakken, de operationele efficiëntie te verhogen en regelgevende rapportage uit te voeren.

net als andere open protocol standaarden, is DNP3 ontworpen om naadloze interoperabiliteit te bieden tussen apparaten van vele fabrikanten, waaronder computers of werkstations, RTU ‘s (Remote Terminal Units), PLC’ s (Programable Logic Controllers), HMIs (Human Machine Interfaces), of Slimme apparaten die veel voorkomen in utility, industrial of manufacturing settings. Het gebruik van hetzelfde protocol in een faciliteit ondersteunt efficiënte, ononderbroken communicatie tussen alle apparaten. Bovendien kunnen nutsbedrijven dankzij het vermijden van propriëtaire protocollen betere toegang krijgen tot technische ondersteuning en ruimere apparatuurkeuzes van gekwalificeerde leveranciers.

Hoe werkt DNP3?

net als andere industriële communicatieprotocollen is DNP3 gerangschikt in een Master/Slave relatie waar slave devices worden aangeduid als “outstations.”Typisch, een master-apparaat is computer te vinden in een utility’ s control center, terwijl een outstation is een extern apparaat (i. e. , een meter, RTU, PLC, IED, of computer) gelegen op een onderstation of een andere verre locatie. In deze hiërarchie geven masterapparaten opdrachten aan outstation-apparaten, zoals het starten of stoppen van een motor, het wijzigen van een spanningsniveau, het verzenden van gelogde energiegegevens of het sluiten van een stroomonderbreker. DNP3 staat ook outstations toe om onder bepaalde omstandigheden communicatie met masterapparaten te initiëren.

DNP3 is objectgeoriënteerd en gebruikt een bibliotheek van meer dan 65.000 gemeenschappelijke, vooraf gedefinieerde objecten als basis voor communicatie. De Master-en Outstation-apparaten gebruiken beide dezelfde objectbibliotheek om op betrouwbare wijze informatie uit te wisselen. Objecten kunnen alleen lezen, alleen schrijven, of beide.

de taak van het outstation is om gegevens te verzamelen en te antwoorden aan de Master; antwoorden vallen binnen een van de vijf categorieën:

• binaire invoerwaarden geven de status van een apparaat aan (zoals aan of uit).
• analoge ingangswaarden zijn grootheden die door het buitenstation worden gemeten, zoals spanning, stroom, temperatuur, vochtigheid of andere variabelen.
• de telleringang telt stapsgewijs waarden, zoals kWh of het aantal keren dat een pomp heeft gefietst. De functie is als een kilometerteller in die zin dat het een maximale waarde bereikt alvorens terug te rollen naar nul.
• Besturingsuitgangen vertegenwoordigen fysieke aan / uit-of uit – / sluitpunten.
• analoge uitgangen definiëren fysieke analoge grootheden die gebruikt kunnen worden voor setpoints.

belangrijkste voordelen van Dnp3-Protocol

• Open Protocol: DNP3 is een leverancier-onafhankelijk, open protocol dat het mogelijk maakt voor gelijktijdig gebruik van veel verschillende apparaten van een breed scala van Leveranciers binnen een enkel systeem. Gebruikers kunnen oplossingen eenvoudig opschalen en uitbreiden op basis van unieke vereisten. Het profieldocument van elk apparaat schetst de conformiteit met de standaard, waardoor interoperabiliteit wordt gewaarborgd.
• gegevens met tijdstempel: kritieke gegevens worden op gebeurtenissen gelogd of op gebeurtenissen gebaseerd en kunnen lokaal worden opgeslagen om later terug te roepen of om hiaten op te vullen die worden veroorzaakt door verstoorde communicatie. Alle verzamelde gegevens zijn voorzien van een tijdstempel om historische context te bieden en kunnen worden gebruikt om nauwkeurige rapporten te genereren, voor voorspellend onderhoud, om root-case-analyse uit te voeren, of opgeslagen voor regelgevende instanties (zoals de EPA).
• ongevraagde rapportage: in tegenstelling tot protocollen waarbij slave-apparaten om informatie moeten worden gevraagd, staat DNP3 outstations toe om communicatie met masters te initiëren. Bijvoorbeeld, in geval van een storing in de apparatuur, kan een buitenstation belangrijke informatie naar de master sturen, zodat de situatie onmiddellijk kan worden aangepakt, wat resulteert in een verhoging van de efficiëntie.
• gegevensclassificatie: DNP3 maakt het mogelijk verschillende soorten gegevens te scheiden in” klassen ” die aangeven welke soorten informatie het meest kritisch zijn. Een gemeenschappelijke statuswijziging zou bijvoorbeeld minder kritisch worden geacht dan alarmgegevens die wijzen op een noodsituatie ter plaatse. De prioriteitstoewijzing voor elke klasse wordt bepaald door de gebruiker en de meldingssnelheid kan worden aangepast om de impact op de netwerkbandbreedte te verminderen.

DNP3 zorgt voor eenvoudige toegang tot zowel historische als real-time informatie, zoals spanning, omgevingsomstandigheden, batterijniveaus en andere kritieke nuts-of facility-gegevens. Dit helpt operators problemen te identificeren en te corrigeren voordat ze onverwachte storingen of storingen in de apparatuur veroorzaken. Problemen kunnen vaak worden geïdentificeerd vanaf een enkel (vaak op afstand) werkstation zonder dure bezoeken ter plaatse of persoonlijke interventies.