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 |