Компания ДЭП
Системы и средства промышленной автоматизации
+ 7 (495) 995-00-12, 981-94-74 Обратная связь
ГлавнаяПресс - центрСтатьи о внедренияхЭлектроэнергетикаСистема телемеханики объектов электроснабжения ПАО «Химром» производства компании ООО «Элком+»

Система телемеханики объектов электроснабжения ПАО «Химром» производства компании ООО «Элком+»

Цели создания и назначение системы

Основными целями создания Системы были:

  • реконструкция технически устаревшей системы ТМ;
  • создание безлюдных, энергосберегающих технологий;
  • снижение непроизводительных потерь материально-технических и топливно-энергетических ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов;
  • обеспечение надежной и эффективной работы производственных объектов за счет оптимального управления режимами их работы в соответствии с требованиями технологического регламента, своевременного обнаружения и ликвидации отклонений и предупреждения аварийных ситуаций;
  • обеспечение технологической защиты объектов с целью повышения экологической безопасности производства.

Система предназначена для:

  • выполнения автоматизированного сбора информации о состоянии основного и вспомогательного оборудования системы энергоснабжения;
  • предоставления достаточного объема информации эксплуатационному персоналу в целях обеспечения безопасного и эффективного управления энергосистемой;
  • архивирования информации с целью последующего использования для анализа и формирования отчетной документации;
  • представления эксплуатационному персоналу в удобном для восприятия и анализа виде на цветных графических операторских станциях и видео-стене информации о состоянии контролируемого объекта;
  • предоставления достаточного объема информации для передачи данных в региональное диспетчерское управление.

Выбор контроллера

Выбор программно-технических средств Decont для реализации системы обоснован следующими преимуществами:

  1. контроллеры Decont-A9 и Decont-A9E2 разработаны российской компанией, специализирующейся на телемеханизации объектов энергетической отрасли;
  2. у контроллера есть специализированные электроизмерительные модули, позволяющие точно вычислять характеристики линий электроснабжения; электроизмерительные модули внесены в федеральный реестр утвержденных средств измерений;
  3. контроллер обладает интерфейсом обмена данными по выделенной двухпроводной линии (ML); ML – интерфейс позволяет использовать старые не экранированные проводки (даже лапшу); максимально возможная длинна линии связи до 40 км.
  4. всю информацию контроллер снабжает метками времени;
  5. виртуальный OPC-контроллер Decont способен быть связующим звеном в передаче данных между компонентами системы:
    • работает с метками времени;
    • получает информацию через базовый контроллер от объектов, подключенных к ML интерфейсу;
    • получает информацию от объектов, подключенных к Ethernet интерфейсу (в том числе оптические линии);
    • предоставляет всю полученную информацию серверам ввода-вывода SCADA-системы (чтение/запись) по протоколу OPC;
    • предоставляет всю полученную информацию в РДУ по протоколу ГОСТ Р МЭК 870-5-104 (чтение).

Описание структуры системы телемеханики

Система представляет собой иерархическую, многоуровневую, распределенную систему контроля и управления на базе программируемых-логических контроллеров (ПЛК Decont ООО «Компания ДЭП») и резервируемых серверов.

Система включает следующие уровни:

  • полевой уровень – уровень трансформаторов тока, сигнализаторов положения, реле и исполнительных механизмов, приводов выключателей 6 кВ и 110 кВ;
  • уровень энергообъектов – уровень ПЛК, интеллектуальных устройств ТМ и коммуникационного оборудования (уровень непосредственного контроля и управления электротехническим оборудованием);
  • общесистемный уровень – базового резервированного контроллера, уровень резервированных серверов телемеханики, АРМ и коммуникационного оборудования.
    Технические решения по структуре программно-технического комплекса позволяют обеспечивать высокую надежность системы. Наличие двух резервируемых серверов и базовых резервируемых ПЛК позволяют обеспечивать техническое и программное резервирование не только реализуемых функций, но и данных, хранящихся в системе.

Технические средства полевого уровня системы

В качестве технических средств полевого уровня Системы используются существующие технические средства, размещенные непосредственно на энергообъектах:

  • существующие контакты цепей сигнализаций и измерения;
  • существующие контакты цепей из схем РЗиА;
  • датчики температуры (4-20 мА).

Устройства полевого уровня Система выполняют следующие функции:

  • измерения параметров электрического режима на присоединении;
  • контроль положения коммутационных аппаратов;
  • контроль состояния электротехнического оборудования;
  • контроль температуры окружающего воздуха;
  • управление коммутационными аппаратами.

Технические средства уровня энергообъектов системы

  • Уровень энергообъектов системы представляет собой совокупность шкафов телемеханики и интеллектуальных измерительных модулей активной и реактивной энергии (ЕМ3-100/5/0,5S/M Модуль электроизмерительный ООО «Компания ДЭП»), размещаемых в существующих релейных щитах.
  • Центральным ядром системы на энергообъектах являются ПЛК Decont-A9, осуществляющие функции сбора данных и управления освещением.
  • Программное обеспечение ПЛК энергообъектов выполнено компанией ООО «Элком+» на базе специализированной среды разработки ООО «Компания ДЭП».

Модули измерения активной и реактивной энергии выполняют следующие функции:

  • измерение электрических параметров (токи, напряжение, частота и пр.) присоединений ячеек ввода 6 кВ и 110 кВ;
  • вычисление электрических параметров (активная и реактивная энергия) присоединений ячеек ввода 6 кВ и 110 кВ;
  • передачи данных на ПЛК по интерфейсной линии связи.

ПЛК выполняют следующие функции:

  • сбор сигналов по каналам измерения и сигнализации;
  • предварительная обработка собранных данных;
  • формирование и исполнение команд телеуправления наружным освещением;
  • ведение журналов событий;
    ведение архивов событий и параметров электрической
  • части энергообъекта при потере связи с сервером;
    передачи данных на уровень серверов сбора и обработки данных;
  • обеспечение авторизованного доступа к данным с уровня серверов сбора и обработки данных;
  • обеспечения удаленного сервисного доступа по цифровым интерфейсам;
  • преобразования протоколов передачи данных от различных элементов Системы.

Технические средства общесистемного уровня системы

Общесистемный уровень организован на базе резервируемых серверов телемеханики (совмещенных с АРМ) с установленным специализированным ПО «резервируемый виртуальный контроллер Decont», выполняющий функции OPC-сервера. Серверы телемеханики осуществляют информационный обмен с:

  1. базовым резервированным ПЛК Decont-А9Е2 по OPC протоколу;
  2. ПЛК объектов через оптическую сеть Ethernet по протоколу Synet;
  3. РДУ через резервированный канал Ethernet по протоколу ГОСТ Р МЭК 870-5-104.

Базовый резервированный ПЛК Decont-А9Е2 применен для сопряжения серверов с технологической сетью передачи данных по двухпроводной выделенной линии по протоколу Synet.

Программное обеспечение базового резервированного ПЛК и виртуального резервированного контроллера (OPC контроллера Decont) выполнено компанией ООО «Элком+» на базе специализированной среды разработки ООО «Компания ДЭП».

Программное обеспечение резервированных серверов (совмещенных с АРМ) системы телемеханики выполнено компанией ООО «Элком+» на базе SCADA-системы «Энтек» компании «Энтелс».

Оборудование общесистемного уровня системы выполняет следующие функции:

  • информационный обмен с ПЛК объектов Decont-A9;
  • предварительная обработка собранных данных;
  • сохранение данных в БД системы;
  • обеспечение целостности и непротиворечивости данных системы;
  • хранение архивных данных на заданную глубину;
  • выполнение расчетных задач;
  • предоставление данных пользователям АРМ ИТР Системы в графической и табличной форме;
  • предоставление данных эксплуатационному персоналу Системы в графической форме на видеостене;
  • разграничение прав доступа к данным системы;
    информационный обмен данными с внешними
  • информационными и автоматизированными системами;
    диагностику и контроль функционирования технических
  • средств системы, включая самодиагностику;
  • ведение журналов событий;
  • обеспечение единого времени всех компонентов системы.

Для визуализации процесса электроснабжения (информация о состоянии, управление вспомогательным оборудованием) используются два АРМ с двумя мониторами, существующие АРМ персонала Заказчика, а также видеостена.

Сервера телемеханики, АРМ ИТР, и сервер видеостены представляют собой серверные и рабочие станции с установленным на них прикладным ПО.

Прикладное ПО объединяет показания всех измерительных систем объектов, управляемых локальной автоматикой, и предоставляет эксплуатационному персоналу средства визуализации и управления процессом электроснабжения посредством удобных в использовании среды разработки и набора графических средств.

ПО БД может интегрироваться с компонентами пакета «Microsoft Office», позволяя анализировать тренды, проводить комплексный анализ численных данных, создавать детальные информационные отчеты.

Контроллеры и серверы телемеханики охвачены системой единого времени, обеспечивающей синхронизацию собственных часов компонентов Системы с заданной точностью.

В состав аппаратных средств АРМ ИТР входят:

  • тонкий клиент;
  • клавиатура;
  • мышь;
  • широкоэкранный ЖК-монитор – 2 шт.

ПО АРМ имеет несколько уровней доступа к информации (определяемых полномочиями зарегистрированного в Системе пользователя) для возможности просмотра и корректировки.

Функции системы

В части задач автоматизации технического учета и диспетчерского управления электроснабжением проектируемая Система телемеханики выполняет следующие функции:

  • автоматический сбор и первичная обработка данных о состоянии основного и вспомогательного оборудования объектов энергоснабжения;
  • выдача управляющих воздействий в цепи управления наружным освещением в соответствии с заданными алгоритмами управления или по заданию оператора;
  • автоматическая обработка, регистрация и хранение текущей информации, вычисление усреднённых, интегральных и удельных показателей параметров электроснабжения;
  • защита функций управления, баз данных (архивов) и программного обеспечения от несанкционированного доступа;
  • автоматическая (в режиме on-line) диагностика состояния аппаратно-программных средств;
  • автоматизированная передача данных на серверы телемеханики;
  • сохранение с меткой времени всех событий о ходе процесса электроснабжения, далее данные передаются на верхний уровень;
  • обеспечение сохранности информации при нештатных технологических ситуациях, выходе из строя компонентов системы и нештатном отключении электропитания;
  • предоставление достаточного объема информации оперативному персоналу в целях обеспечения безопасного и эффективного управления энергосистемой;
  • отображение информации на АРМ ИТР диспетчерского пункта и видеостене;
  • обеспечение доступа сотрудников компании по существующей ЛВС предприятия к данным системы с существующих удаленных рабочих мест;
  • представление персоналу в удобном для восприятия и анализа виде информации о состоянии объекта управления.

Решения по режимам функционирования, диагностированию работы системы

Аппаратно-программные средства Системы обеспечивают ее работоспособность в непрерывном круглосуточном режиме.

В проектируемой Системе организован постоянный программный контроль состояния и работоспособности программно-аппаратных средств. Компоненты Системы оснащены средствами самодиагностики.

При обнаружении неисправности Система индицирует характер и место неисправности.

Отказы оборудования, неисправность каналов связи, пропадание напряжения электропитания, сбои ПО и другие нештатные ситуации в работе Системы вносятся в централизованный журнал событий. При выявлении нештатной ситуации производится запись в журналы и оповещение персонала о произошедших событиях.