СТА №2/2017

Серия квадратных блоков наверху подчинённого узла отображает данные, сохранённые в его базе данных, и устройства ввода-вывода. Различные типы данных схематически организо- ваны в массивы. Массив бинарных входных значений представляет со- стояния устройств с булевой логикой. Значения в массиве аналоговых данных представляют входную величину, кото- рую подчинённый узел измерил или вычислил. Массив счётчиков представ- ляет счётные значения, например, та- кие как киловатт-часы, которые уве- личиваются до тех пор, пока не достиг- нут максимума, а затем сбросятся в ноль и снова начнут расти. Управляю- щие выходы организованы в массив, представляющий собой логические или физические команды на включе- ние/выключение, увеличение/пониже- ние, замыкание/размыкание. В конце массив аналоговых выходов, который представляет собой физические или логические аналоговые значения, на- подобие тех, что используются для уставок (Setpoints). Мастер DNP3 имеет подобную базу данных (бинарный, аналоговый и счёт- чик). Мастер использует значения в своей базе данных для определённых целей: отображение состояния систе- мы, управление с обратной связью, уве- домление о тревогах и др. Задача масте- ра – сохранять свою базу данных акту- альной. Это достигается путём отправ- ки запросов к подчинённому узлу с просьбой вернуть значения их базы данных. Это называется Polling (опрос). Подчинённый узел отзывается на за- прос мастера, передавая содержимое его базы данных (массива данных). Стрелки, нарисованные внизу на рис. 2, показывают направление запросов (по направлению к подчинённому узлу) и направление ответов (по направлению к мастеру). Также подчинённый узел может передавать ответ без предвари- тельного получения запроса. DNP3 В КОНТРОЛЛЕРАХ FASTWEL I/O Далее будет рассмотрена структу- ра протокола применительно к рас- пределённой системе ввода-вывода FASTWEL I/O. Для унифицированного представле- ния функциональных возможностей протокола DNP3, поддерживаемых тем или иным устройством, в специфика- ции протокола DNP3 введено понятие подмножества реализации (DNP3 Subset Implementation), описывающего совокупность функций и параметров протокола, реализованных в устрой- стве, а также набор поддерживаемых типов объектов данных DNP3 [2]. Каждое подмножество реализации определяет так называемый уровень (Level), позволяющий в краткой форме обозначить совместимость устройства с тем или иным подмножеством реализа- ции. В спецификации DNP3 определе- но четыре уровня совместимости, отли- чающихся по функциональной полно- те, количеству поддерживаемых типов объектов данных и команд и обозначае- мых Level 1, Level 2, Level 3 и Level 4, или L1, L2, L3, L4. Например, обозначение DNP3-L2 Outstation указывает на под- держку устройством подмножества реа- лизации Level 2, определённого для станций типа Outstation (подчинённый узел). Контроллеры узла сети (CPM712 и CPM713) содержат реализацию про- токола DNP3-L2 Outstation, который может функционировать через любой из встроенных последовательных пор- тов интерфейса RS-232C/RS-485, а также через интерфейсные модули NIM741 и NIM742. Контроллеры FASTWEL I/O могут использоваться в топологиях «звезда» и «шина», показан- ных на рис. 3. Одновременное применение не- скольких станций-мастеров в любой из указанных топологий возможно, одна- ко может приводить к непредсказуе- мым результатам, если в подчинённых узлах используются инициативные со- общения для передачи информации о событиях в адрес мастеров одновре- менно с использованием механизма опроса подчинённых узлов мастерами. Это связано с тем, что из-за коллизий узлы сети могут не иметь доступа к ли- нии передачи данных в течение заранее 32 СТА 2/2017 ОБ ЗОР / П РОМЫШЛ Е ННЫЕ С Е Т И www.cta.ru Рис. 2. Данные мастера и подчинённого узла протокола DNP3 Рис. 3. Поддерживаемые сетевые топологии для контроллеров CPM712, CPM713 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Дискретные входы 4 3 2 1 0 Аналоговые входы 3 2 1 0 Входы счётчиков 6 5 4 3 2 1 0 Выходы управления 4 3 2 1 0 Аналоговые выходы Мастер DNP3 (Master) Подчинённый узел DNP3 (Outstation) Пользовательская программа DNP3 Линия передачи данных Программное обеспечение DNP3 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Дискретные входы 4 3 2 1 0 Аналоговые входы 3 2 1 0 Входы счётчиков 6 5 4 3 2 1 0 Выходы управления 4 3 2 1 0 Аналоговые выходы Пользовательская программа DNP3 Программное обеспечение DNP3 Запросы Ответы на запросы Топология «звезда» Топология «шина» Подчинённый узел DNP3 (DNP3 Outstation) Подчинённый узел DNP3 (DNP3 Outstation) Мастер DNP3 Подчинённый узел DNP3 (DNP3 Outstation) Мастер DNP3 Подчинённый узел DNP3 (DNP3 Outstation) Подчинённый узел DNP3 (DNP3 Outstation)