Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности. Aris c304Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности
DESCRIPTION Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления… Transcript Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления 24 В пост. тока или 220 В пост./перем. тока • Прямой ввод сигналов с измерительных ТТ/ТН • Выдача команд телеуправления и оперативной блокировки • Обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами (МП РЗА и др.) • Присвоение меток времени с точностью 1 мс ARIS C304/С305 Контроллеры автоматизации ячеек 6–35кВ Инженерная компания ООО«Прософт-Системы» г. Екатеринбург, ул. Волгоградская, 194а, www.prosoftsystems.ru Тел: +7 (343) 3-565-111 Факс: +7 (343) 3-100-106 [email protected] Отличительные особенности • Работа в автономном режиме и в составе автоматизированных информационно- измерительных систем • Поддержка различных протоколов обмена данными: МЭК 61850-8-1 (GOOSE/MMS), МЭК 60870-5-101/104/103, Modbus ASCII/RTU/TCP, CRQ и др. • Поддержка протокола резервирования PRP • Наличие порта Ethernet для выносного ИЧМ и порта RS-485 • Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С Предназначены для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35кВ. I место на выставке «Электрические сети России-2014» Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности Внешний вид ARIS C304 (рис. 1) представляет собой чёрный параллелепипед без каких-либо органов управления и ин- дикации (за исключением нескольких светодиодов). Для подключения опци- ональной выносной панели управле- ния и индикации имеется интерфейс с 5.7″ LCD дисплеем и 12-кнопочной клавиатурой. Поскольку панель управ- ления и индикации не интегрирована в корпус, она может быть расположена в любой плоскости на большом рас- стоянии от самого устройства. Сам контроллер лёгкий и компакт- ный. На его лицевой стороне разме- щены дискретные входы и выходы, аналоговые входы по току и напряже- нию, порты Ethernet и RS485, светоди- одная индикация питания, состояния устройства и сигнализации ошибок. Также есть порт для подключения па- нели управления и индикации. При монтаже контроллера име- ющееся пространство используется максимально эффективно благодаря нескольким вариантам креплений. Во-первых, устройство обладает кре- плением под DIN-рейку, которое в случае необходимости можно снять, во-вторых, в наличии ещё есть 4 крюч- ка для установки контроллера на ров- ную вертикальную панель. Александр ГОЛОВИН, главный редактор журнала «Цифровая подстанция», магистр техники и технологий, действующий член рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии, занимающейся разработкой стандарта МЭК 61850 Электросетевые компании сегодня уделяют большое внимание реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6-35 кВ. Отве- чая запросам времени, инженеры компании «Просо- фт-Системы» создали уникальный контроллер для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35 кВ – ARIS C304. В отличие от других контроллеров, представленных на рынке, ARIS C304 совмещает в себе несколько функ- ций. Он выступает в качестве измерительного преоб- разователя, обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, ведёт коммерческий учёт и контролирует качество электроэнергии. Также поддер- живает протоколы стандарта МЭК 61850. Рис. 1. Контроллер ARIS C304 Модули ARIS C304 В состав контроллера ARIS C304 входят различные модули. С их помо- щью ведётся полный мониторинг и управление ячейкой. Попробуем реали- зовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удалённом управлении всеми устройствами, расположенными в ячейке. Контроллер должен бу- дет выполнять следующие функции: • управлять выключа- телем, заземлителем, при- водом тележки; • контролировать со- стояние выключателя, за- землителя, привода тележ- ки; • получать информа- цию с датчика напряжения на кабельном вводе; • дополнительно по- лучать данные с ключа местного управления. Для решения поставленной за- дачи потребуется 11 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Модули DI24-15 и DI220-15 поддер- живают до 15 дискретных входов на 24 В и 220 В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправле- ния. В составе DOH имеются элек- тромеханические реле. Этот модуль может применяться для телеуправ- ления или блокировки. Необходимо отметить, что одновременно ис- пользовать модуль в двух режимах запрещено. Это важно знать заказ- чику и проектировщику. Таким образом, задачу по управ- лению ячейкой можно решить, при- менив одно устройство ARIS C304. При этом остаётся ещё минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. 4242 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Особенности настройки Теперь рассмотрим устройство с позиции наладчика. Мы уже под- считали, что одного контроллера для реализации цифрового КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячей- кой. Сначала настроим управление коммутационным аппаратом – вы- ключателем. Для этого создаём команду (рис. 2) и настраиваем её: определяем и задаём дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппара- та. Выбираем модуль, выдающий сигналы ТУ (рис. 3). Определяем канал 1 для команды включения выключателя и канал 2 – для отклю- чения. У нас используется модуль DOH, который программно перена- строен и отображается как DOTC02. Необходимость программной пере- настройки модуля связана с про- граммным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. В компа- нии «Прософт-Системы» отметили, что при поставке устройств все мо- дули будут настроены заблаговре- менно и работа по улучшению ПО уже ведётся. В результате, опера- ция по перенастройке будет убрана из списка необходимых. Далее настроим каналы для по- лучения информации о состоянии объекта управления. Для этого в строке «Состояние объекта управ- ления» назначим двухпозиционный дискретный сигнал. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позволяет создавать двухпозиционные кана- лы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произ- вольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала пере- ходим в конфигуратор параме- тра модуля дискретных входов (рис. 4). Выбор дискретных вхо- дов для создания двухпозицион- ного канала приведён на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопределённого состояния». Выдержка времени, установлен- ная наладчиком, предназначена для ожидания изменения поло- жения коммутационного аппара- та. Если бы её не было, то при отключении выключателя состо- яние двухпозиционного канала изменялось как 10 (выключатель включён), далее 00 (неопреде- лённое состояние коммутацион- ного аппарата), 01 (выключатель отключён). Промежуточное со- стояние 00 могло бы привести к ошибке работы других команд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выклю- чателя «Включено» определим DI 1, для состояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR требует применения двухпозиционного кана- ла в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использования комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточ- ное состояние»), 11 («запрещённое состояние») позволяет точно контро- лировать положение выключателя. После создания канала необходи- мо обновить конфигурацию контрол- лера. Затем канал может использо- ваться в командах. Теперь в рамках алгоритмов блокировок настроим запреща- ющий сигнал. Данный параметр определяется в строке «Условие» для разделов «ТУ Вкл» и «ТУ Выкл» (рис. 3). Сигнал может быть результатом работы алгоритма, заложенного в контроллер, или ка- ким-либо другим информационным сигналом. Здесь у производителя есть важное требование: сигнал блокировки должен быть назначен всегда, без него команда выпол- няться не будет. Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации Рис. 5. Конфигурация двухпозиционного канала 4343www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Поскольку нам этот сигнал не требуется, создаём программно «виртуальный канал». Присвоив каналу результат работы алгорит- ма (0 или 1), его можно использо- вать в алгоритмах блокировки. Данному каналу можно также присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора», ко- торый поддерживает логические и алгебраические операции (рис. 6). В результате на «логическом выходе» этого канала получим значение из состояний реальных дискретных входов. Для примера назначим на переменные «y» и «z» значения дискретных входов DI01 и DI05. При дорасчёте значе- ние виртуального канала «y+z». Кроме того, ПО ARIS C304 в режиме наладки позволяет под- ставлять в канал значение, уста- новленное пользователем. Под- ставим в виртуальном канале значение 0 и тем самым разре- шим работу контроллера на от- ключение и включение. Теперь переведём выключатель в состо- яние «Включено». Для проверки запустим команду управления в режиме наладки и нажмём кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опыте исполь- зовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. Поддержка МЭК 61850 В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально опре- делены 2 логических узла. Чтобы добавить новые, необходимо их создать (рис.8). Допустимые типы логических узлов приведены на рис. 9. В МЭК 61850 для управления выключателем предусмотрен ло- гический узел CSWI, для контроля состояния выключателя – XCBR. Создадим эти логические узлы. Благодаря пояснениям понятно, какие узлы отвечают за модули, входящие в устройство. После создания логических узлов древо будет расширено автоматически. Команда управления, создан- ная нами ранее, также потребует- ся для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить эту команду логической модели устройства. Для этого по- надобятся два логических узла: Рис. 6. Калькулятор дорасчёта значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 8. Создание логического узла Рис. 9. Перечень логических узлов, доступных для создания 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логического узла CSWI при- своим команду управления, атри- буту данных stVal объекта дан- ных Pos логического узла XCBR – двухпозиционный сигнал состо- яния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов выполняется в отдельной вкладке посредством выбора не- обходимых параметров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС». В качестве клиентской системы мы использовали OPC-сервер компа- нии ReLab. В целях безопасности в настройках ARIS C304 необхо- димо указать IP-адрес клиента, с которого будет осуществляться управление. Поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой ли- нейки, мы обнаружили некоторые ошибки ПО. К примеру, обновле- ние списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было доступно в сервис- ном режиме разработчика. Однако что нас приятно удивило, так это то, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управле- ния по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Уверены, что наладчики любом случае оценят безграничные воз- можности при работе с дискрет- ными каналами, что, несомненно, является плюсом. О блокировках Попробуем реализовать один из алгоритмов блокировок, исполь- зуемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ-строителей: разре- шается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сбор- ных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключён свой выключатель. Положение заземлителя пе- редаётся по GOOSE-сообщению, в него же будет включён атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя опре- делится по состоянию канала двухпозиционного сигнала, к кото- рому он подключён. Пример алго- ритма приведён на рис. 10. Разомкнутое состояние зазем- лителя и положение выключате- ля «отключено» определяется комбинацией двух битов 01, кото- рая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни внутрен- ней логикой устройств. В этом случае используется кодирова- ние. Комбинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким образом, состояние коммутационного аппа- рата передаётся как целочислен- ный тип данных (integer). Состоя- ние «отключено» передаётся как «1», «включено» – «2», «промежу- точное состояние» – «0». Именно поэтому в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравни- ваются с 1. Когда оба сигнала на- ходятся в положении «отключено» (1), на выходе логического «И» будет единица. Но поскольку для работы любой команды требуется значение блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логически сигнал идёт на выход из алгоритма. Так как web-конфигуратор ARIS C304 не позволяет создавать ал- горитмы, применяется отдельная программа «SoftConstructor». Но- вый алгоритм добавляем в раз- деле «Алгоритмы». Те, которые работают, отмечены галочкой. Чтобы создать собственный ал- горитм, нужно задать его назва- ние, при необходимости указать комментарии и в обязательном порядке прикрепить файл с ал- горитмом. Когда файл загрузит- ся, сделаем привязку входных и выходных сигналов (рис. 11). Результат, как мы и ожидали, ока- зался положительным. Алгоритм отработал верно. Подводим итоги Чтобы сориентироваться в раз- делах web-конфигуратора и по-на- стоящему оценить все возможности контроллера ARIS C304, придётся по- тратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управле- нии дискретными сигналами, а также наличие калькулятора для дорасчёта сигналов заслуживает наивысшей оценки. Мелкие недоработки, обнару- женные нами, не портят общего впе- чатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отве- чать всем требованиям заказчика. Поскольку контроллер устанав- ливается непосредственно в ячейку 6–35кВ, не нужно осуществлять вы- носной монтаж вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Так, за счёт применения ARIS C304 значительно сокращается объём мон- тажа. Кроме того, выполняя одновре- менно функции контролера и системы учёта, ARIS C304 дополнен поддерж- кой нескольких профилей пользова- телей. Это позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Вообще идея совместить функ- ции сразу нескольких независимых устройств (измерительного пре- образователя, модуля ввода-вы- вода ТМ, шлюза для интеграции устройств РЗА, счётчика элек- троэнергии и прибора ПКЭ) в од- ном впечатляет. Это позволяет значительно сэкономить средства на установке дополнительных устройств. Истинную же актуаль- ность и экономическую эффектив- ность подобного решения покажет только время и эксплуатация. Рис. 10. Алгоритм блокировки Рис. 11. Назначение сигналов на вход и выход загруженного алгоритма 4545www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ documents.tips Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности1. Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления 24 В пост. тока или 220 В пост./перем. тока • Прямой ввод сигналов с измерительных ТТ/ТН • Выдача команд телеуправления и оперативной блокировки • Обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами (МП РЗА и др.) • Присвоение меток времени с точностью 1 мс ARIS C304/С305 Контроллеры автоматизации ячеек 6–35кВ Инженерная компания ООО«Прософт-Системы» г. Екатеринбург, ул. Волгоградская, 194а, www.prosoftsystems.ru Тел: +7 (343) 3-565-111 Факс: +7 (343) 3-100-106 [email protected] Отличительные особенности • Работа в автономном режиме и в составе автоматизированных информационно- измерительных систем • Поддержка различных протоколов обмена данными: МЭК 61850-8-1 (GOOSE/MMS), МЭК 60870-5-101/104/103, Modbus ASCII/RTU/TCP, CRQ и др. • Поддержка протокола резервирования PRP • Наличие порта Ethernet для выносного ИЧМ и порта RS-485 • Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С Предназначены для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35кВ. I место на выставке «Электрические сети России-2014» 2. Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности Внешний вид ARIS C304 (рис. 1) представляет собой чёрный параллелепипед без каких-либо органов управления и ин- дикации (за исключением нескольких светодиодов). Для подключения опци- ональной выносной панели управле- ния и индикации имеется интерфейс с 5.7″ LCD дисплеем и 12-кнопочной клавиатурой. Поскольку панель управ- ления и индикации не интегрирована в корпус, она может быть расположена в любой плоскости на большом рас- стоянии от самого устройства. Сам контроллер лёгкий и компакт- ный. На его лицевой стороне разме- щены дискретные входы и выходы, аналоговые входы по току и напряже- нию, порты Ethernet и RS485, светоди- одная индикация питания, состояния устройства и сигнализации ошибок. Также есть порт для подключения па- нели управления и индикации. При монтаже контроллера име- ющееся пространство используется максимально эффективно благодаря нескольким вариантам креплений. Во-первых, устройство обладает кре- плением под DIN-рейку, которое в случае необходимости можно снять, во-вторых, в наличии ещё есть 4 крюч- ка для установки контроллера на ров- ную вертикальную панель. Александр ГОЛОВИН, главный редактор журнала «Цифровая подстанция», магистр техники и технологий, действующий член рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии, занимающейся разработкой стандарта МЭК 61850 Электросетевые компании сегодня уделяют большое внимание реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6-35 кВ. Отве- чая запросам времени, инженеры компании «Просо- фт-Системы» создали уникальный контроллер для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35 кВ – ARIS C304. В отличие от других контроллеров, представленных на рынке, ARIS C304 совмещает в себе несколько функ- ций. Он выступает в качестве измерительного преоб- разователя, обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, ведёт коммерческий учёт и контролирует качество электроэнергии. Также поддер- живает протоколы стандарта МЭК 61850. Рис. 1. Контроллер ARIS C304 Модули ARIS C304 В состав контроллера ARIS C304 входят различные модули. С их помо- щью ведётся полный мониторинг и управление ячейкой. Попробуем реали- зовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удалённом управлении всеми устройствами, расположенными в ячейке. Контроллер должен бу- дет выполнять следующие функции: • управлять выключа- телем, заземлителем, при- водом тележки; • контролировать со- стояние выключателя, за- землителя, привода тележ- ки; • получать информа- цию с датчика напряжения на кабельном вводе; • дополнительно по- лучать данные с ключа местного управления. Для решения поставленной за- дачи потребуется 11 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Модули DI24-15 и DI220-15 поддер- живают до 15 дискретных входов на 24 В и 220 В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправле- ния. В составе DOH имеются элек- тромеханические реле. Этот модуль может применяться для телеуправ- ления или блокировки. Необходимо отметить, что одновременно ис- пользовать модуль в двух режимах запрещено. Это важно знать заказ- чику и проектировщику. Таким образом, задачу по управ- лению ячейкой можно решить, при- менив одно устройство ARIS C304. При этом остаётся ещё минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. 4242 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ 3. Особенности настройки Теперь рассмотрим устройство с позиции наладчика. Мы уже под- считали, что одного контроллера для реализации цифрового КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячей- кой. Сначала настроим управление коммутационным аппаратом – вы- ключателем. Для этого создаём команду (рис. 2) и настраиваем её: определяем и задаём дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппара- та. Выбираем модуль, выдающий сигналы ТУ (рис. 3). Определяем канал 1 для команды включения выключателя и канал 2 – для отклю- чения. У нас используется модуль DOH, который программно перена- строен и отображается как DOTC02. Необходимость программной пере- настройки модуля связана с про- граммным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. В компа- нии «Прософт-Системы» отметили, что при поставке устройств все мо- дули будут настроены заблаговре- менно и работа по улучшению ПО уже ведётся. В результате, опера- ция по перенастройке будет убрана из списка необходимых. Далее настроим каналы для по- лучения информации о состоянии объекта управления. Для этого в строке «Состояние объекта управ- ления» назначим двухпозиционный дискретный сигнал. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позволяет создавать двухпозиционные кана- лы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произ- вольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала пере- ходим в конфигуратор параме- тра модуля дискретных входов (рис. 4). Выбор дискретных вхо- дов для создания двухпозицион- ного канала приведён на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопределённого состояния». Выдержка времени, установлен- ная наладчиком, предназначена для ожидания изменения поло- жения коммутационного аппара- та. Если бы её не было, то при отключении выключателя состо- яние двухпозиционного канала изменялось как 10 (выключатель включён), далее 00 (неопреде- лённое состояние коммутацион- ного аппарата), 01 (выключатель отключён). Промежуточное со- стояние 00 могло бы привести к ошибке работы других команд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выклю- чателя «Включено» определим DI 1, для состояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR требует применения двухпозиционного кана- ла в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использования комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточ- ное состояние»), 11 («запрещённое состояние») позволяет точно контро- лировать положение выключателя. После создания канала необходи- мо обновить конфигурацию контрол- лера. Затем канал может использо- ваться в командах. Теперь в рамках алгоритмов блокировок настроим запреща- ющий сигнал. Данный параметр определяется в строке «Условие» для разделов «ТУ Вкл» и «ТУ Выкл» (рис. 3). Сигнал может быть результатом работы алгоритма, заложенного в контроллер, или ка- ким-либо другим информационным сигналом. Здесь у производителя есть важное требование: сигнал блокировки должен быть назначен всегда, без него команда выпол- няться не будет.Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации Рис. 5. Конфигурация двухпозиционного канала 4343www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ 4. Поскольку нам этот сигнал не требуется, создаём программно «виртуальный канал». Присвоив каналу результат работы алгорит- ма (0 или 1), его можно использо- вать в алгоритмах блокировки. Данному каналу можно также присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора», ко- торый поддерживает логические и алгебраические операции (рис. 6). В результате на «логическом выходе» этого канала получим значение из состояний реальных дискретных входов. Для примера назначим на переменные «y» и «z» значения дискретных входов DI01 и DI05. При дорасчёте значе- ние виртуального канала «y+z». Кроме того, ПО ARIS C304 в режиме наладки позволяет под- ставлять в канал значение, уста- новленное пользователем. Под- ставим в виртуальном канале значение 0 и тем самым разре- шим работу контроллера на от- ключение и включение. Теперь переведём выключатель в состо- яние «Включено». Для проверки запустим команду управления в режиме наладки и нажмём кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опыте исполь- зовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. Поддержка МЭК 61850 В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально опре- делены 2 логических узла. Чтобы добавить новые, необходимо их создать (рис.8). Допустимые типы логических узлов приведены на рис. 9. В МЭК 61850 для управления выключателем предусмотрен ло- гический узел CSWI, для контроля состояния выключателя – XCBR. Создадим эти логические узлы. Благодаря пояснениям понятно, какие узлы отвечают за модули, входящие в устройство. После создания логических узлов древо будет расширено автоматически. Команда управления, создан- ная нами ранее, также потребует- ся для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить эту команду логической модели устройства. Для этого по- надобятся два логических узла: Рис. 6. Калькулятор дорасчёта значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 8. Создание логического узла Рис. 9. Перечень логических узлов, доступных для создания 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ 5. XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логического узла CSWI при- своим команду управления, атри- буту данных stVal объекта дан- ных Pos логического узла XCBR – двухпозиционный сигнал состо- яния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов выполняется в отдельной вкладке посредством выбора не- обходимых параметров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС». В качестве клиентской системы мы использовали OPC-сервер компа- нии ReLab. В целях безопасности в настройках ARIS C304 необхо- димо указать IP-адрес клиента, с которого будет осуществляться управление. Поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой ли- нейки, мы обнаружили некоторые ошибки ПО. К примеру, обновле- ние списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было доступно в сервис- ном режиме разработчика. Однако что нас приятно удивило, так это то, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управле- ния по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Уверены, что наладчики любом случае оценят безграничные воз- можности при работе с дискрет- ными каналами, что, несомненно, является плюсом. О блокировках Попробуем реализовать один из алгоритмов блокировок, исполь- зуемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ-строителей: разре- шается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сбор- ных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключён свой выключатель. Положение заземлителя пе- редаётся по GOOSE-сообщению, в него же будет включён атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя опре- делится по состоянию канала двухпозиционного сигнала, к кото- рому он подключён. Пример алго- ритма приведён на рис. 10. Разомкнутое состояние зазем- лителя и положение выключате- ля «отключено» определяется комбинацией двух битов 01, кото- рая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни внутрен- ней логикой устройств. В этом случае используется кодирова- ние. Комбинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким образом, состояние коммутационного аппа- рата передаётся как целочислен- ный тип данных (integer). Состоя- ние «отключено» передаётся как «1», «включено» – «2», «промежу- точное состояние» – «0». Именно поэтому в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравни- ваются с 1. Когда оба сигнала на- ходятся в положении «отключено» (1), на выходе логического «И» будет единица. Но поскольку для работы любой команды требуется значение блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логически сигнал идёт на выход из алгоритма. Так как web-конфигураторARIS C304 не позволяет создавать ал- горитмы, применяется отдельная программа «SoftConstructor». Но- вый алгоритм добавляем в раз- деле «Алгоритмы». Те, которые работают, отмечены галочкой. Чтобы создать собственный ал- горитм, нужно задать его назва- ние, при необходимости указать комментарии и в обязательном порядке прикрепить файл с ал- горитмом. Когда файл загрузит- ся, сделаем привязку входных и выходных сигналов (рис. 11). Результат, как мы и ожидали, ока- зался положительным. Алгоритм отработал верно. Подводим итоги Чтобы сориентироваться в раз- делах web-конфигуратора и по-на- стоящему оценить все возможности контроллера ARIS C304, придётся по- тратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управле- нии дискретными сигналами, а также наличие калькулятора для дорасчёта сигналов заслуживает наивысшей оценки. Мелкие недоработки, обнару- женные нами, не портят общего впе- чатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отве- чать всем требованиям заказчика. Поскольку контроллер устанав- ливается непосредственно в ячейку 6–35кВ, не нужно осуществлять вы- носной монтаж вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Так, за счёт применения ARIS C304 значительно сокращается объём мон- тажа. Кроме того, выполняя одновре- менно функции контролера и системы учёта, ARIS C304 дополнен поддерж- кой нескольких профилей пользова- телей. Это позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Вообще идея совместить функ- ции сразу нескольких независимых устройств (измерительного пре- образователя, модуля ввода-вы- вода ТМ, шлюза для интеграции устройств РЗА, счётчика элек- троэнергии и прибора ПКЭ) в од- ном впечатляет. Это позволяет значительно сэкономить средства на установке дополнительных устройств. Истинную же актуаль- ность и экономическую эффектив- ность подобного решения покажет только время и эксплуатация. Рис. 10. Алгоритм блокировки Рис. 11. Назначение сигналов на вход и выход загруженного алгоритма 4545www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ www.slidesearchengine.com Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовностиDESCRIPTION Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления…TRANSCRIPT Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления 24 В пост. тока или 220 В пост./перем. тока • Прямой ввод сигналов с измерительных ТТ/ТН • Выдача команд телеуправления и оперативной блокировки • Обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами (МП РЗА и др.) • Присвоение меток времени с точностью 1 мс ARIS C304/С305 Контроллеры автоматизации ячеек 6–35кВ Инженерная компания ООО«Прософт-Системы» г. Екатеринбург, ул. Волгоградская, 194а, www.prosoftsystems.ru Тел: +7 (343) 3-565-111 Факс: +7 (343) 3-100-106 [email protected] Отличительные особенности • Работа в автономном режиме и в составе автоматизированных информационно- измерительных систем • Поддержка различных протоколов обмена данными: МЭК 61850-8-1 (GOOSE/MMS), МЭК 60870-5-101/104/103, Modbus ASCII/RTU/TCP, CRQ и др. • Поддержка протокола резервирования PRP • Наличие порта Ethernet для выносного ИЧМ и порта RS-485 • Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С Предназначены для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35кВ. I место на выставке «Электрические сети России-2014» Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности Внешний вид ARIS C304 (рис. 1) представляет собой чёрный параллелепипед без каких-либо органов управления и ин- дикации (за исключением нескольких светодиодов). Для подключения опци- ональной выносной панели управле- ния и индикации имеется интерфейс с 5.7″ LCD дисплеем и 12-кнопочной клавиатурой. Поскольку панель управ- ления и индикации не интегрирована в корпус, она может быть расположена в любой плоскости на большом рас- стоянии от самого устройства. Сам контроллер лёгкий и компакт- ный. На его лицевой стороне разме- щены дискретные входы и выходы, аналоговые входы по току и напряже- нию, порты Ethernet и RS485, светоди- одная индикация питания, состояния устройства и сигнализации ошибок. Также есть порт для подключения па- нели управления и индикации. При монтаже контроллера име- ющееся пространство используется максимально эффективно благодаря нескольким вариантам креплений. Во-первых, устройство обладает кре- плением под DIN-рейку, которое в случае необходимости можно снять, во-вторых, в наличии ещё есть 4 крюч- ка для установки контроллера на ров- ную вертикальную панель. Александр ГОЛОВИН, главный редактор журнала «Цифровая подстанция», магистр техники и технологий, действующий член рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии, занимающейся разработкой стандарта МЭК 61850 Электросетевые компании сегодня уделяют большое внимание реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6-35 кВ. Отве- чая запросам времени, инженеры компании «Просо- фт-Системы» создали уникальный контроллер для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35 кВ – ARIS C304. В отличие от других контроллеров, представленных на рынке, ARIS C304 совмещает в себе несколько функ- ций. Он выступает в качестве измерительного преоб- разователя, обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, ведёт коммерческий учёт и контролирует качество электроэнергии. Также поддер- живает протоколы стандарта МЭК 61850. Рис. 1. Контроллер ARIS C304 Модули ARIS C304 В состав контроллера ARIS C304 входят различные модули. С их помо- щью ведётся полный мониторинг и управление ячейкой. Попробуем реали- зовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удалённом управлении всеми устройствами, расположенными в ячейке. Контроллер должен бу- дет выполнять следующие функции: • управлять выключа- телем, заземлителем, при- водом тележки; • контролировать со- стояние выключателя, за- землителя, привода тележ- ки; • получать информа- цию с датчика напряжения на кабельном вводе; • дополнительно по- лучать данные с ключа местного управления. Для решения поставленной за- дачи потребуется 11 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Модули DI24-15 и DI220-15 поддер- живают до 15 дискретных входов на 24 В и 220 В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправле- ния. В составе DOH имеются элек- тромеханические реле. Этот модуль может применяться для телеуправ- ления или блокировки. Необходимо отметить, что одновременно ис- пользовать модуль в двух режимах запрещено. Это важно знать заказ- чику и проектировщику. Таким образом, задачу по управ- лению ячейкой можно решить, при- менив одно устройство ARIS C304. При этом остаётся ещё минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. 4242 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Особенности настройки Теперь рассмотрим устройство с позиции наладчика. Мы уже под- считали, что одного контроллера для реализации цифрового КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячей- кой. Сначала настроим управление коммутационным аппаратом – вы- ключателем. Для этого создаём команду (рис. 2) и настраиваем её: определяем и задаём дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппара- та. Выбираем модуль, выдающий сигналы ТУ (рис. 3). Определяем канал 1 для команды включения выключателя и канал 2 – для отклю- чения. У нас используется модуль DOH, который программно перена- строен и отображается как DOTC02. Необходимость программной пере- настройки модуля связана с про- граммным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. В компа- нии «Прософт-Системы» отметили, что при поставке устройств все мо- дули будут настроены заблаговре- менно и работа по улучшению ПО уже ведётся. В результате, опера- ция по перенастройке будет убрана из списка необходимых. Далее настроим каналы для по- лучения информации о состоянии объекта управления. Для этого в строке «Состояние объекта управ- ления» назначим двухпозиционный дискретный сигнал. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позволяет создавать двухпозиционные кана- лы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произ- вольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала пере- ходим в конфигуратор параме- тра модуля дискретных входов (рис. 4). Выбор дискретных вхо- дов для создания двухпозицион- ного канала приведён на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопределённого состояния». Выдержка времени, установлен- ная наладчиком, предназначена для ожидания изменения поло- жения коммутационного аппара- та. Если бы её не было, то при отключении выключателя состо- яние двухпозиционного канала изменялось как 10 (выключатель включён), далее 00 (неопреде- лённое состояние коммутацион- ного аппарата), 01 (выключатель отключён). Промежуточное со- стояние 00 могло бы привести к ошибке работы других команд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выклю- чателя «Включено» определим DI 1, для состояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR требует применения двухпозиционного кана- ла в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использования комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточ- ное состояние»), 11 («запрещённое состояние») позволяет точно контро- лировать положение выключателя. После создания канала необходи- мо обновить конфигурацию контрол- лера. Затем канал может использо- ваться в командах. Теперь в рамках алгоритмов блокировок настроим запреща- ющий сигнал. Данный параметр определяется в строке «Условие» для разделов «ТУ Вкл» и «ТУ Выкл» (рис. 3). Сигнал может быть результатом работы алгоритма, заложенного в контроллер, или ка- ким-либо другим информационным сигналом. Здесь у производителя есть важное требование: сигнал блокировки должен быть назначен всегда, без него команда выпол- няться не будет. Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации Рис. 5. Конфигурация двухпозиционного канала 4343www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Поскольку нам этот сигнал не требуется, создаём программно «виртуальный канал». Присвоив каналу результат работы алгорит- ма (0 или 1), его можно использо- вать в алгоритмах блокировки. Данному каналу можно также присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора», ко- торый поддерживает логические и алгебраические операции (рис. 6). В результате на «логическом выходе» этого канала получим значение из состояний реальных дискретных входов. Для примера назначим на переменные «y» и «z» значения дискретных входов DI01 и DI05. При дорасчёте значе- ние виртуального канала «y+z». Кроме того, ПО ARIS C304 в режиме наладки позволяет под- ставлять в канал значение, уста- новленное пользователем. Под- ставим в виртуальном канале значение 0 и тем самым разре- шим работу контроллера на от- ключение и включение. Теперь переведём выключатель в состо- яние «Включено». Для проверки запустим команду управления в режиме наладки и нажмём кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опыте исполь- зовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. Поддержка МЭК 61850 В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально опре- делены 2 логических узла. Чтобы добавить новые, необходимо их создать (рис.8). Допустимые типы логических узлов приведены на рис. 9. В МЭК 61850 для управления выключателем предусмотрен ло- гический узел CSWI, для контроля состояния выключателя – XCBR. Создадим эти логические узлы. Благодаря пояснениям понятно, какие узлы отвечают за модули, входящие в устройство. После создания логических узлов древо будет расширено автоматически. Команда управления, создан- ная нами ранее, также потребует- ся для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить эту команду логической модели устройства. Для этого по- надобятся два логических узла: Рис. 6. Калькулятор дорасчёта значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 8. Создание логического узла Рис. 9. Перечень логических узлов, доступных для создания 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логического узла CSWI при- своим команду управления, атри- буту данных stVal объекта дан- ных Pos логического узла XCBR – двухпозиционный сигнал состо- яния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов выполняется в отдельной вкладке посредством выбора не- обходимых параметров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС». В качестве клиентской системы мы использовали OPC-сервер компа- нии ReLab. В целях безопасности в настройках ARIS C304 необхо- димо указать IP-адрес клиента, с которого будет осуществляться управление. Поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой ли- нейки, мы обнаружили некоторые ошибки ПО. К примеру, обновле- ние списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было доступно в сервис- ном режиме разработчика. Однако что нас приятно удивило, так это то, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управле- ния по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Уверены, что наладчики любом случае оценят безграничные воз- можности при работе с дискрет- ными каналами, что, несомненно, является плюсом. О блокировках Попробуем реализовать один из алгоритмов блокировок, исполь- зуемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ-строителей: разре- шается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сбор- ных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключён свой выключатель. Положение заземлителя пе- редаётся по GOOSE-сообщению, в него же будет включён атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя опре- делится по состоянию канала двухпозиционного сигнала, к кото- рому он подключён. Пример алго- ритма приведён на рис. 10. Разомкнутое состояние зазем- лителя и положение выключате- ля «отключено» определяется комбинацией двух битов 01, кото- рая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни внутрен- ней логикой устройств. В этом случае используется кодирова- ние. Комбинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким образом, состояние коммутационного аппа- рата передаётся как целочислен- ный тип данных (integer). Состоя- ние «отключено» передаётся как «1», «включено» – «2», «промежу- точное состояние» – «0». Именно поэтому в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравни- ваются с 1. Когда оба сигнала на- ходятся в положении «отключено» (1), на выходе логического «И» будет единица. Но поскольку для работы любой команды требуется значение блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логически сигнал идёт на выход из алгоритма. Так как web-конфигуратор ARIS C304 не позволяет создавать ал- горитмы, применяется отдельная программа «SoftConstructor». Но- вый алгоритм добавляем в раз- деле «Алгоритмы». Те, которые работают, отмечены галочкой. Чтобы создать собственный ал- горитм, нужно задать его назва- ние, при необходимости указать комментарии и в обязательном порядке прикрепить файл с ал- горитмом. Когда файл загрузит- ся, сделаем привязку входных и выходных сигналов (рис. 11). Результат, как мы и ожидали, ока- зался положительным. Алгоритм отработал верно. Подводим итоги Чтобы сориентироваться в раз- делах web-конфигуратора и по-на- стоящему оценить все возможности контроллера ARIS C304, придётся по- тратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управле- нии дискретными сигналами, а также наличие калькулятора для дорасчёта сигналов заслуживает наивысшей оценки. Мелкие недоработки, обнару- женные нами, не портят общего впе- чатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отве- чать всем требованиям заказчика. Поскольку контроллер устанав- ливается непосредственно в ячейку 6–35кВ, не нужно осуществлять вы- носной монтаж вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Так, за счёт применения ARIS C304 значительно сокращается объём мон- тажа. Кроме того, выполняя одновре- менно функции контролера и системы учёта, ARIS C304 дополнен поддерж- кой нескольких профилей пользова- телей. Это позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Вообще идея совместить функ- ции сразу нескольких независимых устройств (измерительного пре- образователя, модуля ввода-вы- вода ТМ, шлюза для интеграции устройств РЗА, счётчика элек- троэнергии и прибора ПКЭ) в од- ном впечатляет. Это позволяет значительно сэкономить средства на установке дополнительных устройств. Истинную же актуаль- ность и экономическую эффектив- ность подобного решения покажет только время и эксплуатация. Рис. 10. Алгоритм блокировки Рис. 11. Назначение сигналов на вход и выход загруженного алгоритма 4545www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ vdocuments.site Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности
DESCRIPTION Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления… Transcript Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления 24 В пост. тока или 220 В пост./перем. тока • Прямой ввод сигналов с измерительных ТТ/ТН • Выдача команд телеуправления и оперативной блокировки • Обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами (МП РЗА и др.) • Присвоение меток времени с точностью 1 мс ARIS C304/С305 Контроллеры автоматизации ячеек 6–35кВ Инженерная компания ООО«Прософт-Системы» г. Екатеринбург, ул. Волгоградская, 194а, www.prosoftsystems.ru Тел: +7 (343) 3-565-111 Факс: +7 (343) 3-100-106 [email protected] Отличительные особенности • Работа в автономном режиме и в составе автоматизированных информационно- измерительных систем • Поддержка различных протоколов обмена данными: МЭК 61850-8-1 (GOOSE/MMS), МЭК 60870-5-101/104/103, Modbus ASCII/RTU/TCP, CRQ и др. • Поддержка протокола резервирования PRP • Наличие порта Ethernet для выносного ИЧМ и порта RS-485 • Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С Предназначены для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35кВ. I место на выставке «Электрические сети России-2014» Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности Внешний вид ARIS C304 (рис. 1) представляет собой чёрный параллелепипед без каких-либо органов управления и ин- дикации (за исключением нескольких светодиодов). Для подключения опци- ональной выносной панели управле- ния и индикации имеется интерфейс с 5.7″ LCD дисплеем и 12-кнопочной клавиатурой. Поскольку панель управ- ления и индикации не интегрирована в корпус, она может быть расположена в любой плоскости на большом рас- стоянии от самого устройства. Сам контроллер лёгкий и компакт- ный. На его лицевой стороне разме- щены дискретные входы и выходы, аналоговые входы по току и напряже- нию, порты Ethernet и RS485, светоди- одная индикация питания, состояния устройства и сигнализации ошибок. Также есть порт для подключения па- нели управления и индикации. При монтаже контроллера име- ющееся пространство используется максимально эффективно благодаря нескольким вариантам креплений. Во-первых, устройство обладает кре- плением под DIN-рейку, которое в случае необходимости можно снять, во-вторых, в наличии ещё есть 4 крюч- ка для установки контроллера на ров- ную вертикальную панель. Александр ГОЛОВИН, главный редактор журнала «Цифровая подстанция», магистр техники и технологий, действующий член рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии, занимающейся разработкой стандарта МЭК 61850 Электросетевые компании сегодня уделяют большое внимание реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6-35 кВ. Отве- чая запросам времени, инженеры компании «Просо- фт-Системы» создали уникальный контроллер для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35 кВ – ARIS C304. В отличие от других контроллеров, представленных на рынке, ARIS C304 совмещает в себе несколько функ- ций. Он выступает в качестве измерительного преоб- разователя, обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, ведёт коммерческий учёт и контролирует качество электроэнергии. Также поддер- живает протоколы стандарта МЭК 61850. Рис. 1. Контроллер ARIS C304 Модули ARIS C304 В состав контроллера ARIS C304 входят различные модули. С их помо- щью ведётся полный мониторинг и управление ячейкой. Попробуем реали- зовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удалённом управлении всеми устройствами, расположенными в ячейке. Контроллер должен бу- дет выполнять следующие функции: • управлять выключа- телем, заземлителем, при- водом тележки; • контролировать со- стояние выключателя, за- землителя, привода тележ- ки; • получать информа- цию с датчика напряжения на кабельном вводе; • дополнительно по- лучать данные с ключа местного управления. Для решения поставленной за- дачи потребуется 11 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Модули DI24-15 и DI220-15 поддер- живают до 15 дискретных входов на 24 В и 220 В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправле- ния. В составе DOH имеются элек- тромеханические реле. Этот модуль может применяться для телеуправ- ления или блокировки. Необходимо отметить, что одновременно ис- пользовать модуль в двух режимах запрещено. Это важно знать заказ- чику и проектировщику. Таким образом, задачу по управ- лению ячейкой можно решить, при- менив одно устройство ARIS C304. При этом остаётся ещё минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. 4242 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Особенности настройки Теперь рассмотрим устройство с позиции наладчика. Мы уже под- считали, что одного контроллера для реализации цифрового КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячей- кой. Сначала настроим управление коммутационным аппаратом – вы- ключателем. Для этого создаём команду (рис. 2) и настраиваем её: определяем и задаём дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппара- та. Выбираем модуль, выдающий сигналы ТУ (рис. 3). Определяем канал 1 для команды включения выключателя и канал 2 – для отклю- чения. У нас используется модуль DOH, который программно перена- строен и отображается как DOTC02. Необходимость программной пере- настройки модуля связана с про- граммным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. В компа- нии «Прософт-Системы» отметили, что при поставке устройств все мо- дули будут настроены заблаговре- менно и работа по улучшению ПО уже ведётся. В результате, опера- ция по перенастройке будет убрана из списка необходимых. Далее настроим каналы для по- лучения информации о состоянии объекта управления. Для этого в строке «Состояние объекта управ- ления» назначим двухпозиционный дискретный сигнал. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позволяет создавать двухпозиционные кана- лы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произ- вольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала пере- ходим в конфигуратор параме- тра модуля дискретных входов (рис. 4). Выбор дискретных вхо- дов для создания двухпозицион- ного канала приведён на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопределённого состояния». Выдержка времени, установлен- ная наладчиком, предназначена для ожидания изменения поло- жения коммутационного аппара- та. Если бы её не было, то при отключении выключателя состо- яние двухпозиционного канала изменялось как 10 (выключатель включён), далее 00 (неопреде- лённое состояние коммутацион- ного аппарата), 01 (выключатель отключён). Промежуточное со- стояние 00 могло бы привести к ошибке работы других команд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выклю- чателя «Включено» определим DI 1, для состояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR требует применения двухпозиционного кана- ла в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использования комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточ- ное состояние»), 11 («запрещённое состояние») позволяет точно контро- лировать положение выключателя. После создания канала необходи- мо обновить конфигурацию контрол- лера. Затем канал может использо- ваться в командах. Теперь в рамках алгоритмов блокировок настроим запреща- ющий сигнал. Данный параметр определяется в строке «Условие» для разделов «ТУ Вкл» и «ТУ Выкл» (рис. 3). Сигнал может быть результатом работы алгоритма, заложенного в контроллер, или ка- ким-либо другим информационным сигналом. Здесь у производителя есть важное требование: сигнал блокировки должен быть назначен всегда, без него команда выпол- няться не будет. Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации Рис. 5. Конфигурация двухпозиционного канала 4343www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Поскольку нам этот сигнал не требуется, создаём программно «виртуальный канал». Присвоив каналу результат работы алгорит- ма (0 или 1), его можно использо- вать в алгоритмах блокировки. Данному каналу можно также присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора», ко- торый поддерживает логические и алгебраические операции (рис. 6). В результате на «логическом выходе» этого канала получим значение из состояний реальных дискретных входов. Для примера назначим на переменные «y» и «z» значения дискретных входов DI01 и DI05. При дорасчёте значе- ние виртуального канала «y+z». Кроме того, ПО ARIS C304 в режиме наладки позволяет под- ставлять в канал значение, уста- новленное пользователем. Под- ставим в виртуальном канале значение 0 и тем самым разре- шим работу контроллера на от- ключение и включение. Теперь переведём выключатель в состо- яние «Включено». Для проверки запустим команду управления в режиме наладки и нажмём кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опыте исполь- зовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. Поддержка МЭК 61850 В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально опре- делены 2 логических узла. Чтобы добавить новые, необходимо их создать (рис.8). Допустимые типы логических узлов приведены на рис. 9. В МЭК 61850 для управления выключателем предусмотрен ло- гический узел CSWI, для контроля состояния выключателя – XCBR. Создадим эти логические узлы. Благодаря пояснениям понятно, какие узлы отвечают за модули, входящие в устройство. После создания логических узлов древо будет расширено автоматически. Команда управления, создан- ная нами ранее, также потребует- ся для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить эту команду логической модели устройства. Для этого по- надобятся два логических узла: Рис. 6. Калькулятор дорасчёта значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 8. Создание логического узла Рис. 9. Перечень логических узлов, доступных для создания 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логического узла CSWI при- своим команду управления, атри- буту данных stVal объекта дан- ных Pos логического узла XCBR – двухпозиционный сигнал состо- яния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов выполняется в отдельной вкладке посредством выбора не- обходимых параметров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС». В качестве клиентской системы мы использовали OPC-сервер компа- нии ReLab. В целях безопасности в настройках ARIS C304 необхо- димо указать IP-адрес клиента, с которого будет осуществляться управление. Поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой ли- нейки, мы обнаружили некоторые ошибки ПО. К примеру, обновле- ние списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было доступно в сервис- ном режиме разработчика. Однако что нас приятно удивило, так это то, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управле- ния по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Уверены, что наладчики любом случае оценят безграничные воз- можности при работе с дискрет- ными каналами, что, несомненно, является плюсом. О блокировках Попробуем реализовать один из алгоритмов блокировок, исполь- зуемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ-строителей: разре- шается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сбор- ных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключён свой выключатель. Положение заземлителя пе- редаётся по GOOSE-сообщению, в него же будет включён атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя опре- делится по состоянию канала двухпозиционного сигнала, к кото- рому он подключён. Пример алго- ритма приведён на рис. 10. Разомкнутое состояние зазем- лителя и положение выключате- ля «отключено» определяется комбинацией двух битов 01, кото- рая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни внутрен- ней логикой устройств. В этом случае используется кодирова- ние. Комбинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким образом, состояние коммутационного аппа- рата передаётся как целочислен- ный тип данных (integer). Состоя- ние «отключено» передаётся как «1», «включено» – «2», «промежу- точное состояние» – «0». Именно поэтому в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравни- ваются с 1. Когда оба сигнала на- ходятся в положении «отключено» (1), на выходе логического «И» будет единица. Но поскольку для работы любой команды требуется значение блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логически сигнал идёт на выход из алгоритма. Так как web-конфигуратор ARIS C304 не позволяет создавать ал- горитмы, применяется отдельная программа «SoftConstructor». Но- вый алгоритм добавляем в раз- деле «Алгоритмы». Те, которые работают, отмечены галочкой. Чтобы создать собственный ал- горитм, нужно задать его назва- ние, при необходимости указать комментарии и в обязательном порядке прикрепить файл с ал- горитмом. Когда файл загрузит- ся, сделаем привязку входных и выходных сигналов (рис. 11). Результат, как мы и ожидали, ока- зался положительным. Алгоритм отработал верно. Подводим итоги Чтобы сориентироваться в раз- делах web-конфигуратора и по-на- стоящему оценить все возможности контроллера ARIS C304, придётся по- тратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управле- нии дискретными сигналами, а также наличие калькулятора для дорасчёта сигналов заслуживает наивысшей оценки. Мелкие недоработки, обнару- женные нами, не портят общего впе- чатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отве- чать всем требованиям заказчика. Поскольку контроллер устанав- ливается непосредственно в ячейку 6–35кВ, не нужно осуществлять вы- носной монтаж вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Так, за счёт применения ARIS C304 значительно сокращается объём мон- тажа. Кроме того, выполняя одновре- менно функции контролера и системы учёта, ARIS C304 дополнен поддерж- кой нескольких профилей пользова- телей. Это позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Вообще идея совместить функ- ции сразу нескольких независимых устройств (измерительного пре- образователя, модуля ввода-вы- вода ТМ, шлюза для интеграции устройств РЗА, счётчика элек- троэнергии и прибора ПКЭ) в од- ном впечатляет. Это позволяет значительно сэкономить средства на установке дополнительных устройств. Истинную же актуаль- ность и экономическую эффектив- ность подобного решения покажет только время и эксплуатация. Рис. 10. Алгоритм блокировки Рис. 11. Назначение сигналов на вход и выход загруженного алгоритма 4545www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ myslide.es Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовностиDESCRIPTION Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления…TRANSCRIPT Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления 24 В пост. тока или 220 В пост./перем. тока • Прямой ввод сигналов с измерительных ТТ/ТН • Выдача команд телеуправления и оперативной блокировки • Обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами (МП РЗА и др.) • Присвоение меток времени с точностью 1 мс ARIS C304/С305 Контроллеры автоматизации ячеек 6–35кВ Инженерная компания ООО«Прософт-Системы» г. Екатеринбург, ул. Волгоградская, 194а, www.prosoftsystems.ru Тел: +7 (343) 3-565-111 Факс: +7 (343) 3-100-106 [email protected] Отличительные особенности • Работа в автономном режиме и в составе автоматизированных информационно- измерительных систем • Поддержка различных протоколов обмена данными: МЭК 61850-8-1 (GOOSE/MMS), МЭК 60870-5-101/104/103, Modbus ASCII/RTU/TCP, CRQ и др. • Поддержка протокола резервирования PRP • Наличие порта Ethernet для выносного ИЧМ и порта RS-485 • Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С Предназначены для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35кВ. I место на выставке «Электрические сети России-2014» Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности Внешний вид ARIS C304 (рис. 1) представляет собой чёрный параллелепипед без каких-либо органов управления и ин- дикации (за исключением нескольких светодиодов). Для подключения опци- ональной выносной панели управле- ния и индикации имеется интерфейс с 5.7″ LCD дисплеем и 12-кнопочной клавиатурой. Поскольку панель управ- ления и индикации не интегрирована в корпус, она может быть расположена в любой плоскости на большом рас- стоянии от самого устройства. Сам контроллер лёгкий и компакт- ный. На его лицевой стороне разме- щены дискретные входы и выходы, аналоговые входы по току и напряже- нию, порты Ethernet и RS485, светоди- одная индикация питания, состояния устройства и сигнализации ошибок. Также есть порт для подключения па- нели управления и индикации. При монтаже контроллера име- ющееся пространство используется максимально эффективно благодаря нескольким вариантам креплений. Во-первых, устройство обладает кре- плением под DIN-рейку, которое в случае необходимости можно снять, во-вторых, в наличии ещё есть 4 крюч- ка для установки контроллера на ров- ную вертикальную панель. Александр ГОЛОВИН, главный редактор журнала «Цифровая подстанция», магистр техники и технологий, действующий член рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии, занимающейся разработкой стандарта МЭК 61850 Электросетевые компании сегодня уделяют большое внимание реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6-35 кВ. Отве- чая запросам времени, инженеры компании «Просо- фт-Системы» создали уникальный контроллер для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35 кВ – ARIS C304. В отличие от других контроллеров, представленных на рынке, ARIS C304 совмещает в себе несколько функ- ций. Он выступает в качестве измерительного преоб- разователя, обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, ведёт коммерческий учёт и контролирует качество электроэнергии. Также поддер- живает протоколы стандарта МЭК 61850. Рис. 1. Контроллер ARIS C304 Модули ARIS C304 В состав контроллера ARIS C304 входят различные модули. С их помо- щью ведётся полный мониторинг и управление ячейкой. Попробуем реали- зовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удалённом управлении всеми устройствами, расположенными в ячейке. Контроллер должен бу- дет выполнять следующие функции: • управлять выключа- телем, заземлителем, при- водом тележки; • контролировать со- стояние выключателя, за- землителя, привода тележ- ки; • получать информа- цию с датчика напряжения на кабельном вводе; • дополнительно по- лучать данные с ключа местного управления. Для решения поставленной за- дачи потребуется 11 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Модули DI24-15 и DI220-15 поддер- живают до 15 дискретных входов на 24 В и 220 В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправле- ния. В составе DOH имеются элек- тромеханические реле. Этот модуль может применяться для телеуправ- ления или блокировки. Необходимо отметить, что одновременно ис- пользовать модуль в двух режимах запрещено. Это важно знать заказ- чику и проектировщику. Таким образом, задачу по управ- лению ячейкой можно решить, при- менив одно устройство ARIS C304. При этом остаётся ещё минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. 4242 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Особенности настройки Теперь рассмотрим устройство с позиции наладчика. Мы уже под- считали, что одного контроллера для реализации цифрового КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячей- кой. Сначала настроим управление коммутационным аппаратом – вы- ключателем. Для этого создаём команду (рис. 2) и настраиваем её: определяем и задаём дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппара- та. Выбираем модуль, выдающий сигналы ТУ (рис. 3). Определяем канал 1 для команды включения выключателя и канал 2 – для отклю- чения. У нас используется модуль DOH, который программно перена- строен и отображается как DOTC02. Необходимость программной пере- настройки модуля связана с про- граммным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. В компа- нии «Прософт-Системы» отметили, что при поставке устройств все мо- дули будут настроены заблаговре- менно и работа по улучшению ПО уже ведётся. В результате, опера- ция по перенастройке будет убрана из списка необходимых. Далее настроим каналы для по- лучения информации о состоянии объекта управления. Для этого в строке «Состояние объекта управ- ления» назначим двухпозиционный дискретный сигнал. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позволяет создавать двухпозиционные кана- лы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произ- вольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала пере- ходим в конфигуратор параме- тра модуля дискретных входов (рис. 4). Выбор дискретных вхо- дов для создания двухпозицион- ного канала приведён на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопределённого состояния». Выдержка времени, установлен- ная наладчиком, предназначена для ожидания изменения поло- жения коммутационного аппара- та. Если бы её не было, то при отключении выключателя состо- яние двухпозиционного канала изменялось как 10 (выключатель включён), далее 00 (неопреде- лённое состояние коммутацион- ного аппарата), 01 (выключатель отключён). Промежуточное со- стояние 00 могло бы привести к ошибке работы других команд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выклю- чателя «Включено» определим DI 1, для состояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR требует применения двухпозиционного кана- ла в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использования комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточ- ное состояние»), 11 («запрещённое состояние») позволяет точно контро- лировать положение выключателя. После создания канала необходи- мо обновить конфигурацию контрол- лера. Затем канал может использо- ваться в командах. Теперь в рамках алгоритмов блокировок настроим запреща- ющий сигнал. Данный параметр определяется в строке «Условие» для разделов «ТУ Вкл» и «ТУ Выкл» (рис. 3). Сигнал может быть результатом работы алгоритма, заложенного в контроллер, или ка- ким-либо другим информационным сигналом. Здесь у производителя есть важное требование: сигнал блокировки должен быть назначен всегда, без него команда выпол- няться не будет. Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации Рис. 5. Конфигурация двухпозиционного канала 4343www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Поскольку нам этот сигнал не требуется, создаём программно «виртуальный канал». Присвоив каналу результат работы алгорит- ма (0 или 1), его можно использо- вать в алгоритмах блокировки. Данному каналу можно также присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора», ко- торый поддерживает логические и алгебраические операции (рис. 6). В результате на «логическом выходе» этого канала получим значение из состояний реальных дискретных входов. Для примера назначим на переменные «y» и «z» значения дискретных входов DI01 и DI05. При дорасчёте значе- ние виртуального канала «y+z». Кроме того, ПО ARIS C304 в режиме наладки позволяет под- ставлять в канал значение, уста- новленное пользователем. Под- ставим в виртуальном канале значение 0 и тем самым разре- шим работу контроллера на от- ключение и включение. Теперь переведём выключатель в состо- яние «Включено». Для проверки запустим команду управления в режиме наладки и нажмём кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опыте исполь- зовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. Поддержка МЭК 61850 В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально опре- делены 2 логических узла. Чтобы добавить новые, необходимо их создать (рис.8). Допустимые типы логических узлов приведены на рис. 9. В МЭК 61850 для управления выключателем предусмотрен ло- гический узел CSWI, для контроля состояния выключателя – XCBR. Создадим эти логические узлы. Благодаря пояснениям понятно, какие узлы отвечают за модули, входящие в устройство. После создания логических узлов древо будет расширено автоматически. Команда управления, создан- ная нами ранее, также потребует- ся для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить эту команду логической модели устройства. Для этого по- надобятся два логических узла: Рис. 6. Калькулятор дорасчёта значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 8. Создание логического узла Рис. 9. Перечень логических узлов, доступных для создания 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логического узла CSWI при- своим команду управления, атри- буту данных stVal объекта дан- ных Pos логического узла XCBR – двухпозиционный сигнал состо- яния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов выполняется в отдельной вкладке посредством выбора не- обходимых параметров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС». В качестве клиентской системы мы использовали OPC-сервер компа- нии ReLab. В целях безопасности в настройках ARIS C304 необхо- димо указать IP-адрес клиента, с которого будет осуществляться управление. Поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой ли- нейки, мы обнаружили некоторые ошибки ПО. К примеру, обновле- ние списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было доступно в сервис- ном режиме разработчика. Однако что нас приятно удивило, так это то, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управле- ния по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Уверены, что наладчики любом случае оценят безграничные воз- можности при работе с дискрет- ными каналами, что, несомненно, является плюсом. О блокировках Попробуем реализовать один из алгоритмов блокировок, исполь- зуемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ-строителей: разре- шается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сбор- ных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключён свой выключатель. Положение заземлителя пе- редаётся по GOOSE-сообщению, в него же будет включён атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя опре- делится по состоянию канала двухпозиционного сигнала, к кото- рому он подключён. Пример алго- ритма приведён на рис. 10. Разомкнутое состояние зазем- лителя и положение выключате- ля «отключено» определяется комбинацией двух битов 01, кото- рая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни внутрен- ней логикой устройств. В этом случае используется кодирова- ние. Комбинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким образом, состояние коммутационного аппа- рата передаётся как целочислен- ный тип данных (integer). Состоя- ние «отключено» передаётся как «1», «включено» – «2», «промежу- точное состояние» – «0». Именно поэтому в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравни- ваются с 1. Когда оба сигнала на- ходятся в положении «отключено» (1), на выходе логического «И» будет единица. Но поскольку для работы любой команды требуется значение блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логически сигнал идёт на выход из алгоритма. Так как web-конфигуратор ARIS C304 не позволяет создавать ал- горитмы, применяется отдельная программа «SoftConstructor». Но- вый алгоритм добавляем в раз- деле «Алгоритмы». Те, которые работают, отмечены галочкой. Чтобы создать собственный ал- горитм, нужно задать его назва- ние, при необходимости указать комментарии и в обязательном порядке прикрепить файл с ал- горитмом. Когда файл загрузит- ся, сделаем привязку входных и выходных сигналов (рис. 11). Результат, как мы и ожидали, ока- зался положительным. Алгоритм отработал верно. Подводим итоги Чтобы сориентироваться в раз- делах web-конфигуратора и по-на- стоящему оценить все возможности контроллера ARIS C304, придётся по- тратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управле- нии дискретными сигналами, а также наличие калькулятора для дорасчёта сигналов заслуживает наивысшей оценки. Мелкие недоработки, обнару- женные нами, не портят общего впе- чатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отве- чать всем требованиям заказчика. Поскольку контроллер устанав- ливается непосредственно в ячейку 6–35кВ, не нужно осуществлять вы- носной монтаж вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Так, за счёт применения ARIS C304 значительно сокращается объём мон- тажа. Кроме того, выполняя одновре- менно функции контролера и системы учёта, ARIS C304 дополнен поддерж- кой нескольких профилей пользова- телей. Это позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Вообще идея совместить функ- ции сразу нескольких независимых устройств (измерительного пре- образователя, модуля ввода-вы- вода ТМ, шлюза для интеграции устройств РЗА, счётчика элек- троэнергии и прибора ПКЭ) в од- ном впечатляет. Это позволяет значительно сэкономить средства на установке дополнительных устройств. Истинную же актуаль- ность и экономическую эффектив- ность подобного решения покажет только время и эксплуатация. Рис. 10. Алгоритм блокировки Рис. 11. Назначение сигналов на вход и выход загруженного алгоритма 4545www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ vdocuments.mx Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности
DESCRIPTION Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления… Transcript Основные функции • Учёт электрической энергии • Ввод дискретных сигналов и команд управления 24 В пост. тока или 220 В пост./перем. тока • Прямой ввод сигналов с измерительных ТТ/ТН • Выдача команд телеуправления и оперативной блокировки • Обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами (МП РЗА и др.) • Присвоение меток времени с точностью 1 мс ARIS C304/С305 Контроллеры автоматизации ячеек 6–35кВ Инженерная компания ООО«Прософт-Системы» г. Екатеринбург, ул. Волгоградская, 194а, www.prosoftsystems.ru Тел: +7 (343) 3-565-111 Факс: +7 (343) 3-100-106 [email protected] Отличительные особенности • Работа в автономном режиме и в составе автоматизированных информационно- измерительных систем • Поддержка различных протоколов обмена данными: МЭК 61850-8-1 (GOOSE/MMS), МЭК 60870-5-101/104/103, Modbus ASCII/RTU/TCP, CRQ и др. • Поддержка протокола резервирования PRP • Наличие порта Ethernet для выносного ИЧМ и порта RS-485 • Диапазон рабочих температур от -40 до +55°С Предназначены для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35кВ. I место на выставке «Электрические сети России-2014» Контроллер ARIS C304 – инструмент для реализации цифровых подстанций 6-35 кВ высокой заводской готовности Внешний вид ARIS C304 (рис. 1) представляет собой чёрный параллелепипед без каких-либо органов управления и ин- дикации (за исключением нескольких светодиодов). Для подключения опци- ональной выносной панели управле- ния и индикации имеется интерфейс с 5.7″ LCD дисплеем и 12-кнопочной клавиатурой. Поскольку панель управ- ления и индикации не интегрирована в корпус, она может быть расположена в любой плоскости на большом рас- стоянии от самого устройства. Сам контроллер лёгкий и компакт- ный. На его лицевой стороне разме- щены дискретные входы и выходы, аналоговые входы по току и напряже- нию, порты Ethernet и RS485, светоди- одная индикация питания, состояния устройства и сигнализации ошибок. Также есть порт для подключения па- нели управления и индикации. При монтаже контроллера име- ющееся пространство используется максимально эффективно благодаря нескольким вариантам креплений. Во-первых, устройство обладает кре- плением под DIN-рейку, которое в случае необходимости можно снять, во-вторых, в наличии ещё есть 4 крюч- ка для установки контроллера на ров- ную вертикальную панель. Александр ГОЛОВИН, главный редактор журнала «Цифровая подстанция», магистр техники и технологий, действующий член рабочей группы 10 Международной Электротехнической Комиссии, занимающейся разработкой стандарта МЭК 61850 Электросетевые компании сегодня уделяют большое внимание реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6-35 кВ. Отве- чая запросам времени, инженеры компании «Просо- фт-Системы» создали уникальный контроллер для комплексного мониторинга и управления основным оборудованием ячеек 6–35 кВ – ARIS C304. В отличие от других контроллеров, представленных на рынке, ARIS C304 совмещает в себе несколько функ- ций. Он выступает в качестве измерительного преоб- разователя, обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, ведёт коммерческий учёт и контролирует качество электроэнергии. Также поддер- живает протоколы стандарта МЭК 61850. Рис. 1. Контроллер ARIS C304 Модули ARIS C304 В состав контроллера ARIS C304 входят различные модули. С их помо- щью ведётся полный мониторинг и управление ячейкой. Попробуем реали- зовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удалённом управлении всеми устройствами, расположенными в ячейке. Контроллер должен бу- дет выполнять следующие функции: • управлять выключа- телем, заземлителем, при- водом тележки; • контролировать со- стояние выключателя, за- землителя, привода тележ- ки; • получать информа- цию с датчика напряжения на кабельном вводе; • дополнительно по- лучать данные с ключа местного управления. Для решения поставленной за- дачи потребуется 11 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Модули DI24-15 и DI220-15 поддер- живают до 15 дискретных входов на 24 В и 220 В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправле- ния. В составе DOH имеются элек- тромеханические реле. Этот модуль может применяться для телеуправ- ления или блокировки. Необходимо отметить, что одновременно ис- пользовать модуль в двух режимах запрещено. Это важно знать заказ- чику и проектировщику. Таким образом, задачу по управ- лению ячейкой можно решить, при- менив одно устройство ARIS C304. При этом остаётся ещё минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. 4242 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Особенности настройки Теперь рассмотрим устройство с позиции наладчика. Мы уже под- считали, что одного контроллера для реализации цифрового КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячей- кой. Сначала настроим управление коммутационным аппаратом – вы- ключателем. Для этого создаём команду (рис. 2) и настраиваем её: определяем и задаём дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппара- та. Выбираем модуль, выдающий сигналы ТУ (рис. 3). Определяем канал 1 для команды включения выключателя и канал 2 – для отклю- чения. У нас используется модуль DOH, который программно перена- строен и отображается как DOTC02. Необходимость программной пере- настройки модуля связана с про- граммным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. В компа- нии «Прософт-Системы» отметили, что при поставке устройств все мо- дули будут настроены заблаговре- менно и работа по улучшению ПО уже ведётся. В результате, опера- ция по перенастройке будет убрана из списка необходимых. Далее настроим каналы для по- лучения информации о состоянии объекта управления. Для этого в строке «Состояние объекта управ- ления» назначим двухпозиционный дискретный сигнал. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позволяет создавать двухпозиционные кана- лы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произ- вольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала пере- ходим в конфигуратор параме- тра модуля дискретных входов (рис. 4). Выбор дискретных вхо- дов для создания двухпозицион- ного канала приведён на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопределённого состояния». Выдержка времени, установлен- ная наладчиком, предназначена для ожидания изменения поло- жения коммутационного аппара- та. Если бы её не было, то при отключении выключателя состо- яние двухпозиционного канала изменялось как 10 (выключатель включён), далее 00 (неопреде- лённое состояние коммутацион- ного аппарата), 01 (выключатель отключён). Промежуточное со- стояние 00 могло бы привести к ошибке работы других команд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выклю- чателя «Включено» определим DI 1, для состояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR требует применения двухпозиционного кана- ла в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использования комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточ- ное состояние»), 11 («запрещённое состояние») позволяет точно контро- лировать положение выключателя. После создания канала необходи- мо обновить конфигурацию контрол- лера. Затем канал может использо- ваться в командах. Теперь в рамках алгоритмов блокировок настроим запреща- ющий сигнал. Данный параметр определяется в строке «Условие» для разделов «ТУ Вкл» и «ТУ Выкл» (рис. 3). Сигнал может быть результатом работы алгоритма, заложенного в контроллер, или ка- ким-либо другим информационным сигналом. Здесь у производителя есть важное требование: сигнал блокировки должен быть назначен всегда, без него команда выпол- няться не будет. Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации Рис. 5. Конфигурация двухпозиционного канала 4343www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Поскольку нам этот сигнал не требуется, создаём программно «виртуальный канал». Присвоив каналу результат работы алгорит- ма (0 или 1), его можно использо- вать в алгоритмах блокировки. Данному каналу можно также присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора», ко- торый поддерживает логические и алгебраические операции (рис. 6). В результате на «логическом выходе» этого канала получим значение из состояний реальных дискретных входов. Для примера назначим на переменные «y» и «z» значения дискретных входов DI01 и DI05. При дорасчёте значе- ние виртуального канала «y+z». Кроме того, ПО ARIS C304 в режиме наладки позволяет под- ставлять в канал значение, уста- новленное пользователем. Под- ставим в виртуальном канале значение 0 и тем самым разре- шим работу контроллера на от- ключение и включение. Теперь переведём выключатель в состо- яние «Включено». Для проверки запустим команду управления в режиме наладки и нажмём кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опыте исполь- зовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. Поддержка МЭК 61850 В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально опре- делены 2 логических узла. Чтобы добавить новые, необходимо их создать (рис.8). Допустимые типы логических узлов приведены на рис. 9. В МЭК 61850 для управления выключателем предусмотрен ло- гический узел CSWI, для контроля состояния выключателя – XCBR. Создадим эти логические узлы. Благодаря пояснениям понятно, какие узлы отвечают за модули, входящие в устройство. После создания логических узлов древо будет расширено автоматически. Команда управления, создан- ная нами ранее, также потребует- ся для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить эту команду логической модели устройства. Для этого по- надобятся два логических узла: Рис. 6. Калькулятор дорасчёта значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 8. Создание логического узла Рис. 9. Перечень логических узлов, доступных для создания 4444 ЭНЕРГЕТИКА № 3 [54] | АВГУСТ [2015] ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логического узла CSWI при- своим команду управления, атри- буту данных stVal объекта дан- ных Pos логического узла XCBR – двухпозиционный сигнал состо- яния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов выполняется в отдельной вкладке посредством выбора не- обходимых параметров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС». В качестве клиентской системы мы использовали OPC-сервер компа- нии ReLab. В целях безопасности в настройках ARIS C304 необхо- димо указать IP-адрес клиента, с которого будет осуществляться управление. Поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой ли- нейки, мы обнаружили некоторые ошибки ПО. К примеру, обновле- ние списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было доступно в сервис- ном режиме разработчика. Однако что нас приятно удивило, так это то, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управле- ния по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Уверены, что наладчики любом случае оценят безграничные воз- можности при работе с дискрет- ными каналами, что, несомненно, является плюсом. О блокировках Попробуем реализовать один из алгоритмов блокировок, исполь- зуемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ-строителей: разре- шается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сбор- ных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключён свой выключатель. Положение заземлителя пе- редаётся по GOOSE-сообщению, в него же будет включён атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя опре- делится по состоянию канала двухпозиционного сигнала, к кото- рому он подключён. Пример алго- ритма приведён на рис. 10. Разомкнутое состояние зазем- лителя и положение выключате- ля «отключено» определяется комбинацией двух битов 01, кото- рая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни внутрен- ней логикой устройств. В этом случае используется кодирова- ние. Комбинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким образом, состояние коммутационного аппа- рата передаётся как целочислен- ный тип данных (integer). Состоя- ние «отключено» передаётся как «1», «включено» – «2», «промежу- точное состояние» – «0». Именно поэтому в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравни- ваются с 1. Когда оба сигнала на- ходятся в положении «отключено» (1), на выходе логического «И» будет единица. Но поскольку для работы любой команды требуется значение блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логически сигнал идёт на выход из алгоритма. Так как web-конфигуратор ARIS C304 не позволяет создавать ал- горитмы, применяется отдельная программа «SoftConstructor». Но- вый алгоритм добавляем в раз- деле «Алгоритмы». Те, которые работают, отмечены галочкой. Чтобы создать собственный ал- горитм, нужно задать его назва- ние, при необходимости указать комментарии и в обязательном порядке прикрепить файл с ал- горитмом. Когда файл загрузит- ся, сделаем привязку входных и выходных сигналов (рис. 11). Результат, как мы и ожидали, ока- зался положительным. Алгоритм отработал верно. Подводим итоги Чтобы сориентироваться в раз- делах web-конфигуратора и по-на- стоящему оценить все возможности контроллера ARIS C304, придётся по- тратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управле- нии дискретными сигналами, а также наличие калькулятора для дорасчёта сигналов заслуживает наивысшей оценки. Мелкие недоработки, обнару- женные нами, не портят общего впе- чатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отве- чать всем требованиям заказчика. Поскольку контроллер устанав- ливается непосредственно в ячейку 6–35кВ, не нужно осуществлять вы- носной монтаж вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Так, за счёт применения ARIS C304 значительно сокращается объём мон- тажа. Кроме того, выполняя одновре- менно функции контролера и системы учёта, ARIS C304 дополнен поддерж- кой нескольких профилей пользова- телей. Это позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Вообще идея совместить функ- ции сразу нескольких независимых устройств (измерительного пре- образователя, модуля ввода-вы- вода ТМ, шлюза для интеграции устройств РЗА, счётчика элек- троэнергии и прибора ПКЭ) в од- ном впечатляет. Это позволяет значительно сэкономить средства на установке дополнительных устройств. Истинную же актуаль- ность и экономическую эффектив- ность подобного решения покажет только время и эксплуатация. Рис. 10. Алгоритм блокировки Рис. 11. Назначение сигналов на вход и выход загруженного алгоритма 4545www.kazenergy.kz ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ docslide.com.br Поможет ли контроллер ARIS C304 в реализации цифровых подстанций 6–35 кВ высокой заводской готовностиDESCRIPTION 60 № 1 – 2015 ТЕСТ-ДРАЙВ Наличием комплекса АСУ ТП сегодня никого не удивишь, особенно если речь…TRANSCRIPT 60 № 1 – 2015 ТЕСТ-ДРАЙВ Наличием комплекса АСУ ТП сегодня никого не удивишь, особенно если речь идет о цифровых подстанциях. Как известно, в состав ПТК АСУ ТП входят контроллеры, обладающие различными вариантами исполнения и функциональными возможностями. В рамках данной статьи оценим новый прибор «Прософт-Системы» – контроллер ячейки 6–35 кВ ARIS C304. В то время как электросетевые компании все больше внимания уделяют реализации быстровозводимых модульных цифровых подстанций 6–35 кВ, обращение к подобному классу устройств очень своевременно. А в условиях, когда ставки делаются на отечественные решения, это вдвойне актуально. В отличие от других контроллеров, доступных на рынке, ARIS C304 сочетает в себе несколь-ко функций: обеспечивает возможность ввода сигналов с измерительных ТТ и ТН, реализацию функ- ций измерительного преобразователя, коммерческого учета и контроля качества электроэнергии. Поддержи- ваются также протоколы стандарта МЭК 61850. ВНЕШНИЙ ВИД Общий вид контроллера представлен на рис. 1. В первую очередь отметим его возможности по монтажу. Устройство имеет крепление под DIN- рейку, которое можно снять, если в нем нет необ- ходимости, и 4 «крючка» для крепления на ровную вертикальную панель. ARIS C304 представляет собой черный парал- лелепипед без каких-либо органов управления и индикации (за исключением нескольких светодио- дов). Контроллер имеет интерфейс для подключе- ния опциональной выносной панели управления и индикации, сочетающей в себе 5.7” LCD дисплей и 12-кнопочную клавиатуру. Это компактный и легкий контроллер. На лицевой стороне расположены дискретные входы/выходы, пор- ты Ethernet и RS485, аналоговые входы по току и на- пряжению, светодиодная индикация питания, состоя- ния устройства и сигнализации ошибок, а также порт для подключения панели управления и индикации. Панель управления и индикации не интегриро- вана в корпус и может быть расположена в любых плоскостях на большом удалении от самого устрой- ства. Контроллер позволяет максимально эффек- тивно использовать данное вам пространство бла- годаря нескольким вариантам креплений. ПРЕТЕНДУЕШЬ – СООТВЕТСТВУЙ В комплектацию ARIS C304 входят различные мо- дули, позволяющие осуществлять полный мониторинг и управление ячейкой. Авторы: Головин А.В. Чайкин В.C. Поможет ли контроллер ARIS C304 в реализации цифровых подстанций 6–35 кВ высокой заводской готовности? Рис. 1. Общий вид ARIS C304 № 1 – 2015 61 ТЕСТ-ДРАЙВ Попробуем реализовать цифровое КРУ на базе ARIS C304. Идея заключается в удаленном управлении всеми устрой- ствами, расположенными в ячейке. От контроллера потребуется: управление и контроль состояния выключателя, зазем- лителя, привода тележки, получение ин- формации с датчика напряжения на ка- бельном вводе, дополнительно – данные с ключа местного управления. Для решения поставленной задачи по- требуется 11 дискретных входов и 6 дис- кретных выходов. Обращаемся к перечню модулей и видим, что модули DI24-15 и DI220-15 поддерживают до 15 дискретных входов на 24В и 220В. Модули DOL и DOH имеют 8 каналов для телеуправления. Модуль DOH имеет в составе электро- механические реле и может использо- ваться для телеуправления или для бло- кировки (одновременное использование в двух режимах запрещено). Это важно знать заказчику и проектировщику. Исходя из возможностей перечислен- ных модулей, задачу по управлению ячей- кой можно решить, применив одно устрой- ство ARIS C304. Еще осталось минимум 4 дискретных входа и 2 дискретных выхода, так как мы используем только 2 модуля по назначению, а есть место и для третьего. СМЕЛОЕ РЕШЕНИЕ Многие скажут: объединять функции нескольких независимых устройств в од- ном недопустимо. Компания «Прософт- Системы» представила свое мнение на этот счет и, дополнив устройство модулем ввода сигналов измерения от ТТ и ТН, до- бавила в ARIS C304 функции коммерче- ского контроля и учета электроэнергии. Первое, что приходит на ум – уменьше- ние объема монтажа. Контроллер уста- навливается непосредственно в ячейку (6–35кВ). Нет необходимости выносного монтажа (из ячейки) вторичных цепей из- мерения сигнализации и управления. Вто- рое – экономия на установке устройств. Контроллер выполняет функционал изме- рительного прибора, счетчика ЭЭ, модуля ввода-вывода ТМ, прибора ПКЭ, шлюза для интеграции устройств РЗА. ВРЕМЯ ПРАКТИКИ Оценим удобство устройства с позиции наладчика. Мы уже посчитали, что одно- го контроллера для реализации цифрово- го КРУ достаточно. Теперь настроим кон- троллер на управление этой ячейкой. Начнем с настройки управления комму- тационным аппаратом – выключателем. Чтобы контроллер ARIS C304 смог чем- нибудь управлять, необходимо создать ко- манду (рис. 2). Затем настраиваем ее: определяем и задаем дискретные входы и выходы для управления и контроля коммутационного аппарата (рис. 3). При создании и настройке команды управления выключателя нам потребуется: 1. Выбрать модуль, выдающий сигналы ТУ (строка «Модуль», рис. 3). Определим канал 1 для команды включения, канал 2 для команды отключения выключателя. У нас используется модуль DOH, который программно перенастроен и отображается как модуль DOTC02. Необходимость про- граммной перенастройки модуля нам не ясна, но однозначно связана с программ- ным обеспечением линейки оборудования ARIS-C30х. По словам производителя, при поставке устройств вся настройка моду- лей будет произведена заблаговремен- но. Сейчас ведется работа по улучшению ПО, чтобы убрать эту операцию по перена- стройке из списка необходимых. 2. Настроить каналы для получения ин- формации о состоянии объекта управ- ления. Для этого в строке «Состояние объекта управления» назначим двухпозици- онный дискретный сигнал. На данном эта- пе настройки мы были приятно удивлены. ПО ARIS C304 настолько гибкое, что позво- ляет создавать двухпозиционные каналы, комбинируя дискретные входы не попарно (DI 1 + DI 2), а произвольно (DI 1 + DI 5). Для настройки канала переходим в кон- фигуратор параметра модуля дискретных ходов (рис. 4). Выбор дискретных входов Головин А.В., технический директор ООО «ТЕКВЕЛ» Чайкин В.C., менеджер проекта ООО «ТЕКВЕЛ» Рис. 2. Список команд управления Рис. 3. Настройка команды управления Рис. 4. Информационное окно с информацией о модуле, выбранном для конфигурации 62 № 1 – 2015 ТЕСТ-ДРАЙВ для создания двухпозиционного канала приведен на рис. 5. Обратим внимание на «Фильтр неопре- деленного состояния». Выдержка време- ни, установленная наладчиком, предназна- чена для ожидания изменения положения коммутационного аппарата. Если бы ее не было, то при отключении выключателя со- стояние двухпозиционного канала изменя- лось как 10 (выключатель включен), далее 00 (неопределенное состояние коммутаци- онного аппарата), 01 (выключатель отклю- чен). Промежуточное состояние 00 могло бы привести к ошибке работы других ко- манд и срабатыванию ТС. Для контроля состояния выключате- ля «Включено» определим DI 1, для со- стояния «Отключено» – DI 5. Атрибут данных stVal объекта данных Pos логи- ческого узла XCBR требует применения двухпозиционного канала в соответствии со стандартом МЭК 61850. Использова- ние комбинаций 10, 01, 00 («вкл», «выкл», «промежуточное состояние»), 11 («запре- щенное состояние») позволяет точно кон- тролировать положение выключателя. После создания канала требуется об- новление конфигурации контроллера. Те- перь данный канал доступен для исполь- зования в командах. 3. В рамках алгоритмов блокиро- вок настроить запрещающий сигнал. На рис. 3 этот параметр настройки определя- ется в строке «Условие» как для раздела «ТУ Вкл», так и для «ТУ Выкл». Данный сигнал может быть результа- том работы алгоритма, заложенного в контроллер, или каким-либо другим ин- формационным сигналом. Важное требо- вание производителя: этот сигнал блоки- ровки всегда должен быть назначен, без него команда выполняться не будет. Так как этот сигнал нам не требуется, соз- даем «виртуальный канал». Он не имеет физического воплощения и создается про- Рис. 5. Конфигурирование двухпозиционного канала Рис. 6. Калькулятор дорасчета значения виртуального канала Рис. 7. Активация команды в режиме «Наладка» Рис. 9. Конфигурирование логического устройства Рис. 10 Доступные для создания типы логи- ческих узлов Рис. 8. Базовая конфигурация логического устройства граммно. Но обладает рядом перспектив по использованию. Во-первых, его можно ис- пользовать в алгоритмах блокировки, при- своив результат работы алгоритма (0 или 1). Во-вторых, ему можно присвоить значение, вычисленное с помощью «калькулятора» (рис. 6), который поддерживает логические и алгебраические операции. В результате по- лучим на «логическом выходе» этого канала значение, составленное из состояний реаль- ных дискретных входов. Для примера назна- чим на переменные «y» и «z» значения дис- кретных входов DI01 и DI05. При дорасчете значение виртуального канала «y+z». В-третьих, ПО ARIS C304 позволяет подставлять значение, установленное пользователем, в канал в режиме налад- ки. Используя эту возможность, подста- вим в виртуальном канале значение 0, тем самым разрешим работу контролле- ра на отключение и включение. В нашем эксперименте управления вы- ключателем алгоритмы и дополнитель- ные условия не требуются. Настройка ко- манды управления будет выглядеть, как изображено на рис. 3. Переведем выключатель в состояние «Включено». Для проверки запустим ко- манду управления в режиме наладки и нажмем кнопку «ОТКЛ» (рис. 7). В опы- те использовался имитатор выключателя. Контроллер отработал успешно. МЭК 61850 В МЭК 61850 для управления выклю- чателем предусмотрен логический узел CSWI, для контроля состояния выключа- теля – XCBR. В логическом устройстве ARIS C304 Controller изначально определены 2 логиче- ских узла. Для добавления логических уз- лов используется кнопка «Создать» (рис. 8) На рис. 9 представлено меню создания логического узла. На рис. 10 приведены допустимые типы логических узлов. В соответствии с нашей задачей созда- ем XCBR и CSWI. Благодаря пояснениям к логическим узлам понятно, какие из них отвечают за модули, входящие в устрой- ство. После создания логических узлов, древо будет расширено автоматически. Созданная ранее команда управления не только продемонстрировала возможности конфигурирования и юзабилити контроллера посредством web-конфигуратора, но и потре- буется нам теперь для управления по МЭК 61850. Чтобы телеуправление по МЭК 61850 заработало, необходимо присвоить соз- данную ранее команду логической модели № 1 – 2015 63 ТЕСТ-ДРАЙВ устройства. Используем два логических узла XCBR и CSWI. Объекту данных Pos логиче- ского узла CSWI присвоим команду управле- ния, атрибуту данных stVal объекта данных Pos логического узла XCBR – двухпозицион- ный сигнал состояния выключателя. Привязка атрибутов логических узлов осуществляется в отдельной вкладке и заключается в выборе требуемых пара- метров из списков «Объекты 61850» и «Тэг АРИС» (рис. 11). В качестве клиентской системы мы ис- пользовали OPC-сервер компании ReLab. Важно отметить, что в целях безопасно- сти в настройках ARIS C304 необходимо указать IP-адрес клиента, с которого бу- дет осуществляться управление (рис. 12). Наладчики будут рады, ощутив, что ничто не ограничивает их фантазию при работе с дискретными каналами. Это несомненный плюс. Однако поскольку ARIS С304 – один из первых представителей новой линейки, то в процессе работы с ним были обнару- жены некоторые ошибки ПО. Например, об- новление списка дискретных сигналов после создания двухпозиционного канала было до- ступно в сервисном режиме разработчика. Чему мы действительно удивились, так это тому, что ARIS C304 автоматически «распределил» команду управления по атрибутам объекта данных логического узла CSWI. Это здорово! О БЛОКИРОВКАХ Попробуем реализовать один из ал- горитмов блокировок, используемый в ячейках КРУ одной из компаний КРУ- строителей: разрешается перемещение КВЭ ввода, если разомкнут заземлитель сборных шин своей секции (в ячейке ТН) и отключен свой выключатель. Положение заземлителя передается по GOOSE-сообщению, в нем же будет пере- даваться атрибут данных «stVal» объекта данных «Pos» логического узла «XSWI». Положение выключателя определится по состоянию канала двухпозиционного сиг- нала, к которому подключен выключатель. Пример алгоритма приведен на рис. 13. Разомкнутое состояние заземлителя и положение выключателя «отключено» в обоих случаях определяется комбинаци- ей двух битов 01, которая не может быть передана ни GOOSE-сообщением, ни вну- тренней логикой устройств. Для передачи состояния используется кодирование. Ком- бинация 01 в двоичной системе счисления соответствует 1 в десятеричной. Таким об- разом, состояние коммутационного аппа- рата передается как целочисленный тип данных (integer). Тогда состояние «отклю- чено» передается как «1», «включено» – «2», «промежуточное состояние» – «0». По этой причине в алгоритме входные сигналы определяются как «INT», далее значения сравниваются с 1. Если оба сиг- нала о состоянии соответствуют положе- нию «отключено» (1), на выходе логиче- ского «И» будет единица. Но так как для работы любой команды требуется значе- ние блокирующего сигнала «0», после «И» установлен блок инверсии. Далее логиче- ски сигнал идет на выход из алгоритма. Web-конфигуратор ARIS C304 не по- зволяет создавать алгоритмы, поэто- му используется отдельная программа «SoftConstructor». Добавить новый алгоритм можно в раз- деле «Алгоритмы» (рис. 14). Галочкой отмечены работающие из них. При создании собственного алгоритма за- даем его название, комментарии (по жела- нию) и, самое главное, прикрепляем файл, содержащий в себе алгоритм. После загрузки файла делаем привяз- ку входных и выходных сигналов (рис. 15). Результат, как мы и ожидали, оказался по- ложительным. Алгоритм отработал верно. РЕЗЮМЕ Чтобы сориентироваться в разделах web-конфигуратора и по-настоящему оце- нить все возможности устройства, придет- ся потратить немного времени. В целом же свобода в конфигурации и управлении дискретными сигналами, наличие каль- кулятора для дорасчета сигналов заслу- живает оценки «отлично». Реализация функций контроллера и счетчика электро- энергии в одном устройстве впечатляет, посмотрим, как это решение зарекомен- дует себя в будущем. Кроме того, наличие функций контролера и системы учета в одном устройстве дополнено поддержкой нескольких профилей пользователей ARIS C304, что позволит специалистам разных служб использовать одно устройство для нескольких целей. Мелкие недоработки, обнаруженные нами, не портят общего впечатления, тем более что при поставке данных устройств они уже будут отвечать всем требованиям заказчика. Рис. 11. Настройка логических узлов Рис. 12. Добавление клиентов в конфигура- торе ARIS C304 Рис. 13. Алгоритм блокировки Рис. 14. Диалоговое окно раздела «Алгоритмы» Рис. 15. Создание нового алгоритма в Web-конфигураторе vdocuments.site |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
