DNP3

dezvoltat în 1993 de GE-Harris Canada, DNP3 (Distributed network Protocol) este un protocol robust de comunicații care a fost dezvoltat pentru aplicațiile SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) și este conceput pentru a transmite date prin comunicații seriale sau IP. A fost creat inițial ca o metodă de comunicare fiabilă pentru utilitățile electrice, dar este util și în alte aplicații SCADA, cum ar fi apa sau apele uzate, industria petrolului și gazelor și domeniul transporturilor. Este favorizat de aceste industrii pentru capacitatea sa de a transmite în mod fiabil date de la site-uri la distanță pentru a reduce vizitele costisitoare la fața locului, pentru a aborda proactiv problemele de întreținere, pentru a crește eficiența operațională și pentru a efectua rapoarte de reglementare.

ca și alte standarde de protocol deschis, DNP3 este conceput pentru a oferi interoperabilitate perfectă între dispozitive de la mulți producători, inclusiv computere sau stații de lucru, RTU (unități terminale la distanță), PLC-uri (Controlere logice programabile), HMI (interfețe umane) sau dispozitive inteligente întâlnite în mod obișnuit în setările de utilitate, industriale sau de fabricație. Utilizarea aceluiași protocol într-o instalație acceptă o comunicare eficientă și neîntreruptă între toate dispozitivele. În plus, evitarea protocoalelor proprietare permite utilităților să aibă un acces mai bun la Asistență Tehnică, plus opțiuni mai largi de echipamente de la furnizori calificați.

cum funcționează DNP3?

ca și alte câteva protocoale de comunicare industriale, DNP3 este aranjat într-o relație Master/Slave în care dispozitivele slave sunt desemnate ca “outstations.”De obicei, un dispozitiv principal este un computer găsit în centrul de control al unui utilitar, în timp ce un outstation este un dispozitiv la distanță (adică., un contor, RTU, PLC, IED sau computer) Situat la o stație sau altă locație îndepărtată. În această ierarhie, dispozitivele master emit comenzi către dispozitivele outstation, cum ar fi pornirea sau oprirea unui motor, schimbarea unui nivel de tensiune, transmiterea datelor de energie înregistrate sau închiderea unui întrerupător de circuit. DNP3 permite, de asemenea, stațiilor să inițieze comunicații cu dispozitive master în anumite circumstanțe.

DNP3 este orientat pe obiecte și utilizează o bibliotecă de peste 65.000 de obiecte comune, predefinite ca bază a comunicării. Dispozitivele Master și Outstation folosesc ambele aceeași bibliotecă de obiecte pentru a face schimb de informații în mod fiabil. Obiectele pot fi citite numai, scrie numai, sau ambele.

sarcina outstation este de a colecta date și de a răspunde comandantului; răspunsurile se încadrează în una din cele cinci categorii:

• valorile de intrare binare indică starea unui dispozitiv (cum ar fi pornit sau oprit).
• valorile de intrare analogice reprezintă cantități care sunt măsurate de outstation, cum ar fi tensiunea, curentul, temperatura, umiditatea sau alte variabile.
• contorul de intrare numără treptat valorile, cum ar fi kWh sau numărul de cicluri ale unei pompe. Funcția este ca un odometru prin faptul că atinge o valoare maximă înainte de a reveni la zero.
• ieșirile de Control reprezintă puncte fizice de pornire/oprire sau de declanșare/închidere.
• ieșirile analogice definesc cantitățile analogice fizice care pot fi utilizate pentru valori de referință.

beneficii cheie ale protocolului DNP3

• Protocol deschis: DNP3 este un protocol deschis independent de furnizor, care permite utilizarea simultană a multor dispozitive diferite dintr-o gamă largă de furnizori într-un singur sistem. Utilizatorii pot scala și extinde cu ușurință soluțiile bazate pe cerințe unice. Documentul de profil al fiecărui dispozitiv prezintă conformitatea acestuia cu standardul, asigurând interoperabilitatea.
• date ștampilate în timp: datele critice sunt înregistrate în evenimente sau bazate pe evenimente și pot fi stocate local pentru rechemare ulterioară sau pentru a umple golurile cauzate de comunicarea întreruptă. Toate datele colectate sunt ștampilate în timp pentru a oferi context istoric și pot fi utilizate pentru a genera rapoarte exacte, pentru întreținere predictivă, pentru a efectua analize de caz rădăcină sau stocate pentru organismele de reglementare (cum ar fi EPA).
• raportare nesolicitate: spre deosebire de protocoalele în care dispozitivele slave trebuie interogate pentru informații, DNP3 permite stațiilor să inițieze comunicarea către maeștri. De exemplu, în cazurile de defecțiune a echipamentului, o stație de ieșire poate trimite informații importante comandantului, astfel încât situația să poată fi rezolvată imediat, rezultând o creștere a eficienței.
• Clasificarea datelor: DNP3 permite separarea diferitelor tipuri de date în “clase” care desemnează tipurile de informații cele mai critice. De exemplu, o modificare comună a stării ar fi considerată mai puțin critică decât datele de alarmă care indică o urgență la fața locului. Alocarea prioritară pentru fiecare clasă este determinată de utilizator și rata de notificare poate fi personalizată pentru a reduce impactul asupra lățimii de bandă a rețelei.

DNP3 permite accesul ușor la informații istorice și în timp real, cum ar fi tensiunea, condițiile de mediu, nivelurile bateriei și alte date critice despre utilități sau facilități. Acest lucru ajută operatorii să identifice și să corecteze problemele înainte de a provoca defecțiuni neașteptate sau defecțiuni ale echipamentului. Problemele pot fi adesea identificate de la o singură stație de lucru (adesea la distanță) fără vizite costisitoare la fața locului sau intervenții în persoană.