Система за диспечерско управление (SCADA-SYSTEM)
RDS 816


Предназначение
Структура

Елементи на системата











Предназначение

 

Системата (SCADA) на фирма RoCon PLC е програмно-технически комплекс, предназначен за нуждите предимно електроенергетиката. Служи за цялостен мониторинг и диспечерско управление на териториално децентрализирана мрежа от енергийни обекти. Работи в реално време в среда с промишлени смущения с телемеханизирани обекти и/или обекти без телемеханика.

Задачите, които изпълнява са:
Осигуряване на необходимата информация за параметрите на технологичния процес и състоянието на съоръженията;
обработване и предаване команди за телеуправление;
архивиране и документиране на данните за процеса в нормален и авариен режим.



Структура

 

Системата RoCon е изградена на йерархичен принцип с две основни нива: управляващо ниво (РДС, ТДУ и др.) и енергиен обект (ТЕЦ, ВЕЦ, подстанция, възлова станция и др.). Всяко ниво представлява самостоятелна гъвкава система с разпределена структура и обектна йерархия. Отделните елементи на системата могат да работят и като самостоятелно обособени единици, което позволява поетапното им въвеждане в експлоатация.

Системата обезпечава поддържане на отдалечени работни станции (операторски станции) в техническите и административни служби на съответното предприятие при двустранен обмен на информация в реално време.




Елементи на системата

Ниво Енергиен обект


 

Ниво Енергиен ОБЕКТ е конструирано за работа в реално време в промишлени условия и обезпечава целия набор от функции, реализирани понастоящем в обектите на ЕЕС.

Структурата е изградена на йерархичен принцип със следните елементи
Сървър
Комуникационен контролер с или без Операторска станция
Локални контролери.


Комуникационен контролер (КК)

 

КК е изграден на базата на промишлен (РС съвместим) компютър с операционна система с ядро за работа в реално време.
Безотказната работа на КК в трисменен непрекъсваем режим на работа е осигурена чрез:
резервиран захранващ блок;
подсилена охладителна система;
модул "watch dog";
модул за резервиране на оперативното захранване.

КК осъществява от една страна управлението на локалната мрежа, а от друга - управлението на комуникацията с горно ниво.

Физическото ниво на локалната мрежа (LAN) може да бъде сериен интерфейс RS485 с кръгова топология на мрежата; оптичен интерфейс и др., изградена на един или повече клона, в зависимост от броя на локалните контролери.
Комуникацията с устройствата по LAN се осъществява по протокол IEC 60870-5.

КК събира и обработва в реално време следните видове данни от локалните контролери (ЛК):
едно/трифазна активна и реактивна мощност, напрежение, ток, честота и др. електрически величини
активна и реактивна енергия в права и обратна посока за определен период /15-минути, час, ден, месец и година/;
максимални стойности на активна и реактивна мощност и тока за ден, месец и година;
аварийна информация за превишени гранични стойности на активна/реактивна мощност, ток, напрежение, честота и др. величини, както електрически, така и неелектрически от ЛК;
съобщения за промяна на състоянието (включено/изключено) на първичните съоръжения;
аварийни събития от ЛК, свързани с работата им на съответното присъединение (кабел, въздушен извод, силов трансформатор, двигател и др.)
Предаване на управляващи команди към устройствата:
Tелекоманди за управление на първичните съоръжения и автоматика (АРН, Охлаждане и др.)
Команди за промяна на конфигурации/настройки;
Заявки за получаване на различни данни (настройки, осцилографна информация и др.).
Команди за квитиране на всички абонати на локалната мрежа и по-отделно;

Паралелно с обслужването на мрежата и обработката на информацията, постъпваща от локалните контролери, КК предава и приема телеграми от горно ниво.
КК събира, обработва и предава получената от контролерите информация към по-горното ниво. Връзката с горното ниво може да се осъществява по комутируема телефонна линия, кабелна връзка, оптовлакно, ВЧ уредба, радиовръзка или GSM комуникация.
За поддържане на оптимална и адаптивна относно информационното натоварване връзка с горното ниво, КК има следните възможности:
предаване на данни с различни приоритети;
режим на циклично предаване на данни;
режим на спорадично предаване на данни;
гъвкава структура и променлива дължина на телеграмите с оглед адаптация към текущото динамично състояние на информационния обмен.

В КК са реализирани следните методи, чрез които може да се оптимизира предаването на данни към горно ниво:
Делта-филтър
За всяка величина се указва съответния филтър, чрез който се избира диапазон на нечувствителност за тази величина и така се премахва необходимостта от предаване на излишна информация.
Маскиращ флаг
С него се указва дали конкретната величина трябва да се предава към по-горно ниво.

Оптимизирането информационния обмен се извършва при конфигуриране на системата и настройката на параметрите за ЛК, но също така може да става и динамично в процеса на работа от потребители с необходимото ниво на достъп.

БАЗА ДАННИ е програмен модул, който осигурява разпределеното съхранение на информацията и резервирането й при предаване от обекта към по-горни нива. Този модул е изцяло системен.

При постъпване на информацията от устройствата, КК я буферира в съответните полета на БД, съгласно описанието на типа и структурата на величините, дадено в комуникационната карта за всеки тип устройство. Така се осигурява междинно буфериране на информацията. По този начин се осигурява независимост в работата на двата комуникационни тракта - локална мрежа и връзка с горно ниво.


Операторска станция
 

Диалогът на оператора със системата се осъществява посредством програмния модул Операторска станция (ОС). Работата с отделните функции на ОС са защитени с парола срещу неправомерен достъп до системата.
Системата позволява дефиниране на няколко нива на достъп: за получаване на различен тип информация, за изпращане на команди и др.

КОНФИГУРИРАНЕТО на системата се извършва с помощта на сервизна програма за конфигуриране (Designer RoCon). Чрез специализирани менюта се описва комуникационната среда в обекта, връзката с горно ниво и т.н. За тази цел се дефинират последователно всички необходими параметри и се осигурява тяхното единно интерпретиране във всички йерархични нива – в локалните устройства, КК и ОС в обекта, както и в ОС на горното ниво.

Веднъж създадена, ОС е отворена за допълнително разширяване - включване на нови потребители, на нови локални контролери, на нови мнемосхеми, както и корекция на текущите параметри.

Системата дава възможност за създаване и редактиране на неограничен брой МНЕМОСХЕМИ посредством помощната програма за конфигуриране DesignerRoCon. Предвидени са следните възможности за конфигуриране:
създаване на връзки за преминаване от една схема в друга
създаване на структура, подчинена на йерархичен принцип. При кликване върху избрана подстанция да се извежда еднолинейната й схема; кликване върху избран извод – на екрана да се зарежда мнемосхема на извода с прилежащите му трафопостове и т.н.
Изчертаване в цвят на съоръженията, в зависимост от нивото на напрежение
Визуализиране в цвят на състояние включено/изключено съоръжение и др.

На мнемосхемата за конкретен енергиен обект (подтснция) се визуализират:
състоянието на всички технологични съоръжения – включено/изключено
състояние на сигнализациите от модул „входове-изходи”
стойностите на измерваните / изчисляваните от локалните контролери величини – електрически и/или неелектрически (янсенов превключвател, температури и др.)
състоянието на извода (ЛК) в LAN мрежата
сигнализация за наличие или липса на връзка по локална мрежа
За ОС на горните нива (РДС напр.) на мнемосхема са означени всички подстанции и при възникване на събитие от някоя от тях е реализирана сигнализация – мигане на името на обекта, външна звукова или светлинна сигнализация, посредством модула „входове-изходи”.

Операторът със съответното ниво на достъп има възможност за задаване на ТЕЛЕКОМАНДИ, като например:
телеуправление на първичните съоръжения и автоматики на присъединението (включване, изключване)
подаване на команди за квитиране на задействали светодиоди и блинкери
промяна на настройки на ЛК
промяна на конфигурация на ЛК
сверяване на астрономическото време и др.

Използването на отделните функции на ОС са защитени с пароли, в зависимост от нивото на достъп. Различните НИВА НА ДОСТЪП до всяка от функциите се определят от потребителя.

Кратка информация за аварийните събития се визуализира на АЛАРМЕН ПРОЗОРЕЦ. Той се активира в момента на постъпване на събитието в ОС, с което операторът веднага получава най-необходимите данни за аварията: извод, причина, астрономическо време. Подробна и по-детайлна информация той може да получи, като разгледа справката с аварийни събития.

При кликване с десен бутон на мишката върху избрано съоръжение (извод, комутируема апаратура и др.) операторът може да получи ТЕХНОЛОГИЧНА ИНФОРМАЦИЯ за него. Например при посочване на извод се визуализират следните параметри: дължина на извода, брой и тип стълбове, видове релейни защити, настройки на защитите и др. Информацията се задава от потребителя при конфигурирането, но динамично може да бъде променяна.

Записаните във системата аварийни събития са сортирани по различни критерии, в зависимост от желанието на потребителя. Реализирани са следните АРХИВИ за аварийни събития (дневници):
Дневник Релейна Защита
Оперативен Дневник
Дневник на Дефектите.

Операторът има възможност да изготви справка на архивираните в ОС аварийни събития по различни критерии:
за зададен период от време;
от избран архив (дневник);
от текущата смяна (ако обектът е с дежурен персонал);
от избрани изводи;
от избрани типове събития.

Изготвената справка може само да се разгледа на монитора, да се разпечата на принтер, да се запише на hard-disk в предварително указана директория във файл за четене през MS Excel или в текстов файл (*.txt).



 

СПРАВКИ ОТ АРХИВИРАНИТЕ ТЕЛЕИЗМЕРВАНИ СТОЙНОСТИ на величините могат да се зареждат в програмата за визуализация и разпечатване.

Операторът може да изготви справка по следните критерии:
за зададен период;
от избран архив – 15-минутен архив, 24-часов архив, месечен архив, годишен архив;
за избрана подстанция
за един извод (ЛК) или повече изводи:
избор на полета за оформяне на справката
Справката се визуализира в табличен вид на екрана.

Операторът има възможност по всяко време да изпрати ЗАЯВКА за четене на информация от избран от него ЛК. Заявките могат да бъдат за текущи стойности на електромерите, начални стойности на електромери, за конфигурации и настройки от ЛК, осцилографна информация от аварийно събитие и др. параметри.

Конфигурациите и настройките, изтеглени по LAN мрежата могат със съответната им програма (MMI-Man Machine Interface) да се разглеждат, редактират, разпечатват и т.н.. Нови настройки и конфигурации могат да се изпратят към ЛК от потребителя посредством команда от ОС. Ако ЛК работи с комплекти настройки, операторът може да получи идентифицираща информация за работния комплект и ако е необходимо – го смени с друг комплект.

Осигурена е възможност за изтегляне по мрежата на записаните аварийни събития в ЛК. За устройства на RoCon това са събитията от двата буфера – Регистър Събития и Регистратор на аварийни процеси (осцилографните събития), след което могат да се разгледат и обработват със средствата на програмата MMI-Man Machine Interface.

Операторът има възможност за подаване на команда към ЛК за изтриване на Регистър Събития и изтриване на Регистратор на аварийни процеси. Двете команди са независими една от друга и могат да се изпълняват по отделно.



 

Данните от всички възможни събития, свързани с работата на ЛК, локалната мрежа, телеизмерване, телеуправление, комуникацията с горно ниво и т.н. се предоставя за справка и използване от потребителя. За да бъде максимално полезна SCADA-системата за нуждите на потребителя, тя позволява в БД да се съхранява и информация, която свободно се вписва от самия потребител. За тази цел е разработена функция “СВЕДЕНИЕ ЗА СМЯНА”

Тази функция може да се използва в обекти с дежурен персонал. Предназначението й е да осигури средства на оператора (дежурния в подстанцията) да добави в базата данни на системата всякаква информация, която той сметне за необходима за работата си: да описва част от задължената си, извършени по време на работа, да вписва всички възникнали допълнителни събития по време на смяната си и т.н. Сведението представлява предварително изготвена бланка по задание от потребителя за конкретния обект (подстанция).

Функцията "РЕСУРС НА ПРЕКЪСВАЧА" дава информация за текущото състояние на прекъсвача – какъв процент от ресурса му е изчерпан, какъв е броят на манипулациите, какъв е броя на аварийните изключвания.




Ниво “РДС” (горно ниво)


 

Горното ниво (или ниво “РДС”) е предназначено да работи в реално време в промишлени условия и обезпечава широк набор от функциите на ОС в конкретния обект: изпращане на команди за телеуправление на съоръжения; изготвяне на справки за аварийни събития и телеизмерени величини и т.н. – виж Операторска Станция.


Отдалечени потребители на системата


 

Системата RoCon обезпечава поддържане на отдалечени работни станции в техническите и административни служби на съответното предприятие. За целта в съответните служби се инсталира система RDS 816 или част от приложенията й за работа с обща база данни - виж Операторска Станция.