W układach automatyki elektroenergetycznej stosuje się protokoły sieciowe, takie jak:

• PRP (Parallel Redundancy Protokol),
• HSR (High-availability Seamless Redundancy)
• RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol).

Ostatni dopuszcza tworzenie pętli w sieciach złożonych ze switchy zarządzalnych i pozwala zabezpieczyć się przed lawinowym powielaniem informacji broadcastowych (broadcast storm).

Podstawową wadą RSTP jest występowanie czasu rekonfiguracji, który w zależności od złożoności sieci może wynieść od 0,5s do nawet kilku sekund.

Protokoły PRP oraz HSR zostały ustandaryzowane w IEC 62439-3 i zaleca się ich stosowanie w aplikacjach IEC61850 gdzie wymagana jest najwyższa niezawodność.

W tego typu systemach utrata lub opóźnienie pewnych informacji (np. komunikatu typu GOOSE) może doprowadzić do poważnych konsekwencji. Najważniejszą cechą PRP i HSR  jest brak czasu rekonfiguracji (0ms) dzięki czemu w przypadku wystąpienia awarii nie wystąpi utrata pakietów danych.

Schemat aplikacji testowej

Format ramki protokołu PRP

Łącznik magistrali IEC61850 Axioline F BK SAS z modułami I/O wysyła raport MMS do klienta IEC61850. Oba hosty do sieci podłączone są poprzez moduły redundantne FL RED 2001 PRP LC które są rozumieniu PRP tzw. DANP (Double Attached Node) i są zgodne z normą IEC62439-3. Moduły PRP mają za zadanie zdublowanie wszystkich ramek ethernetowych odpowiednio do sieci LAN A oraz LAN B. Do oryginalnej ramki ethernetowej dodawany jest 6-bajtowy tzw. PRP Trailer. Jest on ignorowany przez wszystkie pojedyncze węzły (SAN) które nie komunikują się w strukturze PRP.

Chcemy porównać ramkę MMS która jest transmitowana w sieci LAN A i LAN B. W związku z tym że komunikacja MMS jest komunikacją typu klient-serwer,  należy w switchach FL3012E-2SFX aktywować funkcję ”Port mirroring” aby przekierować ruch na port w którym chcemy ”nasłuchiwać”.  Poniżej logi tego samego komunikatu MMS (w dwóch różnych sieciach) wyróżnionego Trailerem PRP składajęcego się z:

• numeru sekwencji
• identyfikatora LAN_A (10) /LAN_B (11)
• rozmiaru ramki

Dodatkowo status sieci LAN i podłączonych do niej urządzeń musi być stale monitorowany. Monitorowanie polega na tym że każdy węzeł DANP wysyła broadcastowe ramki cyklicznie tzw. PRP supervision frame. Pozwala to urządzeniom komunikującym się w PRP sprawdzić integralność całej sieci i statusu podłączonych do niej węzłów.

Przykład ramek monitorujących wysyłanych przez oba moduły PRP.

Produkty powiązane