Dedykowane moduły cyfrowe

MEDIOTECH - INDUSTRIAL PARTNER
Dedykowane moduły cyfrowe
uzupełniają sterowniki programowalne SIMATIC w systemach sterowania przesyłem energiiOperator sieci
elektroenergetycznej TEIAS jest odpowiedzialny za przesył energii elektrycznej na terenie całej Turcji.
Obecnie realizowany jest projekt modernizacji i rozbudowy systemów sterowania systemem
elektroenergetycznym. Grupa Siemens PTD (Power Transmission and Distibution) uzyskała kontrakt na to
zadanie. Nowoczesne systemy Sinaut Spectrum SCADA zostały zaadaptowane do budowy trwałych i
niezawodnych mozaikowych tablic synoptycznych, zapewniających ciągłą sygnalizację stanu sieci w
głównym centrum sterowania. Zadanie to zostało rozwiązane za pomocą dedykowanych modułów wyjść
cyfrowych produkcji firmy Systeme Helmholz.
Niezawodność systemów energetycznych jest jednym z najważniejszych globalnych wyzwań, stojącymi
przed nami w najbliższych dziesięcioleciach. Zdajemy sobie wszyscy sprawę z tego, że energia
elektryczna nie jest zużywana w miejscu jej wytworzenia. Dlatego właśnie tak ważne są sieci elektryczne
wysokiego i średniego napięcia, służące do przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej.
Niezawodność systemu elektroenergetycznego jest również ważnym czynnikiem rozwoju, koniunktury i
produktywności gospodarki Turcji. Dlatego też obserwujemy wzrost inwestycji zagranicznych w tym
sektorze. Tureckie sieci elektroenergetyczne zarządzane przez TEIAS (Turecką Korporację Przesyłu
Energii Elektrycznej) obejmują 14 000 km linii 380 kV i 28 000 km linii 154 kV; niekiedy stosowane jest
również napięcie 33 kV. Osiem centrów sterowania siecią jest rozłożonych na całym terytorium Turcji;
składa się na nie sześć regionalnych centrów sterowania (RCC), narodowe centrum sterowania (NCC) w
Gölbasi i awaryjne centrum NCC w Ankarze.{jgmedia file:=[images/stories/refer/simatic-pl-1.swf]
width:=[320] height:=[151] autostart:=[false]}
Rys. 1 Ogólny schemat centrum sterowania tureckiej sieci elektroenergetycznej
Jeden z ostatnich projektów TEIAS dotyczył modernizacji i rozbudowy centrów sterowania siecią
przesyłową (rys. 1). Kontrakt ten uzyskała grupa Siemens PTD (Power Transmission and Distibution).
Prace obejmowały całkowitą wymianę wyposażenia centrum RCC w Iketelli w pobliżu Istambułu. Jako
tablicę synoptyczną wykorzystano system mozaikowy 8RU. Systemy mozaikowe sygnalizujące stany sieci
Zamówienie obejmowało wyposażenie centrów sterowania w nowe systemy SCADA (rysunek 2). W ośmiu
centrach sterowania zainstalowano systemy sterowania Sinaut Spectrum w wersji 4.3, zastępujące
wcześniej używane komputery VAX. Sześć centrów RCC podłączono do centralnego ośrodka sterowania w
Gölbasi za pomocą nadmiarowych łączy ICCP 64 Kb. "Te centra sterowania są odpowiedzialne za pracę
150 stacji na terenie całego kraju" - mówi Ralf Jettmann z Siemens PTD, odpowiedzialny lokalnie za
projekt (rys. 3). Podstacje - 51 nowych podstacji Sicam RTU i dziewięć Sicam SAS, a także 78
istniejących podstacji RTU Westinghouse gromadzą dane i przesyłają je centrów RCC. "Transmisja danych
odbywa się głównie po sieci elektroenergetycznej (Power Line Communication, PLC)" - wyjaśnia
specjalista od sieci. Nowe podstacje RTU oparte są o standard IEC 60870-5-101 [1] zastępujący
rozwiązania telekomunikacyjne stosowane do tej pory. Istniejące podstacje RTU stosują do komunikacji
protokół F64F.
System Sinaut Spectrum składa się ze sterownika programowalnego Simatic S7-400 pracującego jako
serwer tablicy synoptycznej połączony z centrum RTC przemysłową siecią Ethernet. Sterownik S7-400
jest wyposażony w jeden moduł wejść cyfrowych i jeden moduł wyjść cyfrowych, które są odpowiedzialne
za zadania centralne, takie jak test lampek i funkcje specjalne, jak ustawianie czasu sieci. Rozproszone
jednostki S7-300 DP slave, sterujące tablicą synoptyczną przez wyjścia cyfrowe, komunikują się po
magistrali Profibus DP.{jgmedia file:=[images/stories/refer/simatic-pl-2.swf] width:=[320]
height:=[320] autostart:=[false]}
Rys. 2 Integracja systemu tablicy synoptycznej z wykorzystaniem techniki Sinaut SpectrumŻyczeniem
klienta było zachowanie niezawodnych i sprawdzonych rozwiązań tablic synoptycznych, do których byli
przyzwyczajeni operatorzy. System wizualizacji wyświetla wszystkie ważne dla użytkownika informacje
na dużym panelu ściennym. Operator od razu widzi stan łączeniowy sieci, sygnalizowany za pomocą diod
LED. "Czerwona dioda LED sygnalizuje zamknięty łącznik, a zielona - otwarty" - mówi Ralf Jettmann.
Każdej lampce odpowiada więc przełączanie dwu diod LED. Zrealizowano to za pomocą modułów wyjść
cyfrowych dokonujących konwersji z wewnętrznego poziomu sygnału sterownika na poziom wymagany
przez proces.{jgxtimg src:=[images/stories/refer/Simatic-pl-3.jpg] width:=[320]}
Rys. 3 Ralf Jettmann (Siemens PTD), odpowiedzialny za projekt TEIAS
Dedykowane moduły wyjść cyfrowych
W poprzednim systemie złożone obrazy na tablicy synoptycznej były sterowane za pomocą sterowników
programowalnych Westinghouse. Istniejące okablowanie Westinghouse musiało więc zostać
zaadaptowane do nowoczesnej techniki systemu Sinaut Spectrum. Spowodowało to następujące kłopot: o
ile w większości krajów typowym rozwiązaniem jest przełączanie napięcia dodatniego i łączenie minusa
bezpośrednio z obciążeniem, w Turcji jest odwrotnie. Niestety, rozwiązanie to nie jest zaimplementowane
w standardowych modułach WE/WY systemu Simatic. Dlatego dla tej aplikacji trzeba było poszukać
http://www.mediotech.pl/partner/
Kreator PDF
Utworzono 7 March, 2017, 09:20
MEDIOTECH - INDUSTRIAL PARTNER
specjalnego rozwiązania. "Szukaliśmy elastycznego i niedrogiego dostawcy zewnętrznego, który mógłby
dostarczyć takie moduły" - tłumaczy R. Jettmann. "Trafiliśmy na moduły produkcji firmy Systeme
Helmholz" [2]. Jest to dostawca oferujący dedykowane wersje modułów WE/WY kompatybilne z
systemem S7 (rysunek 4). Moduły wyjść wybrane do tego projektu oparte są o komponenty DEA 300
firmy Helmholz (rysunek 5, 6).{jgxtimg src:=[images/stories/refer/Simatic-pl-4.jpg] width:=[320]}
Rys. 4 Dostępne są również moduły wejść i wyjść cyfrowych produkcji firmy Systeme Helmholz o innych
danych technicznych
{jgxtimg src:=[images/stories/refer/Simatic-pl-5.jpg] width:=[320]}
Rys. 5 Dedykowane moduły cyfrowe zgodne ze sterownikami Simatic - widok z zamkniętą pokrywą
{jgxtimg src:=[images/stories/refer/Simatic-pl-6.jpg] width:=[320]}
Rys. 6 Dedykowane moduły cyfrowe do projektu TEIAS - widok z otwartą pokrywą; wyraźnie widać
zaciski dostosowane do wymagań klienta
Każde z 16 wyjść modułów DO obsługuje do 16 lampek. W każdym z nowo wyposażonych centrów
sterowania wykorzystywane jest 16 modułów DO firmy Helmholz. W uzgodnieniu z firmą Siemens są one
opisane jako moduły Simatic i zainstalowane w rozproszonych sterownikach S7-300. "Na opracowanie
ostatecznej wersji tych specjalizowanych modułów Helmholz potrzebował tylko 3 miesięcy, zaprojektował
także wzmacniacz wyjściowy do sterowania wyjść 24 V DC", wyjaśnia Ralf Jettmann, "co oznacza, że
możemy teraz przełączać napięcie ujemne". Dostosowanie do wymagań klienta oznaczało także
wyposażenie modułów w złącze 25-stykowe, co umożliwia podłączenie kabla wstążkowego do istniejących
wejść/wyjść zainstalowanych w panelu alarmowym. "Dla zredukowania kosztów okablowania moduły
będą instalowane w pobliżu panelu alarmowego" mówi R. Jettmann .
"Zakupiliśmy dużą ilość zapasowych elementów", konkluduje specjalista Siemensa, "ale dotychczas
jeszcze ich nie potrzebowaliśmy, ponieważ wszystkie moduły pracują niezawodnie i bezbłędnie."
Literatura
[1] IEC 60879-5-101:(2003-2): Telecontrol equipment and systems - Part 5-101: Transmission protocols
- Companion standard for basic telecontrol taks. Genewa / Szwajcaria: Bureau de la Commission
Electrotechnique Internationale
[2] Systeme Hekmholz, Weisendorf: www.helmholz.de
http://www.mediotech.pl/partner/
Kreator PDF
Utworzono 7 March, 2017, 09:20