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)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,。由于目前大部分國外配電自動化(DA)設備都支持DNP3.0,，為使電力設備具有兼容性和標準性，大部分與國外電力主站配套的FTU都使用DNP3.0通訊規(guī)約,。
　　FTU作為配電自動化系統(tǒng)的重要部分,，不但要實現(xiàn)基本的測量與監(jiān)控功能，還要實現(xiàn)與遠方主站的通信,。本設計以ARM為主處理器,，以多處理器的方式將功能項模塊化，各自獨立互不干擾,，主處理器控制和協(xié)調各個功能單元的操作和數(shù)據(jù)交互,，這樣既減少了設備的維護也可以利用設備的冗余來保證電力設備的正常運行。
1 無線FTU系統(tǒng)構成
　　圖1為無線FTU系統(tǒng)的構成,。利用GPRS/CDMA等無線網(wǎng)絡作為通訊載體,，移動服務商將數(shù)據(jù)通過無線或者Internet網(wǎng)絡傳輸?shù)诫娏ΡO(jiān)控中心的局域網(wǎng)絡的電腦上，通過這種科學的方式來實現(xiàn)遠程自動化監(jiān)控,。

　　由于電力終端設備工作的特殊性,，其安裝位置、工作環(huán)境以及對可靠性,、穩(wěn)定性的要求,，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡已很難滿足電力設備網(wǎng)絡化的要求。無線FTU在實現(xiàn)標準通訊規(guī)約的基礎上加以改進,，通過GPRS／CDMA網(wǎng)絡實現(xiàn)電力設備的網(wǎng)絡化,，在實現(xiàn)正常工作的同時，提高電力網(wǎng)絡的自動化程度,，也更高效地實現(xiàn)了電力監(jiān)控設備的網(wǎng)絡化,。
2 DNP3.0規(guī)約介紹
　　DNP 3.0規(guī)約是在國際電子電工協(xié)會(IEC)的TC57協(xié)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(shù)據(jù)鏈路層和應用層" title="應用層">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(shù)據(jù)鏈路采用一個偽傳輸層去完成最短報文的組裝與分解,。圖2為通訊模型的比較。

2.1 DNP3.0的框架結構
　　DNP 3.0規(guī)約的文本共分4部分：數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約,、傳輸功能,、應用層規(guī)約及數(shù)據(jù)對象庫。
　　由于匯編語言" title="匯編語言">匯編語言在硬件控制和處理速度上的高效性,，在對規(guī)約處理時,，整個CRC部分用匯編實現(xiàn)，似乎很麻煩,，但由于匯編語言在位控制上可以類似C語言中聯(lián)合體的操作,，所以在協(xié)議的控制上使用整體賦值分位判斷的方法，協(xié)議處理簡單明了,。C與匯編的混合使用,，各取其長,，實現(xiàn)了DNP通信的同時也提高了響應速度和代碼質量,。
　　DNP 3.0 規(guī)約的幀格式的基本單元是字節(jié)的，所以按照DNP 3.0 規(guī)約的層次結構分別定義鏈路層控制字" title="控制字">控制字,、偽傳輸層控制字,、應用層控制字、應用層功能碼,、FTU內部狀態(tài)1,、FTU內部狀態(tài)2等。
　　按照DNP 3.0規(guī)約的數(shù)據(jù)流程,，分層搭建處理程序流程,。DNP 3.0規(guī)約詳細規(guī)定了協(xié)議的層次結構及每一層的功能，程序只要完全與規(guī)約一致即可實現(xiàn)通訊的標準化,。
　　DNP協(xié)議鏈路層處理流程如圖3所示,。

2.2 DNP3.0中CRC算法的實現(xiàn)
　　CRC校驗是保證通信可靠性的關鍵處理部分,在協(xié)議中必須對報文的報頭、每個數(shù)據(jù)塊" title="數(shù)據(jù)塊">數(shù)據(jù)塊都進行校驗,，并將校驗碼與數(shù)據(jù)一起捆綁發(fā)送,，主站接收時可以對報文的信息進行分析，判斷通信是否正常,。下面是結合實際應用給出的分析方法和匯編語言的CRC校驗程序,。
　　CRC的生成函數(shù)為：
　　P＝G(X)=X16+X13+X12+X11+X10+X8+X6+X5+X2+1
　　CRC=(M216)/G(X)
　　具體實現(xiàn)細節(jié)分為：
　　發(fā)送一個數(shù)據(jù)塊:
　　·取用戶數(shù)據(jù)塊M,其長度為K比特。
　　·將M乘以216得216M,。
　　·將此數(shù)除以(模2除)P(17比特),得余數(shù)R(16比特),。
　　·對R取反，得R’,。
　　·將R’掛在216M之后,，并作為數(shù)據(jù)塊(T’)發(fā)送出去,。
　　接收一個數(shù)據(jù)塊：
　　·接收一個數(shù)據(jù)塊(T’)，它具有(K+16)比特,。
　　·將T’中的R’取反后得T,，仍為 (K+16)比特。
　　·將T除以P,，得出它的余數(shù),。
　　·若余數(shù)為非零，則數(shù)據(jù)塊出錯,，否則數(shù)據(jù)塊無誤,。
　　用匯編語言實現(xiàn)：(用查表法實現(xiàn)，具體表格省)
　　PROC ASKCRC
　　　　;入口參數(shù)：R7：要轉換的個數(shù),；0A0H：數(shù)據(jù)的起始位置
　　　　;出口參數(shù)： CRCL CRCH
　　　　;需保護的參數(shù)：10H,11H 12H,13H 14H R6 R1 A
　　ASKCRC:
　　　　MOV R1,#0A0H
　　　　MOV DPTR,#CRCTAB
　　　　MOV 10H,#0 ;CRCL
　　　　MOV 11H,#0 ;CRCH
　　CRC1:
　　　　MOV A,@R1
　　　　MOVC A,@A+DPTR
　　　　MOV 12H,10H
　　　　MOV 13H,#0
　　　　ANL 12H,#0FFH
　　　　XRL 10H,#0
　　　　XRL 11H,A
　　　　MOV A,12H
　　　　ORL 10H,A
　　　　MOV A,13H
　　　　ORL 11H,A
　　　　MOV R6,#8
　　CRC2:
　　　　MOV 14H,11H
　　　　ANL 14H,#80H
　　　　CLR C
　　　　MOV A,10H
　　　　RLC A
　　　　MOV 10H,A
　　　　MOV A,11H
　　　　RLC A
　　　　MOV 11H,A
　　　　MOV A,14H
　　　　CJNE A,#80H,CRC3
　　　　XRL 10H,#65H
　　　　XRL 11H,#3DH
　　CRC3:
　　　　DJNZ R6,CRC2
　　　　INC R1
　　　　DJNZ R7,CRC1
　　　　XRL 10H,#0FFH
　　　　XRL 11H,#0FFH
　　　　MOV 12H,10H
　　　　MOV 13H,11H
　　　　MOV A,10H
　　　　MOVC A,@A+DPTR
　　　　MOV 13H,A
　　　　MOV A,11H
　　　　MOVC A,@A+DPTR
　　　　MOV CRCL,A
　　　　MOV CRCH,13H
　　　　RET
2.3 DNP3.0的對象庫設定
　　采用DNP應用層規(guī)約的智能化設備可以監(jiān)視控制,，在軟、硬件方面均產生大量的數(shù)據(jù),，這些數(shù)據(jù)被稱之為“信息單元”,。不論它的數(shù)據(jù)源是什么，設備的簡要文件(Profile documents)都需要為每個遠動設備的數(shù)據(jù)對象指明其確切的數(shù)據(jù)源及意義,。FTU需要對電網(wǎng)進行測量和監(jiān)控,，所以必須明確DNP信息單元或用于DNP應用層的數(shù)據(jù)對象之編碼規(guī)范。圖4是實際應用時采用的一種通信格式,。