Конфигурирование коммуникационных соединений полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения



Конфигурирование коммуникационных соединений полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения
Конфигурирование коммуникационных соединений полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения
Конфигурирование коммуникационных соединений полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения

 


Владельцы патента RU 2574836:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к соответственно выполненному оборудованию автоматизации энергоснабжения. Технический результат - упрощение конфигурирования механизмов регулирования коммуникационных соединений полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения. Результат достигается тем, что графический редактор имеет первую область индикации, которая включает в себя графическое представление функций первого полевого прибора, и вторую область индикации, которая включает в себя графическое представление по меньшей мере одного связанного с первым полевым прибором другого полевого прибора и указание возможных выходных сигналов, регистрируется выбор пользователем выходного сигнала по меньшей мере одного другого полевого прибора и функции первого полевого прибора и формируются наборы параметров для первого и по меньшей мере одного другого полевого прибора, которые включают в себя указания для конфигурирования коммуникационного соединения первого и по меньшей мере одного другого полевого прибора, которые при наличии выбранного выходного сигнала по меньшей мере одного другого полевого прибора указывают отсылку сообщения данных на первый полевой прибор, и приведение в действие выбранной функции первого полевого прибора. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способу конфигурирования полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения, а также к устройству обработки данных, с помощью которого может выполняться такое конфигурирование.

Оборудование автоматизации энергоснабжения служат для автоматизации электрических сетей энергоснабжения и включают в себя обычно так называемые полевые приборы, которые размещены вблизи первичных компонентов электрических сетей энергоснабжения. Такими первичными компонентами могут быть, например, электрические кабели и линии, трансформаторы, генераторы, моторы или преобразователи переменного тока (инверторы). При этом электрические полевые приборы обычно принимают измеренные значения, которые описывают рабочее состояние соответствующих первичных компонентов электрической сети энергоснабжения. Эти измеренные значения могут либо сохраняться, либо перенаправляться на вышестоящий по отношению к соответствующему полевому прибору компонент управления и контроля оборудования автоматизации энергоснабжения. Кроме того, полевые приборы, выполненные как так называемые «устройства защиты», могут предназначаться для того, чтобы с помощью специальных алгоритмов проверять принятые измеренные значения в том отношении, характеризуют ли они допустимое или недопустимое рабочее состояние соответствующих первичных компонентов электрической сети энергоснабжения. В случае недопустимого рабочего состояния инициируются соответствующие меры (например, размыкание силового выключателя), чтобы защитить первичный компонент от повреждения или персонал от нанесения ущерба. Недопустимое рабочее состояние может представлять собой, например, короткое замыкание на линии электрической сети энергоснабжения.

Полевые приборы оборудования автоматизации энергоснабжения обычно соединены не только с иерархически вышестоящими устройствами управления и контроля, но и содержат взаимные коммуникационные соединения для так называемой «перекрестной коммуникации», чтобы за минимально возможное время, то есть по возможности в реальном времени, обмениваться друг с другом данными и командами, которые обеспечивают возможность соответствующей реакции на соответственно распознанное рабочее состояние соответствующего рабочего компонента.

В случае таких перекрестных коммуникаций могут, например, передаваться информации о распознанном недопустимом рабочем состоянии или команды для срабатывания силового выключателя, контролируемого принимающим полевым прибором (так называемый «сигнал захвата») или для блокирования силового выключателя, контролируемого принимающим полевым прибором (так называемый «сигнал блокировки» или «сигнал фиксации»).

Для этого в обычных оборудованиях автоматизации энергоснабжения для электрических сетей энергоснабжения отдельные полевые приборы соединялись между собой посредством аналоговых или цифровых входов или выходов через фиксированные соединения, то есть через отдельные проложенные между отдельными полевыми приборами электрические линии. Это требовало высоких затрат на фиксированный монтаж.

Поэтому в современном оборудовании автоматизации энергоснабжения перешли к тому, чтобы отдельные полевые приборы оборудования автоматизации энергоснабжения подключить к общей коммуникационной сети, как, например, к коммуникационной сети Ethernet, и обмениваться соответствующими данными и командами между полевыми приборами в форме телеграмм (сообщений) данных. Такая структура известна, например, из стандарта “IEC 61850” Международной Электротехнической Комиссии, регулирующего коммуникацию в оборудованиях автоматизации энергоснабжения. IEC 61850 является важным коммуникационным стандартом, применимым в текущее время и в будущем, в области автоматизации энергоснабжения. Согласно стандарту, в том числе, описываются так называемые “GOOSE-сообщения данных” (GGOSE = ориентированные на типовые объекты события подстанции), которые обеспечивают возможность перекрестной коммуникации между отдельными полевыми приборами, чтобы особенно быстро и эффективно обмениваться данными и командами непосредственно между отдельными полевыми приборами оборудования автоматизации энергоснабжения.

Соответственно прокладке и электрическому монтажу отдельных фиксированных соединений при обычных оборудованиях автоматизации энергоснабжения, также при создании, пуске в эксплуатацию или изменении современного оборудования автоматизации энергоснабжения, которое для перекрестной коммуникации между полевыми приборами отсылает сообщения данных, должны создаваться или конфигурироваться отдельные коммуникационные соединения в соответствующих полевых приборах и, в необходимом случае, также в вышестоящем устройстве управления. Конфигурирование таких коммуникационных соединений включает в себя, например, определение передатчиков и приемников отдельных сообщений данных, установку применяемых для коммуникации адресов и определение реакций приемника на прием определенного сообщения данных.

Это конфигурирование осуществляется в настоящее время обычно посредством так называемого модуля системного конфигурирования. Такой модуль системного конфигурирования является самостоятельной программой программного обеспечения, которая обеспечивает возможность связывания, в масштабе оборудования автоматизации энергоснабжения, установок для сообщений данных, например GOOSE-сообщений, в форме так называемых «наборов данных». Определенные в наборах данных установки должны применяться для перекрестной коммуникации между полевыми приборами. В них определяются источник и цель отдельных сообщений данных. Для этого пользователь модуля системного конфигурирования должен вручную связывать между собой многие различные информации и формировать на этой основе установки как для отдельных полевых приборов, так и для других вышестоящих устройств управления оборудования автоматизации энергоснабжения.

Наряду с большим числом действий, выполняемых пользователем оборудования автоматизации энергоснабжения, в качестве существенного недостатка такого ручного конфигурирования следует, прежде всего, усматривать тот факт, что пользователю самому при сравнительно простых случаях применения необходимы обширные знания важных для установки коммуникации механизмов регулирования, в случае GOOSE-сообщений также IEC 61850. Ручные установки связаны с высоким риском сбоев, последующий поиск таких сбоев является весьма затратным.

Поэтому в основе изобретения лежит задача предложить способ для конфигурирования коммуникационных соединений полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения, при котором пользователь оборудования автоматизации энергоснабжения может предпринять конфигурирование без значительного объема знаний механизмов регулирования, важных для коммуникации, и с высокой защитой от неверных установок.

Для решения этой задачи предложен способ конфигурирования полевых приборов оборудования автоматизации энергоснабжения, при котором посредством устройства обработки данных выполняется графический редактор, причем редактор имеет первую область индикации, которая включает в себя графическое представление функций первого полевого прибора оборудования автоматизации энергоснабжения и причем редактор имеет вторую область индикации, которая включает в себя графическое представление по меньшей мере одного связанного с первым полевым прибором через физическую коммуникационную среду другого полевого прибора оборудования автоматизации энергоснабжения и указание возможных выходных сигналов, которые могут генерироваться по меньшей мере одним другим полевым прибором во время его функционирования. Регистрируется выбор пользователем, с одной стороны, выходного сигнала по меньшей мере одного другого полевого прибора во второй области индикации и, с другой стороны, функции первого полевого прибора в первой области индикации, и формируется первый набор параметров для первого и по меньшей мере один другой набор параметров для по меньшей мере одного другого полевого прибора, причем наборы параметров включают в себя указания для конфигурирования коммуникационного соединения первого и по меньшей мере одного другого полевого прибора, которые при наличии выбранного выходного сигнала по меньшей мере одного другого полевого прибора указывают отсылку сообщения данных от по меньшей мере одного другого полевого прибора на первый полевой прибор и приведение в действие выбранной функции первого полевого прибора при приеме сообщения данных посредством первого полевого прибора.

Таким способом пользователь оборудования автоматизации энергоснабжения без технических трудностей может установить коммуникационное соединение между полевыми приборами, не требуя для этого обширных знаний основополагающих механизмов регулирования. В качестве результата выполняемых в редакторе действий, автоматически формируются необходимые для реализации коммуникационного соединения наборы параметров для участвующих полевых приборов. Формирование необходимых наборов параметров может, следовательно, осуществляться на одном общем этапе. Пользователь оборудования автоматизации энергоснабжения может к тому же без перехода между различными инструментальными средствами и непосредственно на уровне принимающих участие полевых приборов конфигурировать перекрестную коммуникацию.

Предпочтительная форма выполнения соответствующего изобретению способа предусматривает, что первый и по меньшей мере один другой полевой прибор являются полевыми приборами оборудования автоматизации энергоснабжения, структура и функции которых описываются посредством массива данных описания оборудования, и наборы параметров применяются также для настройки массива данных описания оборудования.

Такой массив данных описания оборудования может применяться, например, на системном уровне в полевых приборах вышестоящего центра управления и там определять важные для полевых приборов функции оборудования автоматизации энергоснабжения (например, коммуникацию между полевыми приборами). Для согласованного функционирования оборудования автоматизации энергоснабжения установки в наборах параметров и массиве данных описания оборудования должны быть согласованы по содержанию. С помощью описанной формы выполнения наборы параметров применяются не только для установки полевых приборов, но и для автоматической настройки массива данных описания оборудования, так что согласованность установок гарантирована.

В этой связи, кроме того, может рассматриваться в качестве предпочтительного, что массив данных описания оборудования указывает полевые приборы, относящиеся к оборудованию автоматизации энергоснабжения, и для формирования второй области генерации определяются те из других полевых приборов, включенных в массив данных описания оборудования, которые посредством физической коммуникационной среды соединены с первым полевым прибором, и определенные другие полевые приборы включаются во вторую область индикации.

Таким способом автоматически, только за счет знания полевых приборов, которые согласно массиву данных описания оборудования соединены друг с другом посредством коммуникационной среды, во второй области индикации редактора могут формироваться имеющиеся в распоряжении возможности выбора, не требуя для этого дополнительных ручных установок.

Конкретно в этой связи может быть предусмотрено, что массив данных описания оборудования представляет собой SCD-массив данных (SCD = описание конфигурации подстанции) согласно стандарту IEC 61850.

Альтернативно формированию содержания второй области индикации из массива данных описания оборудования также может быть предусмотрено, что для формирования второй области индикации выполняется проверка, какие другие полевые приборы соединены через физическую коммуникационную среду с первым полевым прибором, и распознанные при проверке другие полевые приборы принимаются во вторую область индикации.

Таким способом только другие полевые приборы, фактически находящиеся в контакте через физическую коммуникационную среду с первым полевым прибором, могут учитываться для формирования второй области индикации.

Конкретно, для этого может быть предусмотрено, что сообщение данных выполнено как GOOSE-сообщение согласно стандарту IEC 61850.

Другая предпочтительная форма выполнения соответствующего изобретению способа предусматривает, что устройство обработки данных является составной частью первого полевого прибора.

Таким способом необходимые наборы параметров непосредственно могут формироваться в первом полевом приборе, который для выполнения редактора должен иметь обслуживаемый пользователем графический пользовательский интерфейс. Набор параметров для первого полевого прибора может применяться непосредственно в первом полевом приборе, в то время как набор параметров по меньшей мере одного другого полевого прибора должен передаваться на него.

В качестве альтернативы этому также может быть предусмотрено, что устройство обработки данных является вычислителем конфигурации, который выполнен с возможностью выполнения программы конфигурации.

В этой форме выполнения вычислитель конфигурации в форме персонального компьютера (РС) или портативного компьютера, на котором инсталлировано программное обеспечение конфигурации, например программа конфигурации “DIGSI” компании Siemens AG, применяется для выполнения графического редактора и для определения наборов параметров. Обычно работа на таком вычислителе конфигурации, ввиду крупномасштабных индикаций на экране и легко обслуживаемых устройств ввода (клавиатура, мышь), является более удобной для пользователя. Определенные наборы параметров должны в этом случае передаваться на все участвующие полевые приборы.

Другая предпочтительная форма выполнения предусматривает, кроме того, что полевые приборы имеют устанавливаемые коммуникационные соединения и первые наборы параметров передаются на первый, а по меньшей мере один другой набор параметров передается на по меньшей мере один другой полевой прибор, и полевые приборы устанавливают свои соответствующие коммуникационные соединения согласно указаниям, содержащимся в наборах параметров.

Вышеуказанная задача также решается оборудованием автоматизации энергоснабжения с конфигурируемыми полевыми приборами, физической коммуникационной средой между по меньшей мере некоторыми полевыми приборами и с устройством обработки данных, причем устройство обработки данных для конфигурирования коммуникации между по меньшей мере некоторыми полевыми приборами выполнено с возможностью осуществления способа согласно любому из пунктов 1-9.

Изобретение далее описывается более подробно на примере выполнения со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

Фиг.1 - схематичное представление оборудования автоматизации энергоснабжения с несколькими полевыми приборами;

Фиг.2 - схематичная диаграмма последовательности операций способа для конфигурирования полевых приборов;

Фиг.3 - схематичный вид примера выполнения графического редактора для конфигурирования полевых приборов.

Фиг.1 показывает оборудование 10 автоматизации энергоснабжения для управления и контроля не показанной, ради наглядности, на фиг.1 электрической сети энергоснабжения. Оборудование 10 автоматизации энергоснабжения содержит первый полевой прибор 11, который представляет собой, например, электрическое устройство защиты или прибор техники управления. Такие и подобные полевые приборы для автоматизации сетей энергоснабжения на профессиональном языке также упоминаются как так называемые “IED” (IED = интеллектуальный электронный прибор). В последующем описании понятие «полевой прибор» должно применяться для устройств защиты, приборов техники управления, измерительных приборов (RTU) и других приборов автоматизации для оборудования автоматизации энергоснабжения, обычно объединяемых под понятием IED.

Оборудование 10 автоматизации энергоснабжения содержит, кроме того, другие полевые приборы 12а-12g. Для обмена телеграммами (сообщениями) данных полевые приборы 11, а также 12а-12g содержат коммуникационные устройства с интерфейсами к физической коммуникационной среде в форме коммуникационной сети 13, которая может представлять собой, например, коммуникационную среду Ethernet. При этом коммуникационная сеть 13 может быть построена с топологией в форме звезды или кольцевой топологией; конкретная структура не играет никакой роли для выполнения описываемого далее способа. Также коммуникационная сеть 13 может быть выполнена как проводная или беспроводная сеть. Полевые приборы 11, а также 12а-12g управляют и/или контролируют не показанные на фиг.1 первичные компоненты электрической сети энергоснабжения.

Полевые приборы 11, а также 12а-12g могут также быть соединены с иерархически вышестоящими устройствами управления и контроля оборудования 10 автоматизации энергоснабжения, как, например, станционным устройством контроля или с сетевым центром управления; такие соединения на фиг.1, для большей наглядности чертежа, не представлены.

Через коммуникационную сеть 13 полевые приборы 11, а также 12а-12g во время работы оборудования 10 автоматизации энергоснабжения обмениваются сообщениями данных, которые содержат информацию, которая в оборудовании автоматизации энергоснабжения должна передаваться по возможности в реальном времени (то есть без заметной задержки из-за этапов передачи и/или перенаправления).

Содержащиаяся в сообщениях данных информация может представлять собой, например, изменения состояния контролируемых или управляемых соответствующими полевыми приборами 11 или 12а-12g первичных компонентов электрической сети энергоснабжения. Например, такое изменение состояния может указывать, что на участке линии электрической сети энергоснабжения возникло короткое замыкание. Сообщения данных могут содержать либо только информацию об изменении состояния, либо также команды для других полевых приборов, побуждающие их, например, размыкать, замыкать или блокировать силовые выключатели.

Если оборудование автоматизации выполнено согласно коммуникационному стандарту IEC 61850, то передаваемые через коммуникационную сеть 13 сообщения данных могут представлять собой так называемые GOOSE-телеграммы данных или GOOSE-сообщения. Согласно стандарту IEC 61850, такие GOOSE-сообщения отсылаются от полевого прибора так называемым способом многоадресной (групповой) или широковещательной передачи одновременно на все или некоторые выбранные принимающие полевые приборы. Стандарт IEC 61850 предусматривает при этом регулярное повторение GOOSE-сообщений, причем повторения при критических изменениях состояния могут происходить с повышенной частотой. За счет этого является возможным состояние контролируемых полевыми приборами 11, а также 12а-12g первичных компонентов постоянно актуальным образом распределять во всем оборудовании автоматизации и изменения состояния распределять в оборудовании автоматизации при высоких требованиях реального времени.

В общем случае не все возможные типы информаций, содержащихся в сообщениях данных, обладают релевантностью для всех остальных полевых приборов в оборудовании автоматизации, так что с определенными сообщениями данных передающего полевого прибора оборудования автоматизации может быть ассоциирован соответственно выбранный круг приемников других полевых приборов.

Так как корректная передача сообщений данных, передаваемых между полевыми приборами, имеет высокую важность для надлежащего функционирования оборудования автоматизации энергоснабжения, коммуникационные соединения, по которым передаются сообщения данных, должны тщательно конфигурироваться, по меньшей мере при пуске в эксплуатацию оборудования 10 автоматизации энергоснабжения, а также при изменениях в оборудовании автоматизации энергоснабжения. При этом под понятием «коммуникационное соединение» должны, в частности, пониматься соответствующие установки передачи и приема в полевых приборах 11 и 12а-12g, так как эти установки передачи и приема являются решающими для того, чтобы сообщения данных корректным образом передавались в коммуникационную сеть 13, принимались корректным кругом приемников в полевых приборах 11 и 12а-12g и после их приема в соответствующем полевом приборе вызывали желательную реакцию.

Для выполнения конфигурирования коммуникационных соединений между первым полевым прибором 11 и по меньшей мере одним другим полевым прибором 12а-12g используется устройство 14 обработки данных, которое на фиг.1 только для примера показано в форме также соединенного с коммуникационной сетью портативного компьютера. Вместо портативного компьютера такое устройство 14 обработки данных может быть образовано другими подходящими отдельными устройствами обработки данных (например, настольными РС) или также быть составной частью одного из полевых приборов 11 или 12а-12g.

Ниже со ссылками на фиг.2 и 3 более подробно описан пример выполнения способа для конфигурирования коммуникационного соединения между первым полевым прибором 11 и другим полевым прибором 12а-12g. При этом фиг.2 показывает схематичную диаграмму последовательности операций примера выполнения способа для конфигурирования коммуникационного соединения между полевыми приборами 11, 12а-12g. При этом следует исходить из того, что полевые приборы 11, 12а-12g и коммуникационная сеть 13 выполнены согласно стандарту IEC 61850 и поэтому для перекрестной коммуникации между полевыми приборами 11, 12а-12g передаются сообщения данных в форме GOOSE-сообщений. Конкретно будет рассматриваться случай применения, когда сформированный полевым прибором 12а сигнал срабатывания доложен инициировать GOOSE-сообщение, которое передается на первый полевой прибор 11 и там должно вызвать блокирование сигнала срабатывания, генерируемого самим первым полевым прибором 11. Такой сценарий является довольно обычным в оборудованиях автоматизации энергоснабжения и используется, например, когда несколько устройств защиты распознают неисправность в линии сети энергоснабжения, но только устройство защиты, расположенное ближе всего к неисправности (здесь полевой прибор 12а), должно фактически срабатывать.

Для того чтобы конфигурировать такое коммуникационное соединение, устройство 14 обработки данных, согласно первому этапу 20 (см. фиг.2), выполняет графический редактор. Пример выполнения такого графического редактора 30 приведен на фиг.3.

Графический редактор 30 имеет первую область 31 выбора, а также вторую область 32 выбора. Первая область 31 выбора включает в себя графическое представление функций первого полевого прибора 11 оборудования 10 автоматизации энергоснабжения. Это представление показано, только для примера, в форме логической схемы 33 с отдельными логическими модулями 34а, 34b, 34с. Первая область индикации может, разумеется, в зависимости от фактического объема функций первого полевого прибора представлять больше или меньше функций; на фиг.3, для наглядности, изображены только три таких функции. Логическая схема 33, как показано на фиг.3, также известна как “CFC-редактор“, обеспечивает возможность графического представления и связь отдельных логических модулей. При этом каждый логический модуль представляет основополагающую функцию полевого прибора 11, которая через входы, например, входы 35а и 35b логического модуля 34с, и выходы, например, выход 35с логического модуля 34с, могут связываться с другими логическими модулями. Альтернативно представлению первой области 31 индикации в форме логической схемы, она может также выполняться, например, как матрица ранжирования сигналов или как строчный редактор.

Вторая область 32 индикации редактора 30 содержит графическое представление других полевых приборов 12а-12g, связанных с первым полевым прибором 11 (см. фиг.1) через физическую коммуникационную среду в форме коммуникационной сети 13 и указание возможных выходных сигналов, которые могут формироваться другими полевыми приборами во время их функционирования. Только для примера на фиг.3 во второй области 32 выбора в древовидной структуре показаны графические представления 36а и 36b двух других полевых приборов, которые соответственно включают в себя указания 37а и 37b о возможных выходных сигналах этих других полевых приборов. Вторая область 32 выбора может, разумеется, помимо представления, показанного на фиг.3, содержать другие записи, которые, однако, в показанном здесь примере выполнения, для наглядности чертежа, опущены.

Вторая область 32 выбора изображает, следовательно, обзор тех других полевых приборов 12а-12g, которые соединены с первым полевым прибором 11 оборудования 10 автоматизации энергоснабжения через коммуникационную сеть 13. Возможные выходные сигналы этих других полевых приборов предоставлены, таким образом, в распоряжение для функций первых полевых приборов, так что в этом отношении GOOSE-сообщения могут конфигурироваться. Для формирования второй области выбора может, например, выполняться опциональный этап 21 (см. фиг.2), согласно которому массив данных описания оборудования, имеющийся для описания функции и структуры оборудования 10 автоматизации энергоснабжения, применяется для того, чтобы определить связанные с первым полевым прибором 11 другие полевые приборы 12а-12g, а также указание о формируемых ими выходных сигналах. В случае оборудования 10 автоматизации энергоснабжения, выполненного согласно стандарту IEC 61850, такой массив данных описания оборудования задается так называемым «описанием конфигурации подстанции» (SCD). Такой массив SCD может, например, быть подготовлен в приборе управления (на фиг.1 не показан), вышестоящем для полевых приборов 11, 12а-12g, и/или в самом одном или нескольких из полевых приборов 11, 12а-12g.

Альтернативно определению других полевых приборов 12а-12g, представляемых во второй области 32 выбора редактора 30 из массива данных описания оборудования, может также осуществляться опрос действительно соединенных с первым полевым прибором 11 других полевых приборов 12а-12g, при этом, например, устройством 14 обработки данных формируется широковещательное сообщение, которое содержит требование идентификации от полевых приборов 11, 12а-12g, принимающих это сообщение. В качестве реакции на требование идентификации полевые приборы 11, 12а-12g посылают идентификацию (например, однозначно определенный номер прибора), а также указание о формируемых ими выходных сигналах назад на устройство 14 обработки данных. Эти ответы полевых приборов 11, 12а-12g могут использоваться устройством 14 обработки данных для формирования второй области 32 выбора, причем для этого учитываются только ответы связанных с первым полевым прибором 11 других полевых приборов 12а-12g.

Если вместо устройства 14 обработки данных редактор 30 выполняется самим первым полевым прибором 11, обе альтернативы для формирования второго окна выбора соответствующим образом выполняются непосредственно самим первым полевым прибором 11.

На следующем этапе 22 (см. фиг.2) регистрируются как пользовательский выбор выходного сигнала другого полевого прибора 12а-12g во второй области 32 индикации, так и пользовательский выбор функции первого полевого прибора 11 в первой области 31 выбора. Со ссылкой на фиг.3, согласно вышеописанному случаю применения, принимается, что в случае полевого прибора, обозначенного как «полевой прибор 3», речь идет о графическом представлении 36b другого полевого прибора 12а, а обозначенное как «сигнал 1» указание 37b возможного выходного сигнала этого другого полевого прибора 12а должно обозначать сигнал срабатывания. Этот выходной сигнал должен теперь связываться с функцией блокировки (она должна воспроизводиться на фиг.3 логическим модулем 34с, обозначенным как «функция 3»). Для этого пользователь редактора 30 выбирает как «сигнал 1», так и вход 35b логического модуля 34с и связывает их. Для примера эта связь на фиг.3 представлена связывающей линией 38.

Этот пользовательский выбор согласно этапу 22 регистрируется и согласно этапу 23 преобразуется в первый набор параметров для первого полевого прибора 11 и другой набор параметров для другого полевого прибора 14а, причем эти наборы параметров включают в себя указания для конфигурирования коммуникационного соединения первого полевого прибора 11 и другого полевого прибора 12а, которые в случае наличия выходного сигнала «сигнал 1» другого полевого прибора 12а указывают отсылку GOOSE-сообщения от другого полевого прибора 12а к первому полевому прибору 11 и инициирование выбранной функции «функция 3» первого полевого прибора 11 при приеме сообщения данных первым полевым устройством 11. При этом осуществляется автоматическое применение всех необходимых для отсылки и приема этих GOOSE-сообщений установок как в первом полевом устройстве 11, так и в другом полевом устройстве 12а, включая помещение соответствующего набора данных в другом полевом приборе 12а. Кроме того, автоматически определяются свойства GOOSE-сообщения, как, например, установки адресов и вызываемая GOOSE-сообщением реакция. При этом может предусматриваться, что GOOSE-сообщение от другого полевого прибора 12а с использованием соответствующего адреса получателя первого полевого прибора 11 непосредственно отсылается на первое полевое устройство 11 или что GOOSE-сообщение отсылается как широковещательное или многоадресное сообщение в коммуникационной сети, и первое полевое устройство выполнено таким образом, что оно допускает прием этого GOOSE-сообщения. Кроме того, может предприниматься автоматическая настройка массива данных описания оборудования, при этом в него записывается сконфигурированное коммуникационное соединение.

На заключительных этапах 24а и 24b первый набор параметров передается на первый полевой прибор 11, а второй набор параметров - на второй полевой прибор 12а. Это может осуществляться, например, посредством коммуникационной сети 13 или посредством носителя данных. Наборы параметров интерпретируются соответствующим полевым прибором таким образом, что происходит установка их соответствующих коммуникационных устройств в том отношении, что создается желательное коммуникационное соединение - то есть формирование GOOSE-сообщения посредством другого полевого прибора 12а в случае присутствующего сигнала срабатывания («сигнал 1»), прием GOOSE-сообщения посредством первого полевого прибора 11 и активирование сигнала блокировки «функция 3» первого полевого прибора 11.

Наряду с установками в отношении этого коммуникационного соединения наборы параметров могут, разумеется, также содержать установки для других коммуникационных соединений, а также для других функций соответствующих полевых приборов.

Посредством описанного способа для конфигурирования полевых приборов необходимое для создания коммуникационных соединений в обычном оборудовании автоматизации энергоснабжения системное конфигурирование на системном уровне перемещается на уровень конфигурирования приборов и обеспечивает возможность очень упрощенного конфигурирования перекрестных коммуникаций между отдельными полевыми приборами. Пользователь может с минимальными для себя затратами достичь высокой выгоды и при этом избегает риска ошибочных конфигурирований из-за ложных ручных установок, которые проявляются при функционировании полевых приборов негативно или даже критично для безопасности. При этом не требуется интенсивное знание регулирующих механизмов, например нормы IEC 61850, ее специальной терминологии и применяемых для конфигурирования элементов.

1. Способ конфигурирования коммуникационных соединений между полевыми приборами (11, 12а-12g) оборудования (10) автоматизации энергоснабжения, в котором выполняются следующие этапы:
- выполнение графического редактора (30) посредством устройства (14) обработки данных, причем редактор (30) имеет первую область (31) индикации, которая включает в себя графическое представление (33) функций первого полевого прибора (11) оборудования (10) автоматизации энергоснабжения, и причем редактор (30) имеет вторую область (32) индикации, которая включает в себя графическое представление (36а, 36b) по меньшей мере одного связанного с первым полевым прибором (11) через физическую коммуникационную среду (13) другого полевого прибора (12а-12g) оборудования (10) автоматизации энергоснабжения и указание (37а, 37b) возможных выходных сигналов, которые могут формироваться по меньшей мере одним другим полевым прибором (12а-12g) во время его функционирования;
- регистрация выбора пользователем выходного сигнала по меньшей мере одного другого полевого прибора (например, 12а) во второй области (32) индикации и функции первого полевого прибора (11) в первой области (31) индикации;
- формирование первого набора параметров для первого (11) и по меньшей мере одного другого набора параметров для по меньшей мере одного другого полевого прибора (например, 12а), причем наборы параметров включают в себя указания для конфигурирования коммуникационного соединения первого (11) и по меньшей мере одного другого полевого прибора (например, 12а), причем указания включают в себя определение передатчиков и приемников сообщения данных, установку адресов, применяемых для коммуникации сообщения данных, и определение реакции принимающего сообщение данных полевого прибора на прием сообщения данных, и при этом указания в режиме работы полевых приборов и при наличии выбранного выходного сигнала по меньшей мере одного другого полевого прибора (например, 12а) побуждают по меньшей мере один другой полевой прибор (например, 12а) к отсылке сообщения данных на первый полевой прибор (11) и первый полевой прибор (11) к активации выбранной функции при приеме сообщения данных, и причем сообщения данных выполнены как GOOSE-сообщения согласно стандарту IEC 61850.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
первый (11) и по меньшей мере один другой полевой прибор (например, 12а) являются полевыми приборами оборудования (10) автоматизации энергоснабжения, структура и функции которых описываются посредством массива данных описания оборудования; и
наборы параметров применяются также для настройки массива данных описания оборудования.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что
массив данных описания оборудования указывает полевые приборы (11, 12а-12g), относящиеся к оборудованию (10) автоматизации энергоснабжения; и
для формирования второй области генерации определяются те из других полевых приборов (12а-12g), включенных в массив данных описания оборудования, которые посредством физической коммуникационной среды (13) соединены с первым полевым прибором (11), и определенные другие полевые приборы (12а-12g) включаются во вторую область (32) индикации.

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что массив данных описания оборудования представляет собой SCD-массив данных согласно стандарту IEC 61850.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для формирования второй области (32) индикации выполняется проверка, какие другие полевые приборы (12а-12g) соединены через физическую коммуникационную среду (13) с первым полевым прибором (11), и распознанные при проверке другие полевые приборы (12а-12g) принимаются во вторую область (32) индикации.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устройство обработки данных является составной частью первого полевого прибора (11).

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устройство (14) обработки данных является вычислителем конфигурации, который выполнен с возможностью выполнения программы конфигурации.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
полевые приборы (11, 12а-12g) имеют устанавливаемые коммуникационные соединения; и
первый набор параметров передается на первый (11) и по меньшей мере один другой набор параметров передается на по меньшей мере один другой полевой прибор (например, 12а), и полевые приборы устанавливают свои соответствующие коммуникационные соединения согласно указаниям, содержащимся в наборах параметров.

9. Оборудование (10) автоматизации энергоснабжения с конфигурируемыми полевыми приборами (11, 12а-12g), физической коммуникационной средой (13) между, по меньшей мере, некоторыми из полевых приборов (11, 12а-12g) и с устройством (14) обработки данных, выполненное с возможностью осуществления способа конфигурирования коммуникационных соединений между полевыми приборами согласно любому из пп. 1-8.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к обслуживанию полевых устройств. Технический результат - обеспечение моделирования полевого устройства в портативном устройстве.

Изобретение относится к инструментам в области измерений и контроля технологических процессов. Технический результат - повышение искробезопасности.

Изобретение относится к портативным устройствам эксплуатационного обслуживания. Технический результат - упрощение взаимодействия со сложной структурой меню полевых устройств за счет использования запрограммированных “горячих” клавиш.

Изобретение относится к переносным инструментам технического обслуживания. Технический результат заключается в обеспечении искробезопасности переносного инструмента полевого технического обслуживания.

Изобретение относится к инструментам технического обслуживании в области измерений и контроля технологического процесса. Технический результат заключается в повышении удобства эксплуатации.

Группа изобретений относится к управлению технологическим процессом посредством портативного коммуникатора. Технический результат заключается в создании портативного коммуникатора с расширенным по функциональным возможностям сенсорным интерфейсом управления.

Изобретение относится к измерительному преобразователю (М) с интерфейсом для передачи измеренных значений через полевую шину (2L), причем связь осуществляется через полевую шину (2L) согласно протоколу полевой шины, причем количество представленных от измерительного преобразователя (М) измеренных значений превышает измеренные значения, вызываемые посредством базовой команды протокола полевой шины.

Изобретение относится к способу управления по меньшей мере одним исполнительным органом (11). Технический результат заключается в обеспечении непрерывного контроля блоков управления при минимальных аппаратных затратах.

Группа изобретений относится к технологическим полевым устройствам. Технический результат заключается в увеличении мощности, доступной для схем технологического полевого устройства.

Группа изобретений относится к управлению технологическими процессами и может быть использована для управления операционным полевым устройством через портативный коммуникатор.

Изобретение относится к электрическому бытовому устройству для обработки продукции. Устройство содержит отделение для обработки продукции, дверцу, которая может открываться пользователем даже во время обработки продукции, первую линию питания на первую электрическую нагрузку, первую электрическую контрольную линию для первой электрической нагрузки, переключатель положений дверцы «открыто»/«закрыто», оперативно подключенный к первой электрической контрольной линии, контрольное устройство первой электрической нагрузки, в свою очередь, включающее первый электромеханический переключатель, включающий электрический компонент, установленный на первой электрической контрольной линии и механический компонент, расположенный на первой линии питания и способный переходить между первой и второй позициями, в которых он, соответственно, препятствует или не препятствует прохождению тока в первой линии питания. Изобретение должно обеспечить создание электрического бытового устройства оптимизированной конструкции и с эксплуатационной безопасностью. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области интеллектуальных электронных устройств. Техническим результатом является эффективное конфигурирование интеллектуальных электронных устройств. В соответствии с принципами настоящего изобретения раскрыты система (10) и способ для конфигурирования интеллектуального электронного устройства (20) (IED). Базовая конфигурация (60) IED (20) и дельта-конфигурации (70) обрабатываются конфигуратором (30), в результате чего получают целевую конфигурацию (75) для IED (20). Дельта-конфигурация (70) реагирует на целевую операцию IED (20), и целевая операция зависит от целевой конфигурации (75). Базовая конфигурация (60) определяется параметрическими значениями по умолчанию (VALdef) IED (20), и дельта-конфигурация (70) определяется дельта-параметрическими значениями (VALdel). Дельта-параметрические значения (VALdel) являются разностями между параметрическими значениями по умолчанию (VALdef) IED (20) и соответствующими целевыми параметрическими значениями (VALtar) целевой операции. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх