• Руководство по эксплуатации ПТК "ТМИУС КП"

• Описание ПО конвертора портов Ethernet - RS232/485

• Описание системы блокировки разъединителей на примере реализованного проекта.

• Утилита производителя для конфигурирования модулей телесигнализации, телеизмерений, телеуправления

Для телемеханизации энергообъектов компания ООО "ЦентрЭнергоАвтоматика" предлагает в максимальной степени унифицированное решение на базе программируемых контроллеров I-7188EX, uPAC-7186EX, I-8831, iPAC-8841 и модулей ввода-вывода I-7000/M-7000 (I-7017, I-7041, M-7051D, I-7043) и I-8000 серий производства компании ICP DAS - телемеханическую информационно-управляющую систему (ПТК "ТМИУС КП").

В качестве измерительных преобразователей предлагается использовать цифровые измерительные преобразователи переменного тока и напряжения серии АЕТ-ХХХ производства завода "Алекто" (г.Омск), ПЦ6806 производства ООО "НПП ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА" и PM130 производства SATEC(Израиль).

В комплексе используются стандартные протоколы ModBus RTU (ASCII) для сбора ТС, ТИ и ТУ на уровне объекта и протоколы ГОСТ МЭК-870-5-101/104, TCP/IP-Modbus для передачи параметров телеметрии на уровень ДП.

ПТК “ТМИУС КП” относится к системам открытого типа, архитектура которых является проектно-компонуемой, при этом типы и количество технических и программных средств комплекса определяются количеством параметров телеметрии объекта: ТС, ТИ, ТУ.

Модернизация программно-технического комплекса осуществляться путем исключения или добавления отдельных функциональных модулей.

Используемые в системе модули имеет наработку на отказ не менее 80 000 часов. Рабочий температурный режим от -25° до +70° .

Общие функции комплекса:

• Прием данных телеизмерений, телесигналов и выдача команд телеуправления по протоколу ModBus RTU (ASCII);

• обработка и передача данных телеметрии на верхний уровень АСДУ по протоколу ГОСТ МЭК-870-5-101/104;

• возможность передачи данных на верхний уровень по нескольким направлениям;

• логический анализ ТС выключателей, разъединителей, заземляющих ножей и необходимых значений телеизмерений подстанции и выдача команд управления электромагнитными замками по заданному алгоритму в схеме электромагнитной блокировки разъединителей;

• задание апертур для каждого телеизмерения;

• задание нескольких порогов уставок для каждого телеизмерения;

• контроль и отображения телеметрии КП;

• возможность однопозиционного, двухпозиционного телеуправления;

• прием данных с датчиков РПН;

• прием данных с блоков цифровых защит РЗА;

• диагностика параметров системы;

• запрос времени от источника точного времени GPS, с последующей корректировкой времени внутренних часов;

• привязка принятых данных к меткам времени.

Общая структурная схема системы телемеханики

Система телемеханики объекта строится как распределенная информационно-управляющая система на базе программируемых контроллеров и модулей ввода-вывода серии серийного производства, объединенных в ЛВС со средствами вычислительной техники.

В структуру СТМ входят технические средства, распределенные по трем уровням иерархии:

• К нижнему уровню относятся:
  - цифровые измерительные преобразователи ТИ АЕТ (ПЦ6806);
  - аналоговые измерительные преобразователи ТИ (Е855) и контроллеры аналогового ввода ТИ (АЦП M-7017RC);
  - контроллеры дискретного вывода (M-7045D) с модулями выходных реле телеуправления (RM104).

• Ко второму уровню системы относятся:
  - коммуникационные slave-контроллеры uPAC-7186EX телемеханики и подсистемы управления блокировкой разъединителей.

• К третьему уровню системы телемеханики относятся:
  - головной контроллер телемеханики uPAC-7186EX (контроллер №1);
  - технологическая ЛВС, коммуникационное оборудование, система точного времени GPS, устройства электропитания;
  - пульт контроля.

Общая структурная схема телемеханической информационно-управляющей системы контролируемого пункта (ТМИУС КП) представлена на рисунке 1.

Опрос ТС типа “сухой контакт” и ТИ от аналоговых преобразователей контроллером uPAC-7186EX осуществляется через модули дискретного ввода М-7051D (на 16 входов) и аналогового ввода M-7017RC (на 8 входов), соответственно, по физическим линиям связи интерфейса RS-485 по протоколу ModBus RTU (ASCII). От коммуникационных slave-контроллеров uPAC-7186EX по опросу головного контроллера телемеханики (контроллер №1) параметры телеметрии передаются на верхний уровень АСДУ по протоколу МЭК-5-870-101(104) или TCP/IP Modbus и на пульт контроля объекта, подключенному непосредственно к контроллеру через порт Ethernet по протоколу TCP/IP Modbus, через коммутатор, либо через точку доступа беспроводной связи WiFi.

Опрос ТИ коммуникационными контроллерами от цифровых измерительных преобразователей осуществляется по линиям связи интерфейса RS-485.

Команды телеуправления с верхнего уровня АСДУ оборудованием объекта принимаются и обрабатываются головным контроллером uPAC-7186EX и реализуются по линиям связи интерфейса RS-485 в протоколе Modbus ASCII через модули дискретного вывода M-7045D (на 16 каналов) и блоки выходных реле RM-104.

Кроме функции удаленного телеуправления оборудованием, контроллер uPAC-7186EX обладает функционалом локальной автоматики управления оборудованием в соответствии с задаваемыми алгоритмами управления, что реализуется для системы управления электромагнитной блокировкой разъединителей от ошибочных действий оперативного персонала.

Для быстроменяющихся процессов (точность до 1 мс) и большого количества телеметрии и измерительных преобразователей используется линейка контроллеров iPAC-8841 с большими коммуникационными возможностями. Структурная схема показана на рисунке 2.

Построение системы управления блокировкой на базе программируемого контроллера заключается в сборе информации о состоянии положения выключателей, разъединителей и заземляющих ножей, их логической обработке на предмет соблюдения необходимых условий для выдачи команды телеуправления на включение цепи питания ± 220 В и, собственно, в самой подаче питания на соответствующий электромагнитный замок разъединителя или заземляющего ножа через выходные реле управления.

Конфигурация системы телемеханики и формирование алгоритмов управления блокировкой разъединителей объекта осуществляется через графический интерфейс пользователя, функционирующий в ОС “Windows/ХР” (см. рисунок 3).

На пульте контроля осуществляется визуализация состояния объекта, контроль работы модулей комплекса.

Для эксплуатационного персонала для контроля системы и параметров реального времени поставляется сервисное программное обеспечение.

Графический пользовательский интерфейс конфигуратора системы

На уровне подстанций с небольшим объемом ТС, ТИ в качестве телемеханики предлагается использовать программируемые контроллеры uPAC-7186EX, задачей которых является опрос цифровых измерительных преобразователей типа AET, ПЦ-6806 и модулей сбора ТС M-7051D по линиям связи интерфейса RS-485 по протоколу Modbus RTU и передача данных телеинформации с меткой времени на уровень ДП по протоколу МЭК 870-5-101.

В рамках работ по реконструкции систем телемеханики также выполняются работы по выводу ТС от выключателей, разъединителей 110, 35, 10(6) кВ и ЗН для внедрения системы управления блокировкой разъединителей.

Как показали расчеты, дооснащение системы ТМ объекта подсистемой управления блокировкой разъединителей не превышает 20-22% от общей стоимости затрат на реконструкцию системы ТМ.

Конкурентные преимущества предлагаемых технических решений

• Использование на уровне контроллера uPAC-7186EX унифицированного программного обеспечения, обеспечивающего применение программируемых контроллеров, как в качестве классической телемеханики, так и для системы управления блокировкой разъединителей, позволяет в максимальной степени повысить эффективность капиталовложений Заказчика, сократить издержки на внедрение систем, подготовку персонала и эксплуатацию систем.

• Автоматизированное конфигурирование системы c использованием графического интерфейса сокращает время наладки, а заложенные при этом алгоритмы контроля, практически полностью исключают ошибки эксплуатационного персонала.

• Использование контроллера uPAC-7186EX обеспечивает, при наличии соответствующих каналов связи, включение КП по TCP/IP в локальные сети АСДУ.

• Использование современных технологий, в частности беспроводного доступа Wi-Fi, позволяет вести контроль за производством переключений на объекте и контроль за режимными параметрами системы через мобильные устройства, такие как КПК, Ноутбук, коммуникатор, что сокращает время на развертывание системы контроля при производстве переключений или ремонтно-профилактических работах.

• Использование стандартных протоколов Modbus, TCP/IP, МЭК 870-5-101/104 дает широкие возможности для интеграции системы с другими смежными системами, включения новых устройств, наращивания и развития системы.

• Телемеханизация энергообъектов и внедрение систем управления блокировкой разъединителей от ошибочных действий персонала на подстанциях на основе одних и тех же программных и технических компонентов обеспечивает Заказчику значительное снижение затрат как на внедрение этих систем, так и последующих эксплуатационных издержек на их обслуживание.

• Использование стандартных, общепризнанных во всем мире, средств промышленной автоматизации, конфигурирование системы и формирования алгоритмов управления на уровне пользователя через удобный пользовательский интерфейс в среде Windows, легкость в освоении технологии внедрения систем, в максимальной степени исключает критическую зависимость Заказчика от поставщика программно-технических комплексов.