DNP3

utvecklad 1993 av GE-Harris Canada, Dnp3 (Distributed Network Protocol) är ett robust kommunikationsprotokoll som utvecklades för SCADA-applikationer (Supervisory Control and Data Acquisition) och är utformat för att överföra data över antingen seriell eller IP-kommunikation. Det skapades ursprungligen som en pålitlig kommunikationsmetod för elektriska verktyg, men det är också användbart i andra SCADA-applikationer, såsom vatten eller avloppsvatten, olje-och gasindustrin och transportfältet. Det gynnas av dessa branscher för dess förmåga att pålitligt överföra data från avlägsna platser för att minska kostsamma platsbesök, proaktivt ta itu med underhållsproblem, öka den operativa effektiviteten och utföra regulatorisk rapportering.

liksom andra öppna protokollstandarder är DNP3 utformad för att ge sömlös interoperabilitet mellan enheter från många tillverkare, inklusive datorer eller arbetsstationer, RTU (Remote Terminal Units), PLC (programmerbara logiska styrenheter), HMI (Human Machine Interfaces) eller smarta enheter som vanligtvis finns i verktyg, industriella eller tillverkningsinställningar. Att använda samma protokoll i en anläggning stöder effektiv, oavbruten kommunikation mellan alla enheter. Att undvika proprietära protokoll gör det dessutom möjligt för verktyg att få bättre tillgång till teknisk support plus bredare utrustningsval från kvalificerade leverantörer.

Hur fungerar DNP3?

liksom flera andra industriella kommunikationsprotokoll, dnp3 är anordnad i en Master/slav relation där slav enheter betecknas som “outstations.”Vanligtvis är en huvudanordning dator som finns i ett verktygs kontrollcenter, medan en utstation är en fjärranslutning (dvs., en mätare, RTU, PLC, IED eller dator) belägen vid en transformatorstation eller annan avlägsen plats. I den här hierarkin utfärdar huvudenheter kommandon till utstationeringsenheter, till exempel att starta eller stoppa en motor, ändra en spänningsnivå, överföra loggad energidata eller stänga en strömbrytare. DNP3 tillåter också outstations att initiera kommunikation med masterenheter under vissa omständigheter.

DNP3 är objektorienterad och använder ett bibliotek med över 65 000 vanliga, fördefinierade objekt som grund för kommunikation. Master-och Outstation-enheterna använder båda samma objektbibliotek för att på ett tillförlitligt sätt utbyta information. Objekt kan endast läsas, endast skriva eller båda.

utstationens jobb är att samla in data och svara på befälhavaren; svar faller inom en av fem kategorier:

• binära ingångsvärden anger tillståndet för en enhet (t.ex. på eller av).
• analoga ingångsvärden representerar kvantiteter som mäts av utstationen, såsom spänning, ström, temperatur, fuktighet eller andra variabler.
• räknaren ingång stegvis räkna värden, såsom kWh eller antalet gånger en pump har cyklat. Funktionen är som en vägmätare genom att den når ett maximalt värde innan den rullar tillbaka till noll.
• Kontrollutgångar representerar fysiska på/av-eller Tripp/stängningspunkter.
• analoga utgångar definierar fysiska analoga kvantiteter som kan användas för börvärden.

viktiga fördelar med Dnp3-protokollet

• öppet protokoll: DNP3 är ett leverantörsoberoende, öppet protokoll som möjliggör samtidig användning av många olika enheter från ett brett spektrum av leverantörer inom ett enda system. Användare kan enkelt skala och utöka lösningar baserade på unika krav. Varje enhets profildokument beskriver dess överensstämmelse med standarden, vilket säkerställer interoperabilitet.
• tidsstämplade Data: kritiska data är händelseloggade eller händelsebaserade och kan lagras lokalt för senare återkallelse eller för att fylla i luckor orsakade av störd kommunikation. All insamlad data är tidsstämplad för att ge historiskt sammanhang och kan användas för att generera exakta rapporter, för prediktivt underhåll, för att utföra rotfallsanalys eller lagras för tillsynsorgan (som EPA).
• oönskad rapportering: till skillnad från protokoll där slavenheter måste frågas för information, tillåter DNP3 outstations att initiera kommunikation till mästare. Till exempel, i fall av utrustningsfel, kan en utstation skicka viktig information till befälhavaren så att situationen kan hanteras omedelbart, vilket resulterar i ökad effektivitet.
• Dataklassificering: DNP3 tillåter att olika typer av data separeras i “klasser” som anger vilka typer av information som är mest kritiska. Till exempel skulle en gemensam tillståndsändring anses vara mindre kritisk än larmdata som indikerar en nödsituation på plats. Prioritetstilldelningen för varje klass bestäms av användaren och anmälningsfrekvensen kan anpassas för att minska påverkan på nätverksbandbredd.

DNP3 möjliggör enkel åtkomst till både historisk och realtidsinformation, såsom spänning, miljöförhållanden, batterinivåer och annan kritisk nytta eller anläggningsdata. Detta hjälper operatörer att identifiera och korrigera problem innan de orsakar oväntade fel eller utrustningsfel. Problem kan ofta identifieras från en enda (ofta avlägsen) arbetsstation utan kostsamma platsbesök eller personliga ingrepp.