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DNP 3.0規(guī)約在廣州地區(qū)調度系統(tǒng)的應用
摘 要 DNP 3.0規(guī)約使SCADA行業(yè)有了國際標準規(guī)約。標準規(guī)約的適用面廣，但理解、使用及實現標準規(guī)約的難度有所增大。DNP 3.0規(guī)約包括數據鏈路層規(guī)約，傳輸功能，應用層規(guī)約和數據對象庫。1997年廣州地區(qū)調度自動化系統(tǒng)與D20 RTU的 DNP 3.0規(guī)約接口的開發(fā)和調試獲得成功，通信質量令人滿意。由于DNP 3.0的功能強大，在現有設備上尚不能實現全部功能。由GE-HARRIS 公司加拿大Calgary控制分部在1993年開發(fā)的DNP 3.0(Distributed Network Protocol Version 3.0)規(guī)約是目前在歐洲及北美比較流行的一種開放性結構的規(guī)約，在國內正逐漸成為主流性通信規(guī)約之一。它可用于電力系統(tǒng)中子站系統(tǒng)、RTU、智能電子設備(IEDs)以及主站系統(tǒng)之間的通信，最重要的是DNP將成為一種公共領域的規(guī)約，可由用戶和非用戶以及其他供貨商使用。
1 DNP 3.0 規(guī)約介紹
DNP 3.0 規(guī)約是在國際電子電工協會(IEC)的TC57協議基礎上制定的通信規(guī)約，它支持ISO 的 OSI／EPA 模型，這種模型規(guī)定了物理層，數據鏈路層和應用層。然而，為了支持高級的RTU 功能和大于最大幀長的報文，DNP 3.0 的數據鏈路采用一個偽傳輸層去完成最短報文的組裝與分解。
DNP 3.0 規(guī)約的文本共分4部分：數據鏈路層規(guī)約，傳輸功能，應用層規(guī)約及數據對象庫。
1.1 數據鏈路層規(guī)約
數據鏈路層規(guī)約文件規(guī)定了DNP 3.0 版的數據鏈路層，鏈路規(guī)約數據單元(LPDU)以及數據鏈路服務和傳輸規(guī)程。
數據鏈路層采用一種可變幀長格式：FT3。
一個FT3的幀被定義為一個固定長度的報頭，隨之以可選用的數據塊。每個數據塊附有一個16位的CRC 校驗碼。固定的報頭含有2個字節(jié)的起始字，1個字節(jié)的長度，1個字節(jié)的控制字，1個16位的目的址，1個16位的源地址和1個16位的CRC校驗碼。
1.2 傳輸功能
這部分定義對于DNP 數據鏈路層充當偽傳輸層的傳輸層功能。偽傳輸層功能專門設計用于在原方站和副方站之間傳送超出鏈路規(guī)約數據單元(LPDU)定義長度的信息。
傳輸層報頭 數據塊
其中：傳輸層報頭——傳輸控制字，1個字節(jié)；
數據塊——用戶數據，1～249個字節(jié)。
1.3 應用規(guī)約
這部分定義了應用層報文(APDU)的格式。這里，主站被定義為發(fā)送請求報文的站，而外站則為從屬設備。被請求回送報文的RTU 或智能終端(IEDs)是事先規(guī)定了的。在DNP 內，只有被指定的主站能夠發(fā)送應用層的請求報文，而外站則只能發(fā)送應用層的響應報文。
1.3.1 應用報文格式
其中：請求(響應)報頭——標識報文的目的，包含應用規(guī)約控制信息(APCI)；
對象標題——標識后隨的數據對象；
數據——在對象標題內的指定類型的數據對象。
1.3.2 應用報文報頭字段的定義
請求報頭分應用控制、功能碼兩個字段。每個字段為8位的字節(jié)；響應報頭分應用控制、功能碼、內部信號字3個字段。每個字段也為8位的字節(jié)。
1.3.3 對象標題
報文的對象標題制定包含在報文中的數據對象或是被用來響應此報文的數據對象。
應用報文中，對象、限定詞、變程的靈活使用，可以表示多種數據類型和數據表示格式，滿足用戶的不同需要。這也是DNP 3.0規(guī)約的一大優(yōu)點。
2 在廣州地區(qū)調度SCADA 系統(tǒng)的應用
1995年，廣州電力工業(yè)局從美國VALMET 公司引進OASYS 調度自動化系統(tǒng)，并與美國技術人員聯合開發(fā)系統(tǒng)通信接口對DNP 3.0 規(guī)約的支持模塊。1997年開
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