CommSet

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CommSet 2.2.0 Protocolo DNP 3.0

Manual de usuario.

México Julio 2001

Protocolo DNP 3.0

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Objetivo: dar a conocer el uso, características y facilidades del CommSet en la creación de comandos para el protocolo DNP 3.0 y resumir las características principales del mismo. Introducción. Para poder entenderse, bien sean dos personas o dos máquinas, es necesario seguir ciertas reglas de comportamiento, que quedan definidas por el protocolo común que se adopte. Los protocolos definen las reglas por las cuales un dispositivo se comunica con otros, DNP 3.0 es un protocolo para la transmisión de datos, desde un punto A hasta un punto B usando comunicaciones seriales. Este ha sido utilizado principalmente por las compañias eléctricas, pero puede operar perfectamente en otras áreas. DNP 3.0 provee las reglas para las computadoras de subestación, como de estación maestra, para comunicar comandos de datos y control. DNP 3.0 significa Distributed Network protocol, fue desarrollado po Harris Controls y actualmente es controlado por DNP User’s Group. El DNP 3.0 es un protocolo para sitemas abiertos, recomendado por la IEEE para comunicación con IED’s y UTR’s, actualmente se pretende implantar como el protocolo de comunicación estándar entre centros de control y UTR’s, así como a nivel interno de subestaciones: IED’s, UTR’s y concentradores de información. Cabe estacar que este manual da solo una breve introducción a DNP, de ninguna forma pretende ser un manual de este protocolo, su objetivo sólo es facilitar el uso y configuración del CommSet para DNP. Ventajas del DNP 3.0. La interconexión de equipos y sistemas de diferentes marcas se hace más sencilla. Los usuarios tienen opciones para elegir a sus proveedores. Los usuarios no tienen que manejar una gran diversidad de protocolos y equipos de pruebas asociados. Carcaterísticas principales del DNP 3.0. DNP 3.0 es un protocolo basado en las siguientes capas: Aplicación. Transporte. Enlace. Física.

Figura A-1 Capas del protocolo DNP 3.0.

Funciones de la capa de aplicación: Define la función de un mensaje. Envía o recibe mensajes completos, SCADA o DA.

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Se comunica con el usuario (base de datos) y con la capa de enlace. Recibe solicitudes y envía respuestas.

Figura A-2 Ventana histórico de mensajes, capa de a plicación.

Al marcar el recuadro de detalles esta ventana presentará el detalle del mensaje.

Figura A-3 Ventana histórico de mensajes con detall e, capa de aplicación.

Funciones de la capa de transporte.

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Limita los datos provenientes de la capa de aplicación a un máximo de 249 bytes por bloque o trama, a cada uno de estos bloques le añade un byte de control o transport header. Hacia la capa de enlace puede resultar uno o más bloques, cada uno con una longitud máxima de 250 bytes, 249 de datos más el byte de transport header. En el sentido de la capa de enlace a la capa de aplicación, los datos se desempacan de uno o más bloques, y se transfieren como un solo mensaje a la capa de aplicación, quitando los transport headers. Esta capa se consulta de manera similar a la ventana de histórico de mensajes de aplicación, solo que ahora se abre la ventana de histórico de transporte, dando doble click sobre la opción histórico de transporte, desde la ventana de configuración.

Figura A-4 Ventana histórico de mensajes, capa de t ransporte. La descripción de los campos es igual a la ventana de de histórico de aplicación y se puede consultar en la sección Histórico de mensajes del Manual de Usuario CommSet.

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Funciones de la capa de enlace. Empacar los datos provenientes de la capa de tranporte, de acuerdo a los formatos de la capa de enlace de DNP 3.0 y transmitirlos a la capa física. Desempacar los datos recibidos y pasarlos a la capa de transporte. Responder a todas las tramas válidas recibidas. Realizar reintentos en caso de falla. Realizar conexión o reconexión con la capa de enlace de otras estaciones, al arranque o en caso de falla. Ejecutar los procedimientos de detección y prevención de colisiones, para asegurar la transferencia confiable de datos a través de la capa física. Esta capa se consulta de manera similar a la ventana de histórico de mensajes de aplicación, punto 4.7, solo que ahora se abre la ventana de histórico de enlace, dando doble click sobre la opción histórico de enlace, desde la ventana de configuración.

Figura A-5 Ventana histórico de mensajes, capa de e nlace. La descripción de los campos es igual a la ventana de de histórico de aplicación y se puede consultar en la sección Histórico de mensajes del Manual de Usuario CommSet.

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Comandos CommSet capa de enlace. Un comando es una secuencia de varias palabras, que se utilizan para un fin determinado, por ejemplo en DNP 3.0 en la capa de enlace, petición de reset de la capa de enlace. El CommSet, permite la creación de comandos, sin necesariamente conocer a fondo el protocolo, esto lo hace de una manera amigable al trabajar en ambiente windows. Pasos para la creación de comandos de la capa de en lace DNP 3.0 en el CommSet. 1.- Ventana “Modo maestro DNP 3.0 enlace”. Para crear un nuevo comando, es necesario dar doble click sobre la opción “Modo maestro DNP 3.0 Enlace” con lo cual aparece la ventana “Modo maestro DNP 3.0 Enlace”.

Figura A-6 ventana Modo maestro DNP 3.0 Enlace.

Campo Descripción Descripción Texto libre para describir con mayor detalle el comando. UTR Es la dirección del dispositivo a quien se va enviar el comando. Segs Es el tiempo para enviar el comando cada determinado tiempo, cuando la opción de

transmisión de comandos se encuentra habilitada. Env Es el número de veces que se ha enviado el comando. Con Es el número de veces que se ha recibido respuesta aun mensaje enviado. No con Es el número de veces que no se ha recibido una contestación aun mensaje enviado. Con mal Es el número de veces que se ha recibido una contestación incorrecta aun mensaje

enviado. Comando Es la trama en hexadecimal del comando seleccionado. Enviar Esta opción envía una vez el comando seleccionado. Enviar siempre Esta opción envía repetidamente el comando seleccionado, hasta que se presione la

opción parar. Parar Detiene el envio de comandos. Tiempo entre mensajes Es el tiempo que el CommSet deja entre cada mensaje para ser enviados. Auto Con esta opción se transmiten todos los mensajes habilitados con que se cuente. Aceptar Cierra la ventana, salvando los últimos cambios.

2.- Ventana “Comando DNP 3.0 Enlace”. Desde la ventana Modo maestro DNP 3.0 Enlace, se presiona el botón secundario del mouse en cualquier área de esta ventana y seleccionar la opción “Nuevo comando” del menú flotante que aparece, debiendo aparecer la ventana de”Comando DNP 3.0 enlace”.

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Figura A-7 Ventana Comando DNP 3.0 Enlace.

Campo Descripción Función Son los comandos de esta capa, y las opciones son:

0: Reset of remote link 1: Reset of user process 2: Link test 9: Request link status

Dirección destino Es la dirección del dispositivo a quien se va enviar el comando. Dirección fuente Es la dirección del dispositivo que envia el comando. Intervalo(segs) Es el tiempo que el CommSet deja entre el envío de cada vez que se manda esta comando. Mensaje Es la trama en hexadecimal del comando seleccionado. Descripción Texto libre para describir con mayor detalle el comando. Aplica Botón para aceptar y guardar los cambios sin cerrar la ventana. Aceptar Botón para aceptar y guardar los cambios cerrando la ventana. Cancelar Botón para cancelar los cambios cerrando la ventana.

3.- Envío de comandos de la capa de Enlace. Una vez definido el comando esta listo para enviarse y esto se realiza desde la ventana “Modo maestro DNP 3.0 Enlace” y los resultados se pueden ver en la ventana “histórico de mensajes de la capa de enlace”. Funciones de la capa física. Proporciona los medios mecanicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para mantener y desactivar las conexiones físicas para la transmisión de bits entre entidades de datos.

Mecánicos, definen el tipo de conector, sus dimensiones físicas, la distribución de terminales, etc. Eléctricos, definen las características eléctricas, tales como tensión, nivel de señal, impedancia, etc. Funcionales, definen el significado de los niveles de tensión en cada terminal del conector. Procedimentales, definen las reglas aplicables a ciertas funciones y la secuencia en que éstas deben ocurrir.

La misión básica de este nivel es transmitir bits por un canal de comunicación, de manera que cuanto envíe el transmisor llegue sin alteración al receptor. Para ver esta capa en el CommSet, consultar el punto 4.8 Ventana de puerto serie. Objetos. Los objetos en DNP denotan un tipo general de datos y se identifican mediante un número de grupo y un número de variación. El número de variación indica una diferente representación de un mismo punto. Para cada objeto puede haber hasta cuatro diferente s categorías: Estáticos, reflejan el valor actual de una variable. Eventos, se generan como el resultado del cambio de datos. Estáticos congelados, reflejan el valor congelado de una variable. Eventos congelados, son valores congelados que se reportan como eventos.

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Grupos de objetos:

Binary input 1-9 Binary output 10-19 Counters 20-29 Analog input 30-49 Analog ouput 40-49 Time 50-59 Class 60-69 Files 70-79 Devices 80-89 Aplications 90-99 Alternate numeric 100-109

Para un mayor detalle, consultar el manual DNP V3.00 Data Object Library. Comandos CommSet capa de aplicación. Un comando es una secuencia de palabras, que se utilizan para un fin determinado, por ejemplo en DNP 3.0, en dirección de estación maestra a UTR para preguntar por variables analogicas. El CommSet, permite la creación de comandos, sin, necesariamente conocer a fondo el protocolo, esto lo hace de una manera amigable al trabajar en ambiente windows. Pasos para la creación de comandos DNP 3.0 en el Co mmSet. 1.- Creación de un nuevo comando. Para crear un nuevo comandoes necesario dar doble click, sobre la opción “Modo maestra DNP 3.0 Aplicación” de la ventana de configuración, debiendo aparecer la ventana de configuración de comando.

Figura A-8. Ventana de modo maestra. La descripción de todos los campos se puede consultar en la sección “Envío de comandos” del Manual de usuario.

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2.- Campos de la ventana de configuración de comand o.

Figura A-9 Ventana comando DNP 3.0 aplicación.

Campo Descripción Dir. Fuente Es la dirección que fuente que asume el CommSet, tanto en modo maestra como en

modo remota. Dir. Destino Es la dirección del dispositivo, al cual se envía el mensaje. Comodín Al enviar el mensaje la dirección de destino tomará el valor de default. Función Es la operación básica, que va a ser ejecutada, en DNP 3.0 se encutran las siguientes

funciones: 1: Read, 2: Write, 3: Select, 4: operate, 5:Direct operate, 6: Direct operate –No Acknowledgement, 7:inmediate frezee, 8: Inmediate frezee - No Acknowledgement, 9: Frezee and clear, 10:Frezee and clear - No Acknowledgement,13:Cold restart, 14:Warm restart, 20: Enable spontaneous messages, 21: Disable spontaneous messages, 22: Assign classes y 23:Delay measurement,.

Descripción Texto libre para describir con mayor detalle la función el comando. Objeto Describe al objeto con su número, variación y descripción, según el protocolo DNP3.0 Calificador Muestra el calificador utilizado. Start Muestra el byte a partir del cual va a tomar efecto el comando, cuando se necesita de un

índice. Stop Muestra el byte hasta el cual va a tomar efecto el comando, cuando se necesita de un

índice. Count Es el número de objetos atraer, cuando el objeto seleccionado requiere de un contador. Mensaje Muestra el mensaje en hexadecimal Intervalo (segs) Es el tiempo para enviar el comando cada n segundos, cuando la opción de transmisión

de comandos, se encuentra en modo “Auto”.

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3.- Selección del objeto. Para crear un nuevo objeto, es necesario presionar el botón secundario del mouse en cualquier área de la ventana de comando DNP 3.0 aplicación y seleccionar la opción “Nuevo objeto” del menú flotante que aparece, debiendo aparecer la ventana “Object message DNP”.

Figura A-10 Ventana Comando DNP 3.0 aplicación .

Figura A-11 Ventana Object Message DNP.

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Campo Desripción Función Es la operación básica, que va a ser ejecutada, en esta ventana aparece de forma sombreada, con lo

cual no se puede modificar. Objeto En este campo se selecciona el tipo de objeto con su respectiva variación. Calificador En este campo se selecciona el calificador, para el objeto seleccionado. Inicio Es la dirección inicial de la variable a partir de la cual va a tomar efecto el comando. Fin Es la dirección final de la variable hasta la cual va a tomar efecto el comando. Mensaje Es la decripción del comando en hexadecimal.

Una vez configurados estos campos, se da un click en aceptar, regresando a la ventana de comando DNP 3.0 aplicación, seleccionadoce otra vez aceptar, con lo cual el comando queda listo para ser transmitido.