Печать

Реализация МЭК 61850

Реализация протокола МЭК 61850 в МИРК-5.

Реализация в МИРК-5 присоединения к АСУ ТП по протоколу МЭК 61850 осуществляется через шлюз PG5901-TB-50ES-MBSM (далее по тексту - шлюз PG5901), выполняющего функции сервера МЭК 61850. Подробные технические характеристики шлюза PG5901 представлены в таблице 1. Подробное описание работы и настройки PG5901, а также последняя версия программного обеспечения представлена на сайте производителя http://www.atop.com.tw/atop/ (английский язык).

Таблица 1. Основные технические характеристики PG5901-TB-50ES-MBSM

Конструктивное исполнение
Конструкция корпуса Металлический корпус
Вид монтаж Монтаж на DIN-рейку
Степень защиты корпуса IP30
Интерфейсы ввода-вывода
Количество COM-портов 1
COM портов RS-232/422/485 1
Максимальная скорость COM-портов RS-232/422/485 921600
Разъемы COM-портов Клеммная колодка
Сетевые интерфейсы
Портов Ethernet всего 2
Портов 10/100 Mbit/s 2xRJ-45
Сетевые протоколы
Протоколы HTTP, Syslog, Telnet, ICMP, TCP, UDP, DNS, SNMP, ARP, DHCP Client
Версия протокола IP Ipv4
Промышленные интерфейсы/протоколы
Поддержка Modbus RTU Master
Поддержка IEC 61850 Server
Требования по питанию
Входное напряжение питания DC 9 ... 48 В
Потребляемая мощность 6 Вт
Условия эксплуатации
Температура эксплуатации -40 ... 85 ºС
 
Рис.1. Внешний вид шлюза PG5901-TB-50ES-MBSM  

Шлюз PG5901 является высоконадежным и отказоустойчивым шлюзом промышленного протокола МЭК 61850. Мощная архитектура PG5901 обеспечивает «бесшовное» преобразования между различными протоколами Ethernet и последовательным интерфейсом RS-485. Внешний вид шлюза представлен на рис.1.

Шлюз PG5901 подключается к МИРК-5 по интерфейсу RS-485 и выступает в качестве мастера шины RS-485. К одному шлюзу может быть подключено несколько устройств МИРК-5, имеющих разные адреса по интерфейсу RS-485. Пример подключения двух МИРК-5 к АСУ-ТП по протоколу МЭК 61850 представлен на рис.2.

На рис.2 медиаконвертер IMC-21-M-SC (RuggedCOM RMC40-HI-MT00-XX) конвертирует Ethernet 10/100BaseTX в 100BaseFX (многомодовое оптоволокно)

Рис.2. Пример схемы подключения МИРК-5 через шлюз МЭК 61850 к АСУ ТП

Настройка адресов TCP/IPпортов Ethernet, параметры синхронизации времени, обновление Firmwareшлюза PG5901 осуществляется через Webинтерфейс (рис.3). Параметрыдоступапоумолчанию: имяпользователя - admin; пароль - default.

Рис.3. Пример настройки шлюза PG5901 через Web интерфейс

Основная настройка шлюза PG5901 осуществляется через специализированное программное обеспечение eNode Designer 1.24, работающее под управлением Java на операционной системе Windows. В ПО eNode Designer существует возможность настройки устройств, параметров устройства и протоколы передачи данных. Для этого необходимо создать файл проекта, представляющий систему. Идентификационные данные по умолчанию: Username - admin; Password - admin.

Рис.4. Пример окна ПО eNode Designer

Подробное описание работы с ПО eNode Designer смотрите в документации «eNode Designer UserManual IEC61850 Atop v1.2» и в инструкции по запуску PG5901-TB (предоставляется ООО «МИКРО-Инжиниринг»).

С применением шлюза PG5901 возможна передача любого параметра или сигнализации МИРК-5, доступного для чтения по интерфейсу RS-485. Перечень регистров, адресов и формата данных смотрите в документе «IRK-5_TMS_03.XX.XX Описание интерфейса RS485» (предоставляется ООО «МИКРО-Инжиниринг»).

С целью упрощения обмена данными по протоколу МЭК 61850 в МИРК-5 (ПО версии 03.15.01 и выше) реализован отдельный регистр 'Status61850' типа UINT32 (адрес 0x058) содержащий большинство требуемых флагов сигнализации (таблица 2).

Таблица 2. Назначение битов регистра Status61850

Бит Обозначение Описание
0 DriveFailure Авария привода
1 DisconnectorLock Сигнализация ОЗЗ. Блокировка разъединителя
2 MaxOilLevel Максимальный уровень масла
3 MinOilLevel Минимальный уровень масла
4 OilTemperatureAccident Неисправность датчика температуры масла (не реализовано)
5 MinOilTemperature Минимально допустимая температура масла (не реализовано)
6 MoveToReduceCurrent Уменьшение тока ДГР
7 MoveToIncreaseCurrent Увеличение тока ДГР
8 MinimumCurrent Ток ДГР минимален
9 MaximumCurrent Ток ДГР максимален
10 SinglephaseToGround Однофазное замыкание на землю
11 AutoMode Режим автоматического регулирования
12 IsResonanse Состояние резонанса
13   Резерв, равен 0
14 ErrorDevice Неисправность МИРК-5 (терминала)
15 ReadyData Данные регистра достоверны
16-31   Резерв, равен 0

Регистры, передаваемые по протоколу МЭК 61850 должны быть зарегистрированы в шлюзе PG5901 индивидуально для каждого МИРК-5. Пример регистрации считывания регистров в ПО eNode Designer по интерфейсу RS-485 для шлюза PG5901 представлен на рис.5.

 
Рис.5. Пример регистрации регистров в ПО eNode Designer

Для считывания регистров из МИРК-5 должны быть выбраны следующие параметры:

  • любое смысловое обозначение
  • Data type................................. Int32U
  • Start Address88 (десятичный формат)
  • Poll Time..................................... 1000
  • Data Swap....................... Swap Word

Контроль чтения шлюзом PG5901 регистров МИРК-5 по интерфейсу RS-485 осуществляется через Web интерфейс, рис.6.

 
Рис.6. Пример контроля чтения регистров по интерфейсу RS-485 через Web-интерфейс

Внимание. При любом изменении конфигурации она должна быть загружена в шлюз PG5901, затем должен быть выполнен сброс шлюза PG5901. Приблизительное время перезагрузки шлюза PG5901 - 1.5 минуты.

Представление шлюза PG5901 в качестве сервера МЭК 61850 определяется загруженным файлом конфигурации CID или ICD. Подготовку CID возможно выполнить в любом специализированном ПО, например, IEC 61850 ICD Designer-2.

 
Рис.7. Пример проекта конфигурации устройства в ПО IEC 61850 ICD Designer-2

На рис.7 представлен пример проекта CID файла для двух устройств МИРК-5, зарегистрированных как SOPМ (Supervisionofoperatingmechanism) устройства. Флаги состояния МИРК-5 будут назначены на параметр SOPM0.DO.MotStr.DA типа INT32U.

В зависимости от требований проекта АСУ ТП подстанции перечень регистров, получаемых от МИРК-5, и их представление по протоколу МЭК 61850 может быть изменено.

Файл CID должен быть загружен в ПО eNode Designer при настройке сервера МЭК 61850, а также проведено соответствие между тегами CID файла и считываемыми регистрами по интерфейсу RS-485 (рис.8).

 
Рис.8. Пример ассоциации регистров МИРК-5 и тегов CID файла в ПО eNode Designer

Контроль нормальной работы сервера МЭК 61850 шлюза PG5901 возможен через web интерфейс, а также специализированного ПО клиента протокола МЭК 61850 (например, 61850 Test Suite Pro - платное ПО; IEDExplorer_0.79 - ПО с открытым исходным кодом).

 
Рис.9. Пример окна ПО 61850 Test Suite Pro