TEMAT NUMERU
Komunikacyjne urzÄ…dzenia i standardy w elektroenergetyce W systemach energetyki i za " ( Q
KU R + " L
- + ( (" + ( 4 B& + $
$ # ( ("
1 " L & $ + + +
+ " 4 "
$ +$ $" + $ "Q T
$ ( T 4
Q TU $
46
W
 duşych obiektach przemysłowych i podstacjach elektrycznych często mamy do czynienia z wieloma urządzeniami komunikacyjnymi, które uşywają róşnych protokołów przemysłowych.
Róşnorodność protokołów Wśród najwaşniejszych protokołów opartych na standardach szeregowych moşna wymienić Modbus RTU, DNP3, Profibus, IEC-101 (część IEC 60870-5). Przemysł ma większą bezwładność we wprowadzaniu nowych technologii niş rynek konsumencki, dlatego często znajdziemy tam urządzenia komunikujące się za pomocą RS-232, RS-422 czy RS-485. Coraz częściej jednak urządzenia IED są wyposaşone w Ethernet. Protokoły bazujące na Ethernecie w elektroenergetyce to m.in. DNP3, Modbus TCP, IEC-104, CIP (EIP, DevNet, ControlNet). Wszystkie wymienione protokoły słuşą do wymiany danych między urządzeniami IED, systemami SCADA lub innymi urządzeniami. W celu zapewnienia maksymalnej niezawodności (zgodnej z IEC 62439-3) w energetyce stosuje się teş protokoły sieciowe, takie jak HSR (High-availability Seamless Redundancy), PRP (Parallel Redundancy Protocol), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) czy TurboRing (protokół własny Moxy). Protokoły te są uşywane przez urządzenia sieciowe, aby dzięki komunikacji między nimi było moşliwe określenie stanu sieci. Protokół RSTP chroni sieć przed zapętleniem, które moşe zablokować sieć, uniemoşliwiając transmisję. W przypadku wykrycia pętli automatycznie jedna z gałęzi połączeń jest rozłączana. Czas rekonfiguracji wynosi od około 1 s do kilkudziesięciu sekund, w zaleşności od wielkości sieci. P R O M O C J A
TurboRing to protokół opracowany przez firmę Moxa, słuşący do zapewnienia redundantnego pierścienia w komunikacji. Wykrywa status pierścienia i na tej podstawie ustala, która ścieşka ma być aktywna, a która nie. Czas przełączenia ścieşki w razie awarii tej podstawowej to około 20 ms (zaleşy to od liczby przełączników sieciowych). Protokoły PRP/HSR odpowiedzialne są za redundancję sieciową. PRP do komunikacji wykorzystuje dwie podsieci, przy czym do kaşdej z nich pakiety są wysyłane w tym samym czasie, a duplikaty odrzucane. Czas rekonfiguracji w razie awarii wynosi 0 ms, co jest wielką zaletą w krytycznych aplikacjach, gdzie opóźnienie moşe powodować powaşne konsekwencje. HSR to protokół, w którym urządzenia sieciowe pracują w pierścieniu i na oba interfejsy wysyłane są te same ramki (oznaczane tagiem w zaleşności od interfejsu), a gdy docierają do urządzenia źródłowego, z którego zostały wysłane, są odrzucane. W tym przypadku równieş czas rekonfiguracji wynosi 0 s, ale okupione jest to mniejszą przepustowością takiej sieci. Przekrój technologii komunikacyjnych w branşy elektroenergetycznej jest bardzo duşy, a róşnorodność przekłada się na potrzebę tworzenia urządzeń poprawiających dostępność kaşdego IED.
Konwersja protokołów Oprogramowanie SCADA jest często stosowane do kontroli i wizualizacji procesów przemysłowych. Czasami SCADA ma ograniczenia w stosunku do protokołów komunikacyjnych, które moşe obsługiwać. Zdarza się teş, şe obsługa protokołów innych niş standardowe oznacza dodatkowy koszt licencyjny. Na obiektach i podstacjach dobrym AUTOMATYKA