Протоколы DNP3 и IEC60870/61850 на базе Ethernet для PACSystems RX3i

Компания GE Digital (ранее известная как GE Fanuc и GE Intelligent Platforms) продолжает совершенствовать свою ведущую линейку контроллеров для промышленной автоматизации PACSystems RX3i.

В этой связи было объявлено о выходе целого ряда коммуникационных модулей, поддерживающих стандарты DNP3 и IEC60870/61850. Эти протоколы берут свое начало в 80-х годах из разработок США и Европы для телемеханических систем управления и защиты электросетей. То есть они разрабатывались для мониторинга быстроменяющихся процессов на удаленных объектах (подстанциях), зачастую связанных с центром по низкоскоростным и ненадежным каналам связи. Последние релизы этих протоколов работают на Ethernet TCP/IP и получили достаточно широкое распространение в промышленности, в основном, для распределенных систем сбора данных и связи с удаленными устройствами (RTU).

Протоколы позволяют организовать обмен по событиям или гибко настраивать частоту опроса, включать передачу меток времени и данных, в том числе сохраненных в контроллерах в виде файлов. Поддерживаются разнообразные сетевые топологии типа шина, звезда и цепочка.

Indusoft-DNP-3Модули DNP3 и IEC-104 разработаны на базе стандарного Ethernet-модуля IC695ETM001, который занимает 1 слот PCI шины универсальной базовой платы контроллеров PACSystems RX3i, имеет 2 сетевых порта RJ-45 для экранированной витой пары и обеспечивает обмен на скорости 10/100Mбод.

Протокол DNP3 поддерживается полностью, для вариантов, когда контроллеры PACSystems RX3i могут быть как мастерами в сети, так и слейвами (outstation). В крейте контроллера могут быть установлены до 4 ведомых модулей, каждый из которых может передавать информацию на 8 мастеров. Время синхронизируется в соответствии с протоколом SNTP. Конфигурация интерфейсных модулей производится в инструментальной среде Machine Edition. Нет никаких ограничений на использование модулей для поддержки сети DNP3 в резервированной паре контроллеров PACSystems RX3i.

Для протокола IEC60870-5-104 выпускаются модуль сервера IC695EIS001 и модуль клиента IC695EIС001. Обмен данными между сервером и клиентом конфигурируемый и настраивается при помощи стандартной инструкции COMMREQ. В резервируемой системе два сетевых модуля основного и резервного контроллера имеют единый Redundant IP адрес, что позволяет верхнему уровню видеть их как один модуль.

Модуль IC695ECM850 предназначен для включения контроллера PACSystems RX3i в сеть IEC61850 в качестве мастера (клиента) с целью обмена данными с интеллектуальными электронными устройствами защиты и управления электрических сетей. Модуль может иметь от 1 до 4 Ethernet-портов, два из которых предназначены для медных витых пар 10/100/1000Мбод, а другие два – для установки малогабаритных модемов (SFP) для оптики. Таким образом, по оптическому каналу, можно обеспечить связь на расстоянии до 10км (для сети 100BASE-LX10, тип SMF). Для модуля назначены 5 МАС-адресов: по одному на каждый Ethernet-порт и один на внутренний свич. IC695ECM850 оснащен micro-USB разьемом для подключения к компьютеру с целью расширенной диагностики и обслуживания.

В таблице ниже приведены сводные параметры коммуникационных модулей всех трех протоколов.

 IC695EDM001IC695EDS001IC695EIC001IC695EIS001IC695ECM850
Название модуляPACSystems RX3i DNP3 Ethernet MasterPACSystems RX3i DNP3 Ethernet OutstationPACSystems RX3i IEC60870-5-104 Ethernet ClientPACSystems RX3i IEC60870-5-104 Ethernet ServerPACSystems RX3i IEC61850 Client
Тип сетиEthernetEthernetEthernetEthernetEthernet
ПротоколIC695ETM plus DNP3IC695ETM plus DNP3IC695ETM plus IEC60870-5-104C695ETM plus IEC60870-5-104IEC61850: MMS, GOOSE (under development)
Тип модуляMaster SlaveMaster (клиент)Slave (сервер)Master (клиент)
Коммуникационные порты2 порта RJ-45, 1 MAC адрес2 порта RJ-45, 1 MAC адрес2 порта RJ-45, 1 MAC адрес2 порта RJ-45, 1 MAC адрес2 порта RJ-45 и 2 слота SFP,5 МАС адресов
Скорость передачи10/100Mбод10/100Mбод10/100Mбод10/100Mбод10/100/1000 Mбод
Частота опроса ввода/выводаОт 100мс до 64с От 10мс до 3200мсОт 100мс до 64сОт 10мс до 3200мсМенее чем 1с
Память ввода/вывода10 000 точек12 072 точек, 20 000 событий10 000 точек12 072 точек, 20 000 событий5 000 переменных
Число узловДо 64 slaveДо 4 masterДо 64 серверовДо 4 клиентов32 устройства

Обзор контроллеров PACSystems RX3i и RX7i

Решение GE IP для горячего резервирования