DNP3 - DNP3 - Wikipedia

Таратылған желілік хаттама 3 (DNP3) - жиынтығы байланыс хаттамалары компоненттер арасында қолданылады процестерді автоматтандыру жүйелер. Оның негізгі қолданылуы электр және су компаниялары сияқты коммуналдық қызметтерде. Басқа салаларда пайдалану әдеттегідей емес. Ол әртүрлі типтегі байланыс үшін әзірленген деректерді жинау және бақылау жабдықтары. Бұл шешуші рөл атқарады SCADA оны SCADA мастер-станциялары пайдаланатын жүйелер (басқару орталықтары), Қашықтағы терминалдық қондырғылар (RTU) және Ақылды электрондық құрылғылар (IEDs). Ол, ең алдымен, негізгі станция мен RTU немесе IED арасындағы байланыс үшін қолданылады. ICCP, Басқаруаралық орталықтың байланыс хаттамасы (бөлігі IEC 60870-6 ), станцияаралық байланыс үшін қолданылады. Бәсекелес стандарттарға жасы үлкендер жатады Модбус хаттама және жаңасы IEC 61850 хаттама.

DNP шолу диаграммасы

Тарих

Әзірге IEC 60870-5 әлі әзірленіп жатқан және стандартталмағандықтан, әр түрлі сатушылар арасында өзара әрекеттесуге мүмкіндік беретін стандартты құру қажет болды. SCADA электр желісіне арналған компоненттер. Осылайша, 1993 жылы GE-Harris Канада (бұрын Westronic деп аталған) ішінара аяқталғанды ​​пайдаланды IEC 60870-5 протокол сипаттамалары Солтүстік Американың талаптарына сәйкес келетін ашық және дереу жүзеге асырылатын хаттаманың негізі ретінде. Хаттама электр коммуникацияларының автоматикасы жүйелері ұшырасатын қолайсыз ортада сенімді байланыс орнатуға мүмкіндік береді, бұл бұрмалануды жою үшін арнайы жасалған. электромагниттік кедергі (EMI), қартаю компоненттері (олардың күтілетін өмірі ондаған жылдарға созылуы мүмкін) және нашар тасымалдағыштар.

Қауіпсіздік

Себебі ақылды тор қосымшалар, әдетте, үшінші тараптармен бірдей физикалық желілерге және тордың IP инфрақұрылымына негізделеді, DNP3 протоколына қауіпсіз аутентификация мүмкіндіктерін қосу бойынша көп жұмыс жасалды. DNP3 протоколы сәйкес келеді IEC 62351-5. Кейбір жеткізушілер шифрлауды қолдайды сымның соғуы Интернет-протоколға негізделген байланыс үшін сериялық байланыс немесе виртуалды жеке желілер үшін. Ең танымал соққылардың бірі 2003 жылы AGA-12 (American Gas Association) ретінде басталды, кейінірек IEEE Std болды. 1711-2010. Осы стандарт кейіннен 2014 жылдың 27 наурызында алынып тасталды.

DNP3 протоколына да сілтеме жасалады IEEE Std. IEEE 1379-2000 қазіргі заманғы SCADA Master-RTU / IED байланыс байланыстарын енгізу бойынша ең жақсы тәжірибелер жиынтығын ұсынады. Оларға тек шифрлау ғана емес, белгілі кіру әдістерінен қауіпсіздікті күшейтетін басқа да тәжірибелер жатады.

DNP3-ті IEC 62531-3 TLS, Көлік қабаттарының қауіпсіздігі стандартына сәйкес қолдану ұсынылады.

Техникалық мәліметтер

DNP3 хаттамасында Modbus сияқты ескі хаттамаларға қарағанда анағұрлым берік, тиімді және өзара әрекеттесуге мүмкіндік беретін маңызды ерекшеліктері бар.

Тұрғысынан OSI моделі желілер үшін DNP3 а анықтайды 2 қабат хаттама. Ол мультиплекстеуді, деректерді фрагментациялауды, қателерді тексеруді, сілтемелерді басқаруды, басымдылықты және пайдаланушы деректері үшін 2 қабатты адрестеу қызметтерін ұсынады. Ол сонымен қатар Тасымалдау функциясын анықтайды (функциясына шамалы ұқсас 4 қабат ) және қолданбалы қабат (7 қабат ) функциялар мен жалпы SCADA қосымшаларына сәйкес келетін жалпы мәліметтер типтерін анықтайды. DNP3 жақтау қатты ұқсайды, бірақ ұқсас емес IEC 60870-5 FT3 жақтауы. Ол қатты қолданады циклдық қысқартуды тексеру қателерді анықтауға арналған кодтар.

Өткізу қабілеттілігінің жоғарылауы іс-шараға бағытталған деректер туралы есеп беру. Қашықтағы терминал бірлігі деректер нүктелерін бақылайды және деректерді есеп беру керектігін анықтаған кезде оқиғаларды тудырады (мысалы, мән өзгерген кезде). Бұл оқиғалар әрқайсысы 1, 2 және 3 сыныптарымен байланысты үш буфердің біріне орналастырылған. Бұған қосымша, 0 бақыланатын деректердің «статикалық» немесе ағымдағы күйі ретінде анықталады.

Қашықтағы терминал блогы бастапқыда DNP3 «тұтастық туралы сауалнама» (1, 2, 3 және 0 класының деректерін біріктірілген оқылым) деген терминмен жауап алады. Бұл қашықтағы терминалды блоктың барлық буферлік оқиғаларды және барлық статикалық нүктелік деректерді негізгі станцияға жіберуіне әкеледі. Осыдан кейін Мастер 1-сыныпты, 2-сыныпты немесе 3-сыныпты оқи отырып, іс-шаралар туралы сауалнамалар жүргізеді. Сыныптарды оқуды бірге орындауға болады немесе әр сынып әр түрлі есепте оқуға болады, бұл есеп берудің әр түрлі басымдықтарын жасаудың механизмін ұсынады. әр түрлі сыныптарға арналған. Тұтастық туралы сауалнамадан кейін деректерге елеулі өзгерістер ғана жіберіледі. Бұл айтарлықтай өзгерген-өзгермегеніне қарамастан, барлық уақытта сауалнама жүргізгеннен гөрі деректерді айтарлықтай жауаптылыққа әкелуі мүмкін.

Қашықтағы терминалды блок, ол қол жетімді болған кезде, өздігінен 1, 2 немесе 3 класс деректерін хабарлау үшін конфигурациялануы мүмкін.

DNP3 протоколы RTU-мен уақытты синхрондауды қолдайды. DNP хаттамасында барлық нүктелік мәліметтер нысандарының уақыт таңбасы бар нұсқалары бар, сондықтан RTU сирек сұрау салған кезде де, сауалнамалар арасында болған оқиғалардың ретін қалпына келтіруге жеткілікті деректер алуға болады.

DNP3 хаттамасында нүктеге бағытталған объектілердің едәуір кітапханасы бар. Бұл ауқымды кітапхананың басты мақсаты көптеген басқа Modbus қондырғыларында жасалатыны сияқты, басқа объектілерге қатысты биттік картаға түсіру қажеттілігін жою болды. Мысалы, өзгермелі нүкте санының нұсқалары қол жетімді, сондықтан нөмірді 16 биттік регистр жұбымен салыстырудың қажеті жоқ. Бұл үйлесімділікті жақсартады және сияқты мәселелерді жояды өміршеңдік.

DNP3 протоколына арналған қашықтағы терминал қондырғысы шағын, қарапайым ендірілген құрылғы немесе жабдықпен толтырылған үлкен, күрделі тірек болуы мүмкін. DNP Пайдаланушылар тобы RTU сәйкестігі үшін хаттаманың төрт деңгейлік жиынтықтарын құрды. DNP пайдаланушылар тобы қарапайым іске асырудың 1 және 2 деңгейлеріне арналған сынақ процедураларын жариялады.

Хаттама берік, тиімді және көптеген жабдықтармен үйлесімді, бірақ уақыт өте келе күрделі және нәзік бола бастады. Барған сайын өсіп келе жатқан өндірістік қосымшалар - бұл проблеманың бір бөлігі. Сондай-ақ, SCADA тұжырымдамалары техникалық тұрғыдан қарапайым, бірақ жабдықтың бірнеше түрін біріктіретін далалық қосымшалар сатушының іске асырылуындағы ауытқулардың салдарынан қондыруда немесе ақауларды жоюда күрделі бола алады.

IEEE стандарттау

The IEEE ретінде DNP3 қабылдады IEEE Std 1815-2010 2010 жылғы 23 шілдеде.[1] IEEE Std 1815-ті қаржыландыру Тарату және тарату комитеті мен қосалқы станция комитетімен жүзеге асырылды IEEE Power & Energy Society, қосымша кіріспен DNP пайдаланушылар тобы.

2012 жылдың сәуірінде IEEE бекітілген STD 1815-2012 жариялау үшін. IEEE Std 1815-2010 ескірген. Стандарттың 2012 жылғы нұсқасында 5-ші Қауіпсіз Аутентификация Нұсқасы үшін мүмкіндіктер бар. IEEE 1815-2010-дағы қауіпсіз аутентификацияның алдыңғы нұсқасы қолданылған алдын-ала ортақ кілттер тек. Жаңа нұсқа қолдануға қабілетті Ашық кілтті инфрақұрылым және бұл қашықтан пернелерді өзгертуді жеңілдетеді.

Әдебиеттер тізімі

  • 1379-2000 - IEEE қосалқы станциядағы қашықтағы терминалдық қондырғылар мен интеллектуалды электронды құрылғылар арасындағы деректер байланысының ұсынылған тәжірибесі. 2001. дои:10.1109 / IEEESTD.2001.92412. ISBN  978-0-7381-2639-5.
  • 1815-2010 - IEEE электр энергетикалық жүйелерінің байланысы стандарты - таратылған желілік хаттама (DNP3). 2010. дои:10.1109 / IEEESTD.2010.5518537. ISBN  978-0-7381-6312-3.
  • 1815-2012 - IEEE стандарты электр энергетикалық жүйелері үшін таратылатын желілік хаттама (DNP3). 2012. дои:10.1109 / IEEESTD.2012.6327578. ISBN  978-0-7381-7292-7.
  1. ^ «Байланыс, ынтымақтастық, ынтымақтастық - IEEE Smart Grid». Архивтелген түпнұсқа 2010-07-06. Алынған 2010-08-28.

Сыртқы сілтемелер