SICAM PAS V5.0

SICAM PAS — Решение SIEMENS для
систем диспетчерского управления
Обзор презентации
Цели и задачи
Сферы применения и функции
Отличительные особенности
Масштабируемость аппаратуры
Расширяемость ПО
Базовый пакет
Дополнительные пакеты
Автоматизация подстанций
Резервирование
Системные требования
Ограничения и производительность
Внедрение на Жигулевской ГЭС
Контактная информация

Цели и задачи
Программно-технический комплекс для автоматизированных систем оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ) в энергетике
Цель:
Эффективное, масштабируемое решение для
распределенного информационного обмена,
человеко-машинного взаимодействия,
взаимодействия с центром управления.
Решение:
SICAM PAS,
Power Automation System

Сферы применения и функции
Основные функции:
Маршрутизация данных и преобразование протоколов
последовательных
на основе TCP-IP
Взаимодействие с центром управления
Местное отображение, архивация и протоколирование
с помощью SCADA-системы SIMATIC WinCC (SICAM PAS CC)
Удаленное отображение, архивация и протоколирование
с помощью пакета WebNavigator (совместно с SICAM PAS CC)
Экспорт и импорт данных (в том числе по OPC)
Обработка данных и управление (с использованием CFC)
SICAM PAS — программно-аппаратный комплекс, разработанный Siemens PTD специально для организации систем диспетчерского управления в энергетике

Сферы применения и функции
Регламент допуска субъектов оптового рынка к торговой системе оптового рынка электроэнергии (от 31.10.2003)
Приложение 2: Требования к информационному обмену технологической информацией с автоматизированной системой системного оператора
SICAM PAS поддерживает протоколы семейства МЭК 870
Протокол передачи телеинформации должен соответствовать требованиям МЭК — раздел 11
Для обмена технологической информацией следует использовать протоколы передачи данных на основе TCP/IP — раздел 63

Отличительные особенности
Масштабируемость и модульная организация
базовый пакет + расширения ⬄ цена и функциональность
Гибкость
Доп. пакет „Виртуальный контроллер“
Реализация функций, специфичных для конкретного проекта
Доп. пакет „OPC – клиент“
Взаимодействие с АСУ ТП (SIMATIC)
Возможность подключения устройств третьих фирм
Объединенная среда разработки и исполнения
Поддержка внесения изменений «на лету».
Все настройки и конфигурация системы хранятся в единой базе данных.
Распределенность: ЦППС / ППС
Распределение функций и нагрузки между несколькими серверами*) в соответствии с топологией или требованиями производительности
*) не более 7шт

Масштабируемость аппаратуры
Конфигурация для малых систем
До 10-15 устройств
SICAM PAS и SICAM PAS CC в рамках одного сервера
Для обоих приложений доступны как среда исполнения, так и среда разработки

Масштабируемость аппаратуры
Конфигурация для малых и средних систем
До 100 устройств
SICAM PAS (ЦППС) и SICAM PAS CC (ПК ЧМИ) на разных серверах
Для обоих приложений доступны как среда исполнения, так и среда разработки
Графическая среда конфигурирования SICAM PAS доступна и на ПК SICAM PAS CC

Масштабируемость аппаратуры
Конфигурация для больших и очень больших систем
SICAM PAS в виде распределенной системы с
1 ЦППС и 6 ППС
повышение производительности
пример: собств. ППС для каждого вольтажа
До 150 устройств
Серверы снабжены средой исполнения и опционально средой разработки

Масштабируемость аппаратуры
Отдельная SICAM PAS CC для независимых частей станции
Одна ЦППС для каждой независимой части станции

Масштабируемость аппаратуры
Резервированная SICAM PAS CC с несколькими клиентами для каждой независимой части станции
Компоненты:
Резервированный сервер
Клиенты

Масштабируемость ПО
SICAM PAS состоит из базового пакета и дополнений
Дополнительные пакеты выбираются в соответствии с требованиями к системе
ЦППС и ППС поставляются в двух вариантах
Среду разработки можно приобрести отдельно
Среда
исполн.
Среда
разраб.
и исполн.
RunTime
RunTime
&
Configuration
ЦППС
DIP
Среда
разраб.
SICAM
PAS UI

Масштабируемость ПО
Полевые
протоколы
Протоколы
телеметрии
SICAM PAS
Базовый
пакет
Виртуальный
контролер
Доп. пакет
x
Доп. пакет
x
Доп. пакет
x
Приобретайте только то, что нужно Вам:
Базовый пакет + нужные дополнения

Базовый пакет — ЦППС (Full Server)
В базовый пакет входят
СУБД
Система обработки данных реального времени
Пользовательский интерфейс
"SICAM PAS UI – Configuration" ⬄ режим разработки
"SICAM PAS UI – Operation" ⬄ режим исполнения
Встроенные функции отладки
"SICAM PAS Value Viewer" ⇨ просмотр значений
⇨ ввод команд
Нормализация дискретных и аналоговых величин
OPC-сервер
Примеры применения
обмен данными со сторонними системами, в т.ч. и SCADA
обмен данными с драйверами ввода-вывода сторонних производителей
Справочная система
SICAM PAS
ср. исполн.
и разраб.

Дополнительные пакеты
Протоколы полевых устройств, регистраторов,
контроллеров
МЭК 61850 (V5.1 от 07/04)
Profibus FMS
МЭК 60870-5-103
МЭК 60870-5-101
DNP V3.00
Profibus DP
Modbus
Протоколы диспетчерского уровня
МЭК 60870-5-101
МЭК 60870-5-104
DNP V3.00
Открытость для взаимодействия с системами SIMATIC
OPC-клиент
Виртуальный контроллер (на языке функциональных схем)
Доп. пакеты

МЭК 61850 –
Протокол полевого уровня
МЭК 61850 (V5.1)
Стандарт передачи данных на станционном уровне
на основе Ethernet
Макс. число устройств: 128
Примеры сетевых топологий
МЭК 61850
100 Mbit/s резервированное кольцо Ethernet
Сервер
РУ
62,5µ или 50µ
TP
TP
TP
TP
Cu Витая пара (TP)
Экранир. кабель
до 20м
Без резервирования,
Экономичный
Сервер
Низковольтная
коммутационная аппаратура
Взаимодействие устройств на нижнем уровне возможно в обход ЦППС с помощью механизма МЭК 61850-Goose

Profibus FMS –
Протокол полевого уровня
Profibus FMS
Может использоваться для подключения любых устройств SIPROTEC 4 с интерфейсом Profibus FMS. Этот протокол Siemens во многом опередил МЭК 61850. В нем уже заложены все специфические функции систем телеметрии.
Profibus FMS
До 2 модулей CP5613 на каждый сервер
До 30 устройств (по 100 элементов) на CP5613
Применимость компонентов Profibus, например, OLM
Примеры сетевых топологий
Сервер
Сервер
Шина RS485
Оптическое кольцо
Оптическое кольцо x 2

МЭК 60870-5-103 –
Протокол полевого уровня
МЭК 60870-5-103
Позволяет подключать к SICAM PAS устройства защиты
многих производителей, поддерживающие стандарт МЭК
Связь по последовательному интерфейсу
Могут подключаться SIPROTEC, SIMEAS T, переключатели обмоток
Последовательные интерфейсы могут наращиваться
(например, с помощью расширителя COM-портов до 4, 8, 16, 32)
Концентраторы последовательных интерфейсов с портом Ethernet-LAN
позволяют реализовывать распределенные топологии
Устройства защиты с подержкой МЭК 60870-5-103
также могут подключаться с помощью:
преобразователя RS232 --> RS485
разветвителя 7XV5.... (кроме 7XV57)
МЭК 60870-
5-103
RS485, RS232
Ethernet TCP/IP
COM-Hub

Другие протоколы полевого уровня
DNP V3.00
Данный последовательный протокол используется для
подключения регистраторов и терминалов,
преимущественно в США.
Подключение устройств автоматизации
Profibus DP
Распространенный в промышленной автоматизации стандарт шины полевого уровня. Применятся преимущественно в Европе. Поддерживает организацию систем с распределенной периферией.
До 2 коммуникационных плат Profibus CP5613 на каждый сервер
Рекомендуется: не более 31 узла на каждую карту CP5613
Возможно использование компонентов Profibus, поставляемых A&D, например, OLM
Возможно подключение SIMEAS P, ET200, SIPROTEC 4 и других ведомых устройств
Внимание: устройства, работающие на протоколах поверх Profibus DP, не поддерживаются!
Modbus
Стандарт шины полевого уровня, используемый в промышленной автоматизации. Применятся преимущественно в США. Поддерживает организацию систем с распределенной периферией.
Последовательный интерфейс RS485 (расширитель COM или COM-концентратор)
Полевые
протоколы

МЭК 60870-5-101 – Связь с подстанциями
МЭК 60870-5-101
Стандартный протокол телеуправления, используемый во всем мире в системах автоматизации и телеуправления подстанций. Автономные ПЛК могут связываться с ЦППС.
МЭК 60870
-5-101
Режимы работы
Сбалансированный
Несбалансированный
(селектор, поддерживается до 16 подстанций)
Dial-up (IAWD; аналоговый, ISDN, GSM)
Режимы работы
Несбалансированный (с SICAM miniRTU)
Сбалансированный
SICAM PAS позволяет
связываться с оборудованием
подстанции с помощью обычного
модема
Последовательный интерфейс
см. МЭК 60870-5-103
+ модемы dial up
Модем
Модем
Модем
SICAM
miniRTU
SICAM
miniRTU
Рекомендуется подключение не более 8 подстанций через один модем
Рекомендуется
применение COM-расширителей для разгрузки ЦПУ
Модем
Модем
SICAM
miniRTU
Public
Telephone
Network

Протоколы диспетчерского уровня
SICAM PAS поддерживает различные протоколы
для связи с 1-5 диспетчерскими центрами
МЭК 60870-5-101
Стандартный протокол телеуправления, используемый
во всем мире для связи с диспетчерскими центрами
Сбалансированный/несбалансированный режимы работы
Скорость связи 1,2 .. 38,4 Кбод
Взаимодействие через последовательный интерфейс
МЭК 60870-5-104
Стандартный протокол телеуправления на базе TCP/IP, используемый
во всем мире для связи с диспетчерскими центрами
Взаимодействие через интерфейс Ethernet
DNP V3.00
Стандартный протокол телеуправления, используемый
в США для связи с диспетчерскими центрами
Скорость связи 1,2 .. 38,4 Кбод
Взаимодействие через последовательный интерфейс
Протоколы
телеметрии

Виртуальный контроллер
Функции автоматизации реализованы в SICAM PAS
в форме виртуального контроллера (SoftPLC).
Виртуальный ПЛК программируется на языке последовательных функциональных диаграмм
(CFC = Continous Function Chart) или на языке структурированного текста.
Виртуальный
контроллер
Помимо функциональных блоков, поставляемых с SICAM PAS, имеются опробованные библиотеки специализированных системных функций

Виртуальный контроллер
Для типовых задач автоматизации подстанций имеются готовые блоки CFC
Обработка команд
Передача и исполнение команд
Обработка сигналов
Передача сигналов
Фильтрация сигналов
Инверсия и преобразование сигналов
Виртуальный
контроллер
Логическое объединение сигналов
Контроль комбинаций битовых сигналов
Взаимная блокировка
Обработка измеряемых и интегральных значений
Нелинейные преобразования
Контроль граничных значений
Контроль запаздывания
Расчет средних значений
Блоки арифметических и логических
операций
Последовательные переключения

Функции автоматизации подстанций
Приоритеты управления
Приоритеты управления определяют, какой из уровней (полевой, диспетчерский или SCADA) имеет право выдачи команд
Помимо местного/дистанционного режима полевого устройства, на сервере также можно выбирать приоритет локального или диспетчерского управления
Настройки приоритетов управления могут настраиваться индивидуально для различных каналов, например, канал TC2 имеет право телеуправления, а другие каналы и SCADA-система – нет.

Функции автоматизации подстанций
Блокировка устройств
При наладке и обслуживании бывает необходимо заблокировать обмен данными с устройствами (в направлении
мониторинга и/или управления)
Блокировка выполняется на
уровне отдельных устройств
Блокировка SCADA-системы
При наладке и обслуживании бывает необходимо заблокировать обмен данными со SCADA-системой без отключения последней
Блокировка возможна на уровне отдельных каналов
TC
TC
FWTC
DSI
Auto
Блокировка
отключена
SICAM
PAS CC
Сервер

Функции автоматизации подстанций
Запись аварийных событий устройств защиты, подключенных по
МЭК 60870-5-103, Profibus FMS и МЭК 61850
Автоматическая передача записей аварийных событий
Автоматическая архивация аварийных записей в специальных каталогах на ЦППС или ППС
Анализ записей аварийных событий в SICAM Recpro
Оболочка SICAM Recpro
удобство навигации по архивам аварийных записей
отображение структуры технических средств или топологии станции по выбору
Сборщик SICAM Recpro
сбор архивов аварийных записей с нескольких серверов на центральный сервер
после переноса на вышестоящий уровень архивные записи могут удаляться из исходного архива (м.б. целесообразно для встроенных систем с ограниченным дисковым пространством)
Оболочка Comtrade
Поставляется в составе SICAM Recpro для просмотра архивов аварийных событий
Для более подробного анализа записей аварийных событий может использоваться пакет SIGRA 4 (не входит в объем поставки)

Функции автоматизации подстанций
= архив аварийных событий устройств одного соединения
МЭК 60870
-5-103
Ethernet TCP/IP
Оболочка SICAM Recpro и Comtrade
Profibus FMS
МЭК 61850
ЦППС
ППС
ПК SICAM Recpro
ЦППС
Сборщик SICAM Recpro
Автоматический сбор и передача
архивов аварийных событий с сервера
на вышестоящий уровень
= сборные архивы аварийных событий, архивы верхних уровней
Запись аварийных событий

Резервирование
Резервирование – шаг 1
Резервирование сервера
SICAM PAS
Применимо при подключении устройств по интерфейсам
МЭК 61850
Profibus FMS
Используя пакет „Software Redundancy“ SICAM PAS CC всегда взаимодействует только с одним из серверов

Резервирование
Резервирование – шаг 2
Помимо сервера SICAM PAS также резервируется сервер SICAM PAS CC. Клиенты подключаются к резервированному серверу WinCC
⇨
Резервированный сервер SICAM PAS
Резервированный сервер SICAM PAS CC
Клиент-серверная архитектура SICAM PAS CC

Системные требования
Платформа
Операционная система
Windows XP professional
Windows XP embedded
Windows 2000 professional
Windows 2000 Server
Минимальные требования к аппаратуре
Процессор: Pentium III 800 МГц
Оперативная память: 256 Мб
Жесткий диск: 512 Мб
Графическая подсистема: 1280 x 1024
Привод CDROM
При использовании совместно с SIMATIC WinCC, следует принимать во внимание требования WinCC к аппаратному обеспечению!

Ограничения и производительность
Интерфейсы
Profibus FMS
До 2 CP5613 на сервер, не более 30 устройств на каждую
Profibus DP
Для любой ППС или ЦППС рекомендуется не более 2 CP5613, не более 30 устройств на каждую
МЭК 60870-5-103, МЭК 60870-5-101, DNP V3.00, Modbus
Для повышения производительности рекомендуется использовать COM-расширители или COM-концентраторы
Не более 2 Max. COM-расширителей по 32 порта каждый
Не более 100 устройств на ЦППС или ППС
МЭК 61850
Не более 100 устройств на ЦППС или ППС
Не более 100 устройств и 5000 переменных на ЦППС
Не более 100 устройств и 5000 переменных на ППС
Не более 150 устройств и 10000 переменных на систему в целом ЦППС + N x ППС

Внедрение на Жигулевской ГЭС
Характеристики ЖГЭС
Суммарная мощность 2000 МВт
Протяженность машзала 800 м
Кол-во гидроагрегатов 20 штук

Внедрение на Жигулевской ГЭС
Подстанции
ОРУ 500кВ
ОРУ 220кВ
ОРУ 110кВ
АСУ ТП
на базе SIMATIC S7-400
охватывает все ГА
около 5000 сигналов
Существующая телеметрия
ТМ-512
УТК-1

Внедрение на Жигулевской ГЭС
Новая система телеметрии
на базе SICAM PAS
передает данные в
ОДУ Средней Волги
взаимодействует с
ОИК СК-2000
обрабатывает
1500 ТИ
500 ТС
интегрируется с
АСУ ТП и ее подсистемами
САУ ОРУ 110, 220 и 500 кВ
использует SIMEAS P для регистрации аналоговых параметров

Внедрение на Жигулевской ГЭС
Многофункциональный измерительный прибор SIMEAS P
Более 80 измеряемых величин: фазные и линейные напряжения и токи, активная, реактивная и полная мощности, энергия, коэффициенты мощности, несимметрии и искажения.
Подключение: от однофазной до 4-проводной сети (при U < 690V – напрямую, иначе – через тр-р)
Точность: ±0,5%
Функции осциллографа
Интерфейсы:
PROFIBUS DP, MODBUS
Питание: 24 - 250 V DC
100 - 230 V AC

Внедрение на Жигулевской ГЭС
ОДУ Средней Волги
ОИК
СК-2000
ЦППС
(SICAM PAS)
Сервер
визуализации
(SICAM PAS CC)
АРМы специалистов
Машинный зал,
РУ ТБ №1-№8
Сервер
АСУ ТП

Контактная информация
14 лет успешной работы в промышленной автоматизации
Официальный партнер SIEMENS (A&D и PGTD)
Центр компетенции по продуктам SIEMENS
Более 40 завершенных проектов в России —
от Сахалина до Кингисеппа, в ближнем и дальнем зарубежье
Склад продукции Siemens SIMATIC

Контактная информация
WEB: www.sms-automation.ru
E-mail:
[email protected]
Москва
Нижняя Красносельская 35, 502
Тел.: [phone] многоканал.,
Факс: [phone]
… а также филиалы в
Самаре Жигулевске
Новокуйбышевске