说变电器的语言：Vaisala的DGA监视器中的标准化通信协议

确保不同的设备可以互相交谈并不总是那么容易，所以Vaisala Optimus™DGA监视器Opt100支持三个最受欢迎的通信协议 - 帮助它从电力变电站收集到需要的重要数据。

当将OPT100监视器安装在电力变电站中时，它将连接到变电站的SCADA（监督控制和数据采集）系统。该系统处理监视器收集的测量数据 - 通常在每个油分析中从10到50个测量值之间。测量结果使用机器对机器通信协议发送到SCADA。

实际上，SCADA系统会定期从监视器中请求信息，例如每秒一次。除了测量结果外，此信息还可以包括警报和系统状态之类的内容。

SCADA通信有几种不同的通信协议。过去制造商经常定义自己的定义，从而导致变电站网络组件之间的兼容性问题。值得庆幸的是，标准化已缩小了使用的不同协议的数量，从而改善了互操作性。如果变电站组件不支持与变电站的SCADA系统相同的协议，则需要协议转换器。

Opt100支持三个最受欢迎的通信协议：Modbus，DNP3和IEC 61850。尽管它们都可以用来将基本信息从Opt100传输到SCADA系统，但功能和操作方面它们略有不同。让我们更详细地看一下三个协议中的每个协议。

modbus

在这三个协议中，Modbus最古老的是1970年代定义的，尽管具有适度的功能，但它仍然被广泛使用。这是一种通用协议，没有特定于变电站的特征。Modbus可以通过几种不同的方式实现。Opt100提供了两个最常见的：Modbus RTU，带有RS-485作为硬件层和以太网上的Modbus TCP。Modbus通信基于主奴隶原理。主人启动通信，并回复向其发送的消息。在电力变电站中，SCADA是主人，并通过阅读Modbus寄存器从从服务器上要求提供信息。

建立modbus沟通需要大量的手动工作。Modbus接口描述（通常称为寄存器映射）是一个可读的文档，该文档说明了实现了哪些Modbus功能以及将哪些信息映射到哪个寄存器以及以哪种数据格式映射。当Modbus设备与SCADA系统一起使用时，安装技术人员必须使用Modbus寄存器映射的数据手动配置系统。

dnp3

DNP3协议是在1990年代定义的，是专门针对电力变电站和其他实用程序（例如水处理和气体供应）设计的。它主要用于美洲和日本等亚洲国家。
DNP3已定义为串行通信和以太网接口，并具有支持特定于变电站特定特征的几个功能。DNP3接口在用设备交付的设备配置文件文档中描述，并解释了所有通信参数，可用功能和测量信息。可以以人为可读的格式查看配置文件文档，也可以将其上传到SCADA系统，以更容易配置。
使用DNP3协议，SCADA系统是主站，Opt100是外部。DNP3主要用于主奴隶模式，但是DNP3外部也可以启动某些类型的通信，例如发送警报。

Opt100提供基于以太网的DNP3接口 - 可以在Opt100中找到详细的描述DNP3设备配置文件文档。

IEC 61850

IEC 61850是由国际电子技术委员会（IEC）开发的变电站自动化的标准，通常被视为未来的解决方案。它包含参考体系结构以及几个协议和数据模型，并且比Modbus和DNP3协议都复杂得多。主要思想是使用SCL（变电站配置描述语言）来描述所有变电站组件 - 变形金刚，交换机，继电器，测量设备，通信链接，配置等。目的是提供与制造商无关的方式来描述和操作电气变电站。
在IEC 61850上下文中，Opt100称为智能电子设备（IED）。IED总是包含一组描述它的SCL文件。实际上，变电站设计器将SCL文件导入变电站数据库并配置必要的参数，然后将配置的文件上传到Opt100，并成为变电站功能的逻辑部分。IEC 61850用户组可以在www.iec61850.ucaiug.org。

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