Система телемеханики распределительных сетей 6-10 кВ на базе оборудования MOXA

Информация о компании

Компания: ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика, г. Москва, Россия
Сайт: www.cea-energo.ru
Основной вид деятельности: разработка системы телемеханики, оперативной блокировки и АСУТП для энергообъектов под названием ПТК ТМИУС КП; проектирование, производство, монтаж, наладка систем телемеханики, оперативной блокировки, АСУТП для подстанции 6-110 кВ

Информация о проекте

Задача: построение экономичной, надежной и высокоинтегрируемой системы телемеханики для объектов распределительных сетей 6-10 кВ
Оборудование: промышленные контроллеры UC-8112-LX или UC-8410A, модуль дискретного ввода 16DI ioLogic E1210, модуль дискретного вывода 16DO ioLogic E1211, промышленный преобразователь интерфейсов RS232/485 в Ethernet Nport IA5150, преобразователь интерфейсов RS485/Ethernet серии NPort, неуправляемый коммутатор серии EDS, 3G роутер OnCell

Требования заказчиков

• Система должная строиться на базе промышленных контроллеров с высокой производительностью, иметь функции шлюза протоколов, дорасчета принимаемой телеметрии, ее архивирования и предоставления через интерфейс оператора
• Поддержка протоколов Modbus, МЭК 870-5-101/104 в режиме приема и передачи, протокол МЭК 870-5-103 в режиме приема (указаны основные протоколы);
• Защита от EMI/EMС/Surge
• Несколько встроенных портов Ethernet для резервирования сети
• Несколько портов RS485 для опроса устройств нижнего уровня
• Рабочий температурный диапазон от -40 до +75^oC
• ОС Linux

Краткое описание задачи

Интеграция устройств РЗА, контроллеров ячеек, измерительных преобразователей со встроенными входами/выходами по цифровым интерфейсам Ethernet или RS485 по протоколам Modbus RTU и МЭК 60870-5-101/104 в систему телемеханики или АСУТП с целью экономии средств на всех этапах внедрения и повышения наблюдаемости энергообъекта.

Протоколы МЭК 60870-5-101/104 активно используются в энергетике при передаче информации с энергообъекта, однако, на объектах с высокой степенью интеграции данные протоколы используются для обмена между устройствами нижнего уровня. Возникает необходимость в использовании производительных контроллеров, с несколькими последовательными портами для подключения устройств нижнего уровня, способных выполнять задачи по сбору и обработке данных, осуществлять управление и мониторинг устройств. Исполнительное программное обеспечение должно работать под управление ОС Linux, что предъявляет особые требования к устройствам и средствам сборки и компиляции.

Решение ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика» на базе устройств MOXA в составе ПТК ТМИУС КП

Управляющий контроллер производит опрос устройств нижнего уровня, обеспечивает обработку принимаемой информации, при необходимости приводит измерения к инженерным величинам путем дорасчета и управление силовым оборудованием как по цифровым интерфейсам, так с помощью модулей с релейным выходом и производит передачу информации на сервера верхнего уровня. До внедрения системы телемеханики ПТК ТМИУС КП на базе оборудования МОХА сбор и управление происходили, в основном, через модули с сухим контактом, что приводило к дополнительным затратам на сами модули, монтаж цепей, их проверку и последующее обслуживание.

В качестве управляющего контроллера используются контроллеры UC-8112-LX или UC-8410A в зависимости от количества устройств нижнего уровня и количества последовательных портов. У данных контроллеров актуальная аппаратная платформа и версия операционной системы. Архив телеметрии находится на отдельном носителе, что является одним из требований для необслуживаемых распределенных объектов.

Сбор дискретных сигналов и управление силовым оборудованием возможно через модули E1210 и E1211 по интерфейсу Ethernet в протоколе Modbus TCP. Данные модули имеют функцию Daisy Chain для каскадного подключения сети Ethernet. Модули E1210 имеют встроенную функцию подавления дребезга, а E1211 функцию импульсного включения дискретного выхода.

Увеличение количества последовательных портов RS232 или RS485 возможно через преобразователи интерфейса Uport IA5150 или аналогичных, которые позволяют вести опрос контроллером через прозрачный TCP тоннель.

Для создания резервного канала до сервера верхнего уровня используется 3G маршрутизатор OnCell с функцией контроля канала.

Структурная схема типовой системы телемеханики на базе оборудования MOXA

Обоснование выбора оборудования для проекта

• Свободно программируемые контроллеры с готовой к использованию операционной системой Linux и возможностью запуска приложений пользователя
• Продукты MOXA используются в системах автоматизации по всему миру и отлично себя зарекомендовали на территории России
• Промышленные контроллеры МОХА являются безвентиляторными и имеют широкий рабочий температурный диапазон