Infotel 11/2005

PREZENTACJE
Zdalna ³¹cznoœæ w uk³adach automatyki
Zbigniew Grzeszczuk, Krzysztof Zaleski
Nowoczesne rozwi¹zania
poznañskiej Mikroniki
Zdalny bezprzewodowy nadzór, zwany potocznie telemechanik¹ bezprzewodow¹, s³u¿y do zdalnego monitoringu
i sterowania urz¹dzeniami sieci, stacji elektroenergetycznych oraz uk³adów automatyki, których nadzorowanie
za pomoc¹ telemechaniki przewodowej jest nieekonomiczne.
Przyk³adem takich elementów s¹ napowietrzne ³¹czniki œredniego
napiêcia, ma³e rozdzielnie w g³êbi sieci elektroenergetycznej,
wêz³y ciep³ownicze, wêz³y gazowe, uk³ady odczytu liczników itp.
zainstalowane w trudno dostêpnym terenie i zazwyczaj rozmieszczone na znacznym obszarze.
W chwili obecnej oferowane przez firmê Mikronika rozwi¹zania
przygotowane s¹ do transmisji w oparciu o analogowy system
trunkingowy DIGICOM7, cyfrowy system trunkingowy TETRA,
GSM-GPRS/APN, kana³ otwarty (w kana³ach radiowych ogólnie dostêpnych oraz kana³ach z przydzia³em czêstotliwoœci)
i ³¹cznoœæ satelitarn¹.
Cyfrowy system trunkingowy TETRA
System Tetra jest nowym, cyfrowym systemem trunkingowym
bêd¹cym jeszcze w fazie prób i testów. Do niew¹tpliwych zalet
tego systemu nale¿y szybki przesy³ du¿ych paczek danych oraz
brak op³at eksploatacyjnych za ich przesy³anie. Podstawow¹
wad¹ jest brak infrastruktury komunikacyjnej, na budowê której
klient musi ponieϾ dodatkowe koszty.
Do podstawowych funkcji realizowanych przez system telemechaniki bezprzewodowej mo¿emy zaliczyæ:
l
przekazywanie do centrum zdarzeñ zaistnia³ych na obiekcie,
l
przesy³anie na ¿¹danie aktualnego stanu elementów nadzorowanych przez sterownik oraz pomiarów,
l
przesy³anie rozkazów ZA£¥CZ, WY£¥CZ do urz¹dzeñ wykonawczych,
l
automatyczna (czasowa) kontrola ³¹cza radiowego.
W wiêkszoœci aplikacji telemechanika bezprzewodowa jest podsystemem nadrzêdnego systemu nadzoru i sterowania typu SCADA.
W typowym kompletnym systemie mo¿emy wyró¿niæ nastêpuj¹ce
warstwy:
Warstwê nadzoru dyspozytorskiego, któr¹ tworz¹ urz¹dzenia
i oprogramowanie zainstalowane w centrach dyspozytorskich, za
pomoc¹ których dokonuje siê wyboru sterowañ oraz poleceñ nadzorczych kontroluj¹cych pracê urz¹dzeñ systemu radiowego;
warstwê komunikacyjn¹, opart¹ na urz¹dzeniach ³¹cznoœci, których typy uzale¿nione s¹ od standardu i rodzaju medium komunikacyjnego.
warstwê obiektow¹, któr¹ tworz¹ dedykowane sterowniki zainstalowane na obiektach, steruj¹ce napêdami urz¹dzeñ wykonawczych oraz kontroluj¹ce pracê ca³ego obiektu. Oferta firmy Mikronika obejmuje sterowniki nadzoruj¹ce bardzo ma³e obiekty (pojedyncze sterowania, kilkanaœcie sygnalizacji oraz pojedyncze pomiary) do sterowników nadzoruj¹cych du¿e obiekty (kilkadziesi¹t
sterowañ, kilkaset sygnalizacji oraz kilkadziesi¹t pomiarów).
Analogowy system trunkingowy DIGICOM7
System DIGICOM7 wykorzystywany jest g³ównie w energetyce zawodowej. Mikronika dostarczy³a ponad 650 sterowników, steruj¹cych
ok. 2000 od³¹czników, roz³¹czników, wy³¹czników, wykorzystuj¹cych
jako medium komunikacyjne system DIGICOM7-Alcatel.
Do g³ównych zalet tego systemu mo¿na zaliczyæ ju¿ zbudowan¹ infrastrukturê komunikacyjn¹ oraz brak kosztów op³at eksploatacyjnych za przesy³ danych. Wadami s¹ wolny przesy³ informacji (ma³e
paczki danych) oraz drogie terminale radiowe (radiotelefony).
46
Wêze³ roz³¹cznikowy w g³êbi sieci SN, ze sterownikiem SO-12R2
prod. Mikroniki, pracuj¹cym w systemie DIGICOM7. Sterownik wraz
z zabezpieczeniami IEN Warszawa realizuje pe³n¹ automatykê sieciow¹
poprzez wy³¹czenie wybranego ³¹cznika w przerwie beznapiêciowej
pomiêdzy kolejnymi cyklami SPZ
GSM-GPRS/APN
Z uwagi na gotow¹ infrastrukturê komunikacyjn¹, coraz wiêcej
klientów decyduje siê na wykorzystanie systemu ³¹cznoœci
GSM-GPRS/APN. W energetyce zawodowej, z uwagi na brak mo¿liwoœci rozwoju systemu analogowego DIGICOM7 i wczesnej
fazy rozwoju systemu TETRA, czêœæ zak³adów energetycznych
decyduje siê na zastosowanie systemu GPRS/APN wykorzystuj¹c
go g³ównie do odczytu liczników oraz do sterowania od³¹cznikami
linii SN.
Zalet¹ tego systemu ³¹cznoœci jest niski koszt jego wdro¿enia, wynikaj¹cy z braku nak³adów na budowê infrastruktury, tanie modemy transmisyjne oraz mo¿liwoœæ przesy³u du¿ych paczek danych.
Wad¹ rozwi¹zania jest fakt, ¿e jest to sieæ publiczna i u¿ytkownik
nie posiada pe³nej kontroli nad prac¹ ca³ego systemu i przesy³em
danych. Minusem jest równie¿ koniecznoœæ ponoszenia miesiêcznych op³at eksploatacyjnych za przesy³ danych.
INFOTEL 11/2005
PREZENTACJE
Kana³ otwarty (czêstotliwoœci ogólnie dostêpne
oraz z przydzia³em pasma przez URTiP)
Podobnie jak w systemie TETRA,
zaletami tego systemu s¹ szybki
przesy³ du¿ych paczek danych
oraz brak op³at eksploatacyjnych
za ich przesy³anie. Wykorzystuj¹c
ten system mamy mo¿liwoœæ nadzoru obiektów znacznie oddalonych od centrum i niemaj¹cych
z nim bezpoœredniej ³¹cznoœci.
Osi¹ga siê to wykorzystuj¹c
autonomiczne stacje retransmisyjne lub obiekty maj¹ce bezpoœredni kontakt radiowy z centrum
i pe³ni¹ce funkcje retransmitera.
Podstawowymi wadami tego systemu ³¹cznoœci s¹ koniecznoœæ
budowy infrastruktury komunikacyjnej oraz koszty zwi¹zane
z uzyskaniem przydzia³u czêstotliwoœci w URTiP dla wiêkszych
mocy nadajników (koszty projektu
propagacji oraz przydzia³u czêstotliwoœci).
Wszystkie obiekty widziane s¹ na schemacie sieci elektroenergetycznej w ramach dzia³aj¹cego w Sgs-3 Grzymalin systemu
SCADA SYNDIS-RV prod. Mikroniki.
System nadzoru pracy sieci cieplnych w Wydziale ES
(Rudna G³ówna)
System obejmuje radiowy nadzór w kanale otwartym urz¹dzeniami w 22 obiektach zlokalizowanych na terenie Wydzia³u ES (Rudna G³ówna). Do nadzoru tych obiektów (m.in. komory cieplne, budynki grzewcze, wymiennikownie ciep³a, stacje klimatyzacji) zastosowano 16 sterowników obiektowych SO-52v11 prod. Mikroniki
z modemami radiowymi pracuj¹cymi na przydzielonej przez
URTiP czêstotliwoœci ok. 449 MHz. Szybkoœæ transmisji radiowej
wynosi 4800-9600 Bd.
W centrum, w Wydziale ES (Rudna G³ówna), zainstalowane zosta³o stanowisko dyspozytorskie z oprogramowaniem SCADA
SYNDIS-RV, za pomoc¹ którego uprawnieni dyspozytorzy prowadz¹ nadzór pracy sieci cieplnych.
System nadzoru napowietrznych ³¹czników
wewn¹trz sieci 15 kV w ENION o. Czêstochowa
– RD Myszków (w trakcie wdro¿enia)
Podsumowuj¹c, wybór rodzaju transmisji powinien byæ uzale¿niony od:
System bêdzie obejmowaæ radiowy nadzór i sterowanie w kanale
otwartym 25 ³¹czników napowietrznych w g³êbi sieci 15 kV na terenie RD Myszków. Z uwagi na niekorzystne ukszta³towanie terenu i du¿¹ odleg³oœæ od stacji bazowej, kilka punktów ³¹cznikowych
bêdzie komunikowaæ siê z centrum za poœrednictwem stacji retransmisyjnej, której funkcjê bêdzie pe³niæ jeden z punktów
³¹cznikowych. W punktach ³¹cznikowych zastosowano sterowniki
SO-52v11 prod. Mikroniki z modemami radiowymi, które, we
wspó³pracy z zabezpieczeniami IEN Warszawa, realizuj¹ pe³n¹
automatykê sieciowa poprzez wy³¹czenie wybranego ³¹cznika
w przerwie beznapiêciowej pomiêdzy kolejnymi cyklami SPZ.
Dane ze sterowników obiektowych bêd¹ trafiaæ do centrum w Myszkowie drog¹ radiow¹ z wykorzystaniem modu³ów radiowych pracuj¹cych na czêstotliwoœci ok. 449 MHz i prêdkoœci 4800 Bd.
W RD Myszków wszystkie obiekty widziane bêd¹ na schemacie
sieci elektroenergetycznej w ramach dzia³aj¹cego tam systemu
SCADA SYNDIS-RV.
l
rodzaju nadzorowanych obiektów (liczba i rodzaj sygna³ów, jak
wa¿ny jest obiekt),
Informacja o firmie
l
obszaru, na jakim znajduj¹ siê obiekty (odleg³oœci od centrum
nadzoru),
l
ukszta³towania terenu,
l
mo¿liwoœci finansowych przedsiêbiorstwa.
£¹cznoœæ satelitarna
Punkt od³¹cznikowy
w linii 15 kV, ze sterownikiem
SO-1 prod. Mikroniki,
pracuj¹cym w systemie
DIGICOM7
System ³¹cznoœci satelitarnej jest
nowym sposobem nadzoru obiektów bêd¹cym w fazie prób i testów. Podstawow¹ zalet¹ tego
systemu jest brak ograniczeñ
zwi¹zanych z lokalizacj¹ nadzorowanych obiektów (odleg³oœæ od
centrum, ukszta³towanie terenu).
Wadami s¹ spore koszty pocz¹tkowe uruchomienia ³¹cznoœci oraz
koszty przesy³u danych (miesiêczne op³aty eksploatacyjne).
System nadzoru stacji Spp oraz napowietrznych roz³¹czników w BOT KWB Be³chatów SA.
Mikronika jest wieloletnim producentem urz¹dzeñ elektronicznych
i oprogramowania z zakresu systemów telemechaniki. G³ównymi
kierunkami dzia³ania s¹ systemy czasu rzeczywistego SCADA dla
potrzeb elektroenergetyki i zak³adów przemys³owych. Firma zajmuje siê kompleksowymi dostawami, tzn. projektuje, wytwarza, instaluje i uruchamia na obiektach systemy automatyki przeznaczone dla ró¿nych odbiorców. Autorskim rozwi¹zaniem firmy jest System Nadzoru, Doradztwa i Sterowania SYNDIS, którego programowe i sprzêtowe modu³y pozwalaj¹ zrealizowaæ praktycznie dowoln¹ aplikacjê. System jest w pe³ni skalowalny i mo¿e byæ stosowany zarówno w pojedynczych obiektach, jak te¿ tworzyæ rozbudowane, obszarowe systemy rozproszone, nawet o krajowym zasiêgu.
System obejmuje radiowy nadzór i sterowanie w kanale otwartym
ok. 65 ruchomymi stacjami Spp 30/6 kV oraz ok. 20 napowietrznymi roz³¹cznikami 30 kV pracuj¹cymi na terenie odkrywki kopalni.
System SYNDIS i jego elementy nagrodzone zosta³y miêdzy innymi na targach AUTOMATICON 2003, INFOSYSTEM 2002 oraz
ENERGETAB 2000, 2004 i 2005.
Sterowniki SO-5801, zainstalowane w poszczególnych obiektach,
nadzorowane s¹ przez stacjê bazow¹ na zasadzie pollingu, tzn.
odpytywane s¹ w pêtli czasowej.
Od pocz¹tku swej dzia³alnoœci Mikronika wdro¿y³a/dostarczy³a
m.in.:
Posiadaj¹c du¿e doœwiadczenie firma Mikronika s³u¿y pomoc¹
w wyborze najlepszego rodzaju transmisji bezprzewodowej, dopasowanej do konkretnych potrzeb u¿ytkownika.
Przyk³adowe wdro¿enia
Dane ze sterowników w stacjach Spp i roz³¹czników napowietrznych 30 kV zbierane s¹ drog¹ radiow¹ z wykorzystaniem modu³ów
radiowych pracuj¹cych na przydzielonej przez URTiP czêstotliwoœci ok. 433 MHz. Szybkoœæ transmisji radiowej wynosi 4800-9600
Bd. Na obiektach zainstalowane zosta³y anteny kierunkowe, natomiast stacja bazowa w centrum wyposa¿ona zosta³a w antenê
dookóln¹.
INFOTEL 11/2005
n ponad 100 du¿ych, obszarowych systemów dyspozytorskich,
n ponad 1000 sterowników obiektowych serii SO-52xx,
n ponad 300 systemów obiektowych dla stacji EEN,
n 16 systemów obiektowych dla Stacji Najwy¿szych Napiêæ,
n ponad 50 systemów telemechaniki radiowej,
n ponad 100 stacji wyposa¿onych w systemy zbierania danych
z liczników energii elektrycznej.
47