Программно-технический комплекс "Сириус"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Программно-технический комплекс «Сириус»

2. Контроллер «Виконт»

3. Контроллер «Сателлит»

Заключение

Список использованной литературы



ВВЕДЕНИЕ

В связи с переходом к рыночной экономике, возникла необходимость повысить эффективность управления энергопотреблением, поскольку это отвечает экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии. Именно это направление должно обеспечить значительную часть общего энергосбережения, потенциал которого составляет более 1/3 всего нынешнего объема энергопотребления.

Новые экономические отношения в сфере управления энергопотреблением проявляются в формировании единого рынка электроэнергии. Исходя из выше сказанного, рынок электроэнергии должен представлять собой многокомпонентный механизм согласования экономических интересов постав­щиков и потребителей электроэнергии.

Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и т. п. для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инструментального обеспечения являются автоматизированные системы контроля и учета потребления электроэнергии.



1. ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС "СИРИУС"

Разработчик: ООО "НПА Вира Реалтайм"

Производитель: РПУП "Завод "Измеритель" (Новополоцк)

Области применения:

· Автоматизация систем транспортировки нефти и газа, продуктов химической промышленности

· Автоматизация объектов коммунального хозяйства

· Автоматизация объектов тепло и электроэнергетики

Применение

ПТК СИРИУС представляет собой географически распределенную SCADA систему предназначенную для создания территориально-распределенных систем сбора данных и управления. ПТК СИРИУС позволяет решать различные задачи управления в следующих областях:

· Автоматизация систем транспортировки нефти и газа, продуктов химической промышленности (в том числе аммиака, этилена и т.п.)

· Автоматизация объектов коммунального хозяйства

· Автоматизация объектов тепло и электроэнергетики

В целом система ПТК СИРИУС строится из отдельных компонентов, используемых в любых сочетаниях в зависимости от поставленной задачи. Система может быть одноуровневой и многоуровневой. Система является открытой для совместного функционирования с различными системами на любом из уровней.

Основу технических средств комплекса СИРИУС составляют: ПЭВМ и базовый контроллер ВИКОНТ, устанавливаемые в пунктах управления (ПУ) с микропроцессорными субблоками аппаратуры верхнего уровня (ЦП-У, СИМПС-У, ТЕЛЕКОН-УЦ) и микропроцессорный контроллер САТЕЛЛИТ, устанавливаемый в контролируемых пунктах (КП), с субблоками аппаратуры нижнего уровня (ВДС, ВТИ, ВТУ и т.д.).

Базовый контроллер ВИКОНТ, с установленными в него субблоками, образует набор интеллектуальных модемов, обеспечивающих связь между различным оборудованием диспетчерского и контролируемого пунктов по различным каналам связи.

Контроллер САТЕЛЛИТ имеет модульную архитектуру и позволяет устанавливать субблоки связи с различными технологическими объектами. Он обеспечивает сбор информации, локальную предобработку данных и их передачу на верхний уровень.

Кроме этого, в состав комплекса СИРИУС входят: блоки релейных повторителей, блоки клеммных соединителей и различное оборудование, необходимое для стыковки с оборудованием КП.

Для построения распределенной системы управления контролируемого пункта (КП) в составе ПТК СИРИУС применяются интеллектуальные модули серий РТ-100, МИМ-100, МИМ-200. Для сбора, обработки, хранения, отображения данных об энергопотреблении автономно, а также в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии блок БУЭ-02. В качестве базового интерфейса данных модулей используется интерфейс RS-485. Базовый протокол обмена в распределенной системе - MODBUS RTU.

Управляющий программно-технический комплекс СИРИУС отличается от аналогов следующими характеристиками:

· наличием распределенной отказоустойчивой архитектуры;

· наличием единых конструктивных решений в устройствах пунктов управления и устройствах контролируемых пунктов, наличием ЗИП и технических средств обслуживания;

· наличием возможности подключения средств вычислительной техники;

· наличием возможности создавать многоуровневые системы, не выходя за рамки стандартных технических средств;

· наличием встроенных интеллектуальных модемов с функциями управления процессом сбора данных. Модемы ориентированы на обеспечение надежной связи по всем видам связного оборудования, применяемого в распредсетях;

· наличием интеллектуальных удаленных устройств - КП с программируемой частотой опроса каналов и устанавливаемыми апертурами, обеспечивающих первичную обработку информации, накопление, привязку ко времени и ее передачу на дальнейшую обработку;

· использованием специализированных программно-технических средств, обеспечивающих вывод состояний объектов контроля и управления на экранные мнемосхемы и щит, выдачу диспетчеру предупредительных и аварийных сообщений,

· автоматическое ведение журналов об изменении состояний объектов и действиях диспетчера, накопление ретроспективы по изменению параметров состояния системы;

· наличием встроенного программного комплекса внесения корректировок и изменений в программное обеспечение системы в процессе эксплуатации; o комплексной поддержкой всего периода эксплуатации заводом-изготовителем.

· Гарантийные сроки эксплуатации 3 года. Установленный технический ресурс -10 лет.

Основным программным обеспечением для ПТК СИРИУС является пакет программ "Сириус SCADA".

2. КОНТРОЛЛЕР "ВИКОНТ"

Базовый контроллер ВИКОНТ составляет основу технических средств пункта управления (ПУ) ПТК СИРИУС. В него устанавливаются интеллектуальные модемы, позволяющие работать по следующим каналам связи.

· Интеллектуальный модем СИМПС (субблоки ЦП-У и СИМПС-У) для связи с оборудованием по интерфейсу RS-232, RS-485

· Интеллектуальный модем ТЕЛЕКОН (субблоки ЦП-У и ТЕЛЕКОН-УЦ) для связи с оборудованием по каналу с ЧМ/ФМ модуляцией

Конструктив

Базовый контроллер ВИКОНТ комплектуется источником питания. В базовый контроллер ВИКОНТ, кроме источника питания может быть установлено до 5 интеллектуальных модемов типа СИМПС/ТЕЛЕКОН в любом наборе.

Модемы объединены между собой внутренней, локальной сетью. Сеть представляет собой 2-х проводную линию со скоростью обмена 1мБит\сек. При необходимости подключения более 5 интеллектуальных модемов устанавливаются дополнительные базовые контроллеры ВИКОНТ. Контроллеры ВИКОНТ имеют разъемы для наращивания локальной сети. Количество интеллектуальных модемов, подключенных к одной сети не более 30 (6 полностью заполненных базовых контроллеров ВИКОНТ). Общая протяженность локальной сети не должна превышать 50 метров. Существует модификация ВИКОНТ-М для установки 2-х интеллектуальных модемов.

Питание

Электропитание контроллера осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 ( +33, -44 ) В и частотой 50 Гц. Мощность потребления не более 100Вт.

Программирование

Для каждого интеллектуального модема типа СИМПС/ТЕЛЕКОН с помощью программы ГЕНЕРАТОРА формируется индивидуальный загрузочный файл. Загрузочные файлы определяют алгоритм работы и настройки в работе конкретного интеллектуального модема. Данные файлы загружаются ПЭВМ в каждый модем при начальной инициализации технического комплекса. Примером параметра, который определяется загрузочным файлом, может служить количество контролируемых пунктов (КП) для данного модема. Максимально допустимое значение КП для каждого модема не более 30. Загрузка технического комплекса СИРИУС осуществляется компьютером через модем СИМПС.

Субблок ЦП-У. Процессорный модуль.

Субблок ЦП-У является процессорным модулем контроллера ВИКОНТ.

Основные технические характеристики:

· кол-во микропроцессоров - 2

· тип микропроцессора - 8085

· тактовая частота - 6,144 МГц

· объем ПЗУ - 6 КБайт

· объем ОЗУ - 40 КБайт

· объем ДОЗУ - 4 КБайт

Дополнительная информация: Субблок ЦП-У входит в состав каждого интеллектуального модема СИМПС/ТЕЛЕКОН. В составе ПТК СИРИУС ЦП-У отвечает за обмен по локальной внутренней сети. В данном субблоке хранятся загружаемые настройки интеллектуального модема.

ТЕЛЕКОН-УЦ. Модуль связи.

Субблок ТЕЛЕКОН-УЦ является модулем связи контроллера ВИКОНТ.

Основные технические характеристики:

· кол-во микропроцессоров - 1

· тип микропроцессора - ADSP2181

· тактовая частота - 33 МГц

· объем ПЗУ - 128 КБайт

· объем ОЗУ - 16 КБайт

· объем ДОЗУ - 2 КБайт

· скорость передачи - ЧМ 600, 1200 Бод

· ФМ - 2400, 4800 Бод;

· Сетевой протокол: Сириус (ТМ120.х)

Дополнительная информация: Субблок ТЕЛЕКОН-УЦ входит в состав интеллектуального модема ТЕЛЕКОН. В составе ПТК СИРИУС ТЕЛЕКОН-УЦ отвечает за связь с внешним оборудованием по ФМ\ЧМ каналу. Обмен с контролируемыми пунктами производится непосредственно через субблок ТЕЛЕКОН-УЦ.

Субблок СИМПС-У. Модуль связи.

Субблок СИМПС-У является модулем связи контроллера ВИКОНТ.

Основные технические характеристики:

· кол-во микропроцессоров - 1

· тип микропроцессора - 8085

· тактовая частота - 6,144 МГц

· объем ПЗУ - 2 КБайт

· объем ОЗУ - 2 КБайт

· объем ДОЗУ - 2 КБайт

· скорость передачи - 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 Бод;

· Сетевой протокол: Сириус (ТМ120.х), Modbus RTU

Дополнительная информация: Субблок СИМПС-У входит в состав интеллектуального модема СИМПС. В составе ПТК СИРИУС СИМПС-У отвечает за связь с внешним оборудованием по интерфейсу RS-232. Загрузка технического комплекса СИРИУС производится непосредственно через субблок СИМПС-У.



Рис 1. Контроллер «Виконт»

3. КОНТРОЛЛЕР "САТЕЛЛИТ"

энергопотребление управление оперативный контроль

Контроллер САТЕЛЛИТ обеспечивает выполнение следующих функций:

· Прием и выдачу дискретных сигналов

· Прием и выдачу аналоговых сигналов

· Выдачу сигналов телеуправления

· Обмен информацией по ЧМ-каналу, по ФМ-каналу, по радиоканалу

· Обмен информацией по каналу RS-232, по каналу RS-485, по каналу ТОКОВАЯ ПЕТЛЯ 20мА

· Привязку событий к абсолютному времени с точностью 1 микросекунда

· Коммерческий учет электроэнергии

Контроллер Сателлит зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №18610-99. (Сертификат RU.C.34.004.A. №6633 об утверждении типа средств измерений).

Контроллер Сателлит имеет Сертификат соответствия № ОС/1-ТМ-171 от ГК РФ по связи и информатизации.

Контроллер Сателлит имеет Сертификат соответствия № РОСС BY.ME67.B01066.

Конструктив

В контроллере используется модульный принцип. Контроллер САТЕЛЛИТ конструктивно представляет собой каркас, имеющий 12 посадочных мест для размещения функциональных блоков и субблоков. Все блоки связаны с помощью пассивной объединительной панели. В качестве связующей шинной магистрали, используется усеченная шина ISA.

САТЕЛЛИТ разработан для автономного функционирования в промышленных условиях.

Изделия выполнены в металлическом корпусе с надежным креплением каждого модуля, что обеспечивает высокую прочность и виброустойчивость.

Питание

Многообразие используемых блоков питания обеспечивает надежное функционирование контроллера при нестабильном входном питающем напряжении ~ 220 V 50Гц с разбросами до +80 V -120 V, включая кратковременные до 20 мсек. броски напряжения до 600 V. Кроме этого, предоставляется возможность выбрать модификацию блока питания, использующего различные виды резервного питания, а именно =12 V и =24 V. При этом, комплектно может быть поставлен блок аккумуляторов БА-24 (БА-12) с характеристиками по температуре от -40°С до +70°С и емкостью до 6,5 А/час. Учитывая потребляемую мощность контроллера, блок аккумуляторов может поддерживать работоспособность контроллера в течение 6..12 часов.

Время

Для определения абсолютного времени с точностью привязки 1 микросекунда, в составе контроллера САТЕЛЛИТ может применяться блок GPS-1. Блок имеет встроенный 12 канальный GPS - приемник JupiterTM фирмы Rockwell включающий 12 параллельных каналов слежения за спутниками. Блок поставляется совместно с активной антенной. При отсутствии блока GPS-1 контроллер ведет свой собственный счет временных интервалов с точностью привязки 1 мс

Программирование

Создание алгоритмов работы и задание конфигурационных настроек осуществляется с помощью специального сервисного пакета. Загрузка программы осуществляется через интерфейсный разъем, расположенный на блоке центрального процессора, соединяемый с компьютером типа IBM PC по интерфейсу RS-232. Программа сохраняется во флэш-ПЗУ контроллера.

Основные характеристики

· Тип процессора: TN188EB20, 16-разрядный.

· Тактовая частота: 40 МГц - 20 МГц.

· Объем ОЗУ: 128 - 256 КБайт.

· Объем флэш-ПЗУ: 128 - 256 КБайт.

· Объем ПЗУ: 256 КБайт.

· Количество блоков связи: 2.

· Количество обслуживаемых субблоков: 8.

· Сторожевой таймер: встроен.

Блок БУЭ Модуль энергоучета.

Блок БУЭ предназначен для контроля и учета электроэнергии в системах АСКУЭ. Конструктивно и программно блок БУЭ ориентирован на применение в составе контроллеров МИКОНТ-М и САТЕЛЛИТ.

Блок позволяет организовать нижний уровень сети учета энергии для получения балансов энергии с любой схемой подстанции по зонам суток, суткам, получасам, 3-х минутным интервалам, а также за расчетный период.

Блок БУЭ обеспечивает:

· прием импульсных сигналов от усилителей-преобразователей (УП) счетчиков по 16 входным каналам при длине линии связи не более 3 км, сопротивлением не более 190 Ом/км, емкостью не более 0,1 мкФ/км, а также защиту линий связи с УП от перенапряжений;

· групповое питание преобразователей +12 В с гальванической развязкой от электрической схемы устройства;

· обработку, хранение и отображение следующих расчетных параметров:

o обязательные групповые параметры:

o текущая получасовая интенсивность расхода;

o интенсивность расхода за прошлый получас;

o максимальная интенсивность расхода в часы утренних пик;

o максимальная интенсивность расхода в часы вечерних пик;

o средняя интенсивность расхода в ночные часы;

o текущая 3-минутная интенсивность расхода;

o расход от начала текущих суток;

o расход за прошлые сутки;

o расход от начала расчетного периода (РП);

o расход от начала РП в часы пик;

o расход от начала РП в часы полупик;

o расход от начала РП в ночные часы.

o обязательные канальные параметры:

o импульсы от начала текущих 3 мин;

o импульсы за прошлые 3 мин;

o импульсы от начала текущих суток;

o импульсы от начала РП.

· программирование констант пользователя в десятичном виде;

· передачу информации в формате протокола сумматора СЭМ-01 и ЭРКОН по последовательному интерфейсу RS-232;

· хранение всех параметров и ход внутренних часов и календаря при пропадании первичного питания на время, не менее 10 лет.

· конструкция устройства обеспечивает защиту от несанкционированного изменения настроек, путем пломбирования доступа к внутренней кнопке, а также путем введения цифрового пароля длиной, до 15 цифр.

Программирование, управление, местный просмотр параметров осуществляют пультом инженерным ПИ через разъем ПУЛЬТ на передней панели для блока БУЭ.

Пульт ПИ Пульт инженерный

Пульт инженерный ПИ является универсальным выносным пультом и предназначен для оперативного отображения и ввода информации в контроллере САТЕЛЛИТ, а также для программирования и просмотра данных в блоке учета электроэнергии БУЭ. Подключается к блокам ПР-4 и БУЭ.

Пульт ПИ отображает:

· номер КП контроллера САТЕЛЛИТ

· наличие ошибок функционирования программы;

· просмотр системную дату и время;

· размер свободной памяти данных;

· идентификаторы блоков модемов, установленных в контроллере;

· идентификаторы субблоков ввода-вывода, установленных в контроллере;

· параметры каналов связи, связанных с соответствующими блоками модемов;

· значение измеряемых параметров на субблоках ввода-вывода.

Пульт ПИ позволяет:

· Изменить состояние сигналов на выходе субблоков ВТУ-32А (выдача ТУ);

· Изменить состояние сигналов на выходе субблоков ДСЩ-32.

· Изменить состояние сигналов на выходе субблоков ВТР

· Изменить содержание базы данных контроллера ( № КП и т.д.).

Основные технические характеристики:

· клавиатура: модель СК-07 , 21 функциональная клавиша, исполнение IP-65

· средство отображения информации - символьный ЖКИ (2х16)

· корпус - модель BOS 901 BOPLA, исполнение IP-65

· Диапазон рабочих температур: -20° до +50°С

Блок БУЭ-02 Модуль энергоучета

Блок БУЭ-02 предназначен для сбора, обработки, хранения, отображения данных об энергопотреблении автономно, а также в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). А также для передачи измеренных или рассчитанных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии по двум интерфейсам связи.

Блок БУЭ обеспечивает:

· прием импульсных сигналов от усилителей-преобразователей (УП) счетчиков по 16 входным каналам при длине линии связи не более 3 км, сопротивлением не более 190 Ом/км, емкостью не более 0,1 мкф/км, а также защиту линий связи с УП от перенапряжений;

· групповое питание преобразователей +12В с гальванической развязкой от электрической схемы устройства;

· обработку, хранение и отображение следующих расчетных параметров:

o обязательные групповые параметры:

o текущая получасовая интенсивность расхода;

o интенсивность расхода за прошлый получас;

o максимальная интенсивность расхода в часы утренних пик;

o максимальная интенсивность расхода в часы вечерних пик;

o средняя интенсивность расхода в ночные часы;

o текущая 3-минутная интенсивность расхода;

o расход от начала текущих суток;

o расход за прошлые сутки;

o расход от начала расчетного периода (РП);

o расход от начала РП в часы пик;

o расход от начала РП в часы полупик;

o расход от начала РП в ночные часы.

o обязательные канальные параметры:

o импульсы от начала текущих 3 мин;

o импульсы за прошлые 3 мин;

o импульсы от начала текущих суток;

o импульсы от начала РП.

· программирование констант пользователя в десятичном виде;

· передачу информации в формате протокола MODBUS, протокола сумматора СЭМ-01 и ЭРКОН, по последовательному интерфейсу RS-232 / RS-485 / ИРПС "токовая петля 20 мА";

· хранение всех параметров и ход внутренних часов и календаря при пропадании первичного питания на время, не менее 10 лет.

· конструкция устройства обеспечивает защиту от несанкционированного изменения настроек, путем пломбирования доступа к внутренней кнопке, а также путем введения цифрового пароля длиной, до 15 цифр.



Рис 2. Контроллер «Сателлит»



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Внедрение автоматизированных систем контроля и учета в энергосистемах позволяет:

- повысить точность, оперативность и достоверность учета расхода электроэнергии и мощности;

- выполнять оперативный контроль за режимами электропотребления, в том числе контроль договорных величин электроэнергии и мощности;

- оперативно предъявлять санкции предприятиям за превышение договорных и разрешенных величин мощности.

2. Внедрение «СИРИУС» на промышленных предприятиях дает возможность энергосистеме:

- вести в автоматизированном режиме жесткий контроль за потреблением энергии и мощности предприятиями-абонентами;

- организовать отключения нарушителей режимов;

- осуществлять расчеты за потребленную энергию и мощность;

- выставлять штрафные санкции предприятиям в случае превышения ими договорных величин.

Это дает не только экономический эффект, но и повышает ответственность потребителей за использование энергии, побуждает их проводить энергосберегающие мероприятия с целью сокращения энергопотребления.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Быценко С. Г. Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии. Концепция создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением. Промышленная энергетика №№ 8, 9, 11 1997 г.

2. Быценко С. Г. Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии. Концепция создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением. Промышленная энергетика №№ 1, 2, 3, 4 1998 г.

3. Костин С. Н., Русанов В. Н., Синютин П. А. Организация внедрения автоматизированных систем учета электроэнергии промышленных потребителей АО "Челябэнерго". Промышленная энергетика № 6, 1997 г.

4. Касьян В. Я., Самсонов П. Л., Синютин П. А. Организация проектирования автоматизированных систем контроля и учета энергии в Энергосбыте АО "Челябэнерго". Промышленная энергетика № 7, 1997 г.

Размещено на Allbest.ru