IEC-61850- ez a fő adatátviteli protokoll az erősáramú alállomás-automatizálási rendszerekben (relévédelmi eszközök, áramminőség-elemzők és egyéb berendezések). Az Ethernet hálózatokat interfészként használják.
A protokoll a következő alprotokollokat tartalmazza:
MMS- az aktuális értékek továbbítása TCP/IP protokollon keresztül.
LIBA- üzenettel sugárzott üzenet kezdeményezése a készülék által.
Fájl átvitel- különféle fájlok fogadása a készülékről (például oszcillogramok).
Az EnSAT által kifejlesztett IEC61850 MasterOPC Server OPC szervert úgy tervezték, hogy minden olyan berendezéssel működjön, amely támogatja az IEC-61850 szabványban leírt protokollt használó adatcserét. A szerver beépülő modulként van megvalósítva a következőhöz.
Az IEC61850 MasterOPC Server licence a lekérdezett változók (I/O pontok) száma alapján történik, a következő fokozatokkal: 32, 500, 2500, korlátlan. A 32 pontos verziót ingyenesen terjesztik.
Az OPC szerver fő előnyei közé tartozik a nagy teljesítmény, a könnyű telepítés és használat. Minimalizálja a kapcsolat megszakadását és összeomlását. Ez biztosítja a stabil működést és a zavartalan információgyűjtést. Leggyakrabban a programot a nagyfeszültségű alállomások automatizálására és diszpécsereihez vásárolják.
Az aktuális értékek lekérdezése "kliens-szerver" módban az MMS protokollon keresztül;
Események fogadása a készülékről a GOOSE protokollon keresztül;
Beépített és dinamikus adatkészletek (REPORT) támogatása a lekérdezés felgyorsítása érdekében;
OPC minőségi jellemzők és címkék kialakítása a készüléktől kapott $q és $t attribútumok alapján;
Fájlok olvasása az eszközről, beleértve a hullámformák beolvasását. Az oszcillogramok feldolgozásához a MasterSCADA-ban egy speciális ingyeneset fejlesztettek ki;
Redundáns kommunikációs csatornák támogatása (legfeljebb 4 csatorna);
Beépített segédprogram a címkék eszközről történő importálásához.
A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) 1906-ban alakult a St. Louis-i Nemzetközi Elektrotechnikai Kongresszus (USA, 1904) döntése eredményeként, i.e. jóval az ISO megalakulása előtt, és az egyik legrégebbi és legelismertebb nem kormányzati tudományos és műszaki szervezet. Az IEC alapítója és első elnöke Lord Kelvin (William Thomson) volt a híres angol fizikus. Az IEC több mint 60 gazdaságilag fejlett és fejlődő országot egyesít.
Az IEC alapszabályában meghatározott fő célja a nemzetközi szabványosítási együttműködés előmozdítása az elektrotechnika területén, ideértve az elektronikát, a mágnesesség és elektromágnesesség, az elektroakusztika, a multimédiát, a távmunkát, az energiatermelést és -elosztást, valamint a kapcsolódó általánosságokat. szakterületek, mint a terminológia és szimbólumok, az elektromágneses kompatibilitás, a mérések, a biztonság és a környezetvédelem.
Az IEC fő feladatai a következők:
A fő feladatok végrehajtására az IEC nemzetközi szabványokat - kiadványokat - tesz közzé. A nemzeti és regionális szervezeteket arra ösztönzik, hogy szabványosítási munkájuk során használják fel a kiadványokat, ami nagymértékben javítja a világkereskedelem hatékonyságát és fejlődését. Az IEC a Kereskedelmi Világszervezet (WTO – World Trade Organization) által elismert testületek egyike, amelynek normatív dokumentumai a nemzeti és regionális szabványok alapjául szolgálnak a kereskedelem technikai akadályainak leküzdése érdekében. Az IEC szabványok képezik a Kereskedelmi Világszervezet műszaki akadályokról szóló megállapodásának magját.
Az IEC-nek két formája van a nemzetközi szabványosítási munkában való aktív részvételnek. Ezek teljes jogú tagok – teljes szavazati joggal rendelkező nemzeti bizottságok, és – partnerek – korlátozott erőforrásokkal rendelkező, korlátozott szavazati joggal rendelkező országok nemzeti bizottságai. A társult tagok megfigyelői státusszal rendelkeznek, és részt vehetnek az IEC összes ülésén. Nincs szavazati joguk. 2001. július 1-jén 51 ország nemzeti bizottsága volt az IEC teljes jogú tagja, 4 ország nemzeti bizottsága partner, 9 ország pedig társult tag státusszal rendelkezett. A Szovjetunió 1921 óta vett részt az IEC munkájában, utódja az Orosz Föderáció volt, amelyet Oroszország állami szabványa képvisel. 1974 és 1976 között a Szovjetunió képviselője, V. I. professzor. Popkov. A Lord Kelvin-díjat, amelyet az elektrotechnika területén a szabványosítás fejlesztéséhez nyújtott kiemelkedő hozzájárulásért ítéltek oda, 1997-ben V. N. Otrohovnak, az orosz állami szabvány képviselőjének ítélték oda.
Az IEC legmagasabb irányító testülete a Tanács, amely a részt vevő országok nemzeti bizottságainak közgyűlése. Az IEC munkájának irányításában részt vesznek a végrehajtó és tanácsadó testületek, valamint a felsővezetők - az elnök, az elnökhelyettes, az alelnökök, a pénztáros és a főtitkár.
A Tanács meghatározza az IEC politikáját, valamint a hosszú távú stratégiai és pénzügyi célokat. A Tanács egy törvényhozó testület, amely évente egyszer ülésezik. Az IEC teljes munkáját irányító végrehajtó szerv a Tanács igazgatósága. Előkészíti a Tanács üléseinek dokumentumait; mérlegeli a megfelelőségértékelő szerv Intézkedési Bizottsága és Elnöksége javaslatait; szükség esetén tanácsadó testületeket hoz létre, és kinevezi azok elnökét és tagjait. A Tanács Elnöksége évente legalább három alkalommal ülésezik.
A Tanács elnöksége négy tanácsadó bizottsággal rendelkezik:
Az Akcióbizottság feladata a szabványok kidolgozásának irányítása, ideértve a technikai bizottságok létrehozását és feloszlatását, valamint a más nemzetközi szervezetekkel való kapcsolattartást.
Az Akcióbizottság a következők munkáját koordinálja:
Az IEC költségvetése az ISO költségvetéséhez hasonlóan a tagországok hozzájárulásaiból és a közzétett dokumentumok eladásából származó bevételekből tevődik össze.
Az IEC fő tevékenysége nemzetközi szabványok és műszaki jelentések kidolgozása és publikálása. A nemzetközi szabványok az elektrotechnika területén a nemzeti szabványosítás alapjául és ajánlásként szolgálnak a nemzetközi javaslatok és szerződések elkészítésekor. Az IEC kiadványai kétnyelvűek (angol és francia). Nemzeti Bizottság Orosz Föderáció orosz nyelvű kiadványokat készít. Az IEC hivatalos nyelvei az angol, a francia és az orosz.
Az IEC elismeri, hogy a gyorsan változó technológiák és a termékek rövidülő életciklusa fényében a piaci kereslet alapján nemzetközi szabványokat kell kidolgozni. Az IEC csökkenti a szabványok fejlesztési idejét, miközben megőrzi minőségüket.
Az IEC különböző tevékenységi területein a szabványok kidolgozásáért műszaki bizottságok (TC-k) a felelősek, amelyekben az adott TC munkája iránt érdeklődő nemzeti bizottságok vesznek részt. Ha a technikai bizottság túl tágnak találja a tevékenységi kört, az albizottságokat (SC-k) szűkebb témájú tevékenységekkel szervezik. Például TK 36 "szigetelők", PK 36V "szigetelők a légi hálózathoz", PK 36C "szigetelők alállomásokhoz".
Az IEC kulcsfontosságú szervezet az információtechnológiai nemzetközi szabványok előkészítésében. Az IEC és az ISO közötti megállapodás alapján 1987-ben megalakult közös információtechnológiai bizottság – JTC 1 (JTC 1) – ezen a területen dolgozik. A JTC1-nek 17 albizottsága van, amelyek munkája a szoftvertől a nyelvekig mindenre kiterjed
programozás, számítógépes grafika és képfeldolgozás, berendezések összekapcsolása és biztonsági módszerek.
Az új IEC szabványok előkészítése több szakaszból áll.
Az előzetes szakaszban (IEC - PAS - nyilvánosan elérhető specifikáció) meghatározzák egy új szabvány kidolgozásának szükségességét, időtartama nem haladja meg a két hónapot.
Ajánlat színpad. Az új fejlesztési javaslatokat az iparág képviselői a nemzeti bizottságokon keresztül teszik meg. Legfeljebb három hónap áll rendelkezésre a javaslatok műszaki bizottságokban történő tanulmányozására. Ha az eredmény pozitív, és a bizottsági tagok legalább 25 százaléka vállalja, hogy aktívan részt vesz a munkában, ez a javaslat szerepel a szakmai bizottság munkaprogramjában.
Az előkészítő szakasz a szabvány munkatervezetének (WD - munkatervezet) kidolgozásából áll a munkacsoporton belül.
A műszaki bizottsági szakaszban a dokumentumot technikai bizottsági tervezetként (CD) terjesztik a nemzeti bizottságok elé véleményezésre.
Kérelem szakasz. Mielőtt jóváhagyásra elfogadnák, a szavazásra szánt kétnyelvű bizottsági tervezetet (CDV) minden nemzeti bizottság megkapja jóváhagyásra. Ennek a szakasznak az időtartama nem haladja meg az öt hónapot. Ez az utolsó szakasz, ahol figyelembe lehet venni a technikai megjegyzéseket. A CDV akkor elfogadott, ha a technikai bizottság tagjainak több mint kétharmada igennel szavazott, és a nemleges szavazatok száma nem haladja meg a 25 százalékot. Ha a dokumentumot nem nemzetközi szabványként, hanem műszaki specifikációvá kívánják tenni, a módosított változatot közzététel céljából elküldik a központi irodának. A nemzetközi szabvány végleges tervezetének (FDIS - végleges nemzetközi szabványtervezet) kidolgozására négy hónap áll rendelkezésre. Ha a CDV-t a technikai bizottság valamennyi tagja jóváhagyja, az FDIS szakasz nélkül elküldi a központi irodának közzététel céljából.
jóváhagyási szakasz. A végleges nemzetközi szabványtervezetet két hónapra benyújtják jóváhagyásra a nemzeti bizottságokhoz. Az FDIS akkor fogadható el, ha a nemzeti bizottságok több mint kétharmada megszavazza, és a nemleges szavazatok száma nem haladja meg a 25 százalékot. Ha a dokumentumot nem hagyják jóvá, elküldik a műszaki bizottságoknak és albizottságoknak felülvizsgálatra.
Az IEC nemzetközi szabványai többoldalú megfelelőségértékelési rendszereken alapulnak, amelyek csökkentik a különböző országokban érvényes terméktanúsítási kritériumok által okozott kereskedelmi akadályokat; csökkentse a berendezések nemzeti szintű tesztelésének költségeit a megfelelő biztonsági szint fenntartása mellett; Csökkentse a termékek piacra kerülésének idejét. Az IEC megfelelőségértékelési és terméktanúsítási rendszerek célja annak megerősítése, hogy egy termék megfelel a nemzetközi szabványok kritériumainak, beleértve az ISO 9000-es sorozat követelményeit is. Az IEC megfelelőségértékelő testület testülete koordinálja:
Az IEC számos nemzetközi szervezettel működik együtt. Az IEC és az ISO közötti együttműködés a legnagyobb jelentőségű.
Figyelembe véve az ISO és az IEC feladatkörének közösségét, valamint az egyes műszaki testületek tevékenységének megkettőzésének lehetőségét, 1976-ban megállapodás jött létre ezen szervezetek között, amelynek célja egyrészt a tevékenységi kör lehatárolása, másrészt ezen tevékenységek összehangolása volt. Az ISO és az IEC számos dokumentumot közösen fogadott el, köztük az ISO/IEC 51. útmutatót, „A biztonsági kérdések szabványok előkészítése során történő bemutatására vonatkozó általános követelmények”. Ez az útmutató a biztonsági követelmények nemzetközi szabványok kidolgozásába történő integrálásával kapcsolatos kérdéseket tárgyalja.
A létrehozott ISO/IEC Közös Műszaki Tanácsadó Bizottság javaslatokat küld az ISO Műszaki Irányító Irodának és az IEC Akcióbizottságnak a két szervezet tevékenységében tapasztalható párhuzamosságok megszüntetésére és a vitás kérdések megoldására.
A jövőben az IEC és az ISO tevékenységei fokozatosan közelednek egymáshoz. Az első szakaszban ez az egységes szabályok kidolgozása az MS-ek előkészítésére, a közös TC-k létrehozása.
A második szakaszban - egy lehetséges egyesülés, mivel a legtöbb országot az ISO-ban és az IEC-ben ugyanazok a testületek - nemzeti szabványügyi szervezetek - képviselik.
Az ISO, az IEC és az ITU, amelyek tevékenységi területei a szabványosítás területén kiegészítik egymást, az önkéntes nemzetközi műszaki megállapodások integrált rendszerét alkotják. Ezek az IS vagy ajánlásként közzétett megállapodások célja, hogy elősegítsék a technológiai interoperabilitás biztosítását világszerte. Bevezetésük további súlyt adhat a nagy- és kisvállalkozásoknak a gazdasági tevékenység minden területén, különösen a kereskedelemfejlesztés területén. Nemzetközi megállapodások, amelyet az ISO, az IEC és az ITU keretében fejlesztettek ki, megkönnyítik a határok nélküli kereskedelmet.
7.4. A Titkárság tevékenysége a nemzetköziaz oroszországi Gosstandart szabványosítása,www. gost. hu
A „Nemzetközi szabványosítási munka megszervezése és lebonyolítása az Orosz Föderációban” (PR 50.1.008-95) szabványosítási szabályok szerint a Gosstandart Oroszország nemzeti szabványügyi testület, és az Orosz Föderációt képviseli a nemzetközi, regionális szervezetek szabványosítási tevékenységek végzése, beleértve:
Az oroszországi Gosstandart a fenti szervezetek alapokmányának és eljárási szabályzatának megfelelően, valamint az Orosz Föderáció Állami Szabványügyi Rendszerének alapvető állami szabványaival összhangban szervezi meg a nemzetközi szabványosítási munkát az Orosz Föderációban.
A szabványosítás terén folytatott nemzetközi és regionális tudományos-műszaki együttműködés fő céljai:
Az oroszországi Gosstandart a nemzetközi és regionális szabványosítással (a továbbiakban: nemzetközi szabványosítás) kapcsolatos tevékenységeket végez szoros együttműködésben más szövetségi végrehajtó hatóságokkal, az Orosz Föderációt alkotó egységeinek végrehajtó hatóságaival, az orosz szabványügyi TC-kkel, alanyokkal. gazdasági aktivitás, tudományos, tudományos-műszaki és egyéb közéleti egyesületek.
Az Orosz Föderációban a nemzetközi szabványosítással kapcsolatos szervezési és technikai munkát az Oroszországi Gosstandart Nemzetközi Szabványügyi Titkársága (a továbbiakban: Nemzeti Titkárság) végzi.
A Nemzeti Titkárságot az Oroszországi Állami Szabvány Összoroszországi Szabványügyi Kutatóintézetének (VNIIStandart) egy részlege irányítja a szabványosítás terén folytatott nemzetközi együttműködésért.
Az Országos Titkárság fő feladatai:
Az Orosz Föderációban a nemzetközi szabványosítással kapcsolatos dokumentumok elkészítésével kapcsolatos közvetlen munkát az orosz szabványosítással foglalkozó TC-k, gazdasági egységek, tudományos, tudományos és műszaki és egyéb állami szövetségek végzik.
Azok a szervezetek, amelyek az Orosz Föderációban a nemzetközi szabványosítási munka végrehajtói (a továbbiakban: végrehajtó szervezetek), részt vesznek a nemzetközi szabványtervezetek kidolgozásában, az Orosz Föderáció pozíciójának kialakításában és bemutatásában a nemzetközi szervezetek műszaki testületeiben, összhangban. az ISO / IEC műszaki munkájára vonatkozó irányelvekkel, valamint az Orosz Föderáció szabványosítási szabályaival.
A nemzetközi szervezetek műszaki testületeiben működő végrehajtó szervezetek a következő munkákat végzik:
A végrehajtó szervezetek a nemzetközi szabványok kidolgozásának előzetes szakaszaiban (az ISO / IEC műszaki munkairányelvek 1., 2., 3. szakasza) közvetlenül az orosz szabványosítási TC-kben végeznek munkát, amelyek az orosz állami szabvány engedélyével levelezést folytathatnak. ezekről a kérdésekről függetlenül.
Ha az oroszországi Gosstandart egy nemzetközi szabványprojekt vezető fejlesztője, az orosz szabványügyi TC kijelöl egy projektfejlesztési vezetőt, és erről tájékoztatja az oroszországi Gosstandartot. A projektfejlesztési menedzser megszervezi és felelős a nemzetközi szabványtervezet elkészítésének, jóváhagyásának és a nemzetközi szervezetek műszaki testületei részére történő időben történő benyújtásáért.
Azok a végrehajtó szervezetek, amelyek felelősek a nemzetközi szabványtervezettel kapcsolatos véleménynyilvánításért annak kézhezvételekor (angol és/vagy Francia) kell:
Az oroszországi Gosstandart végső álláspontját a nemzetközi szabványtervezet műszaki tartalmával kapcsolatban a végrehajtó szervezetek az „ISO / IEC műszaki munkájának útmutatója” „tervezet bizottságának” 3. szakaszában alakítják ki.
A nemzetközi szervezet központi szervétől kapott nemzetközi szabványtervezet megszavazásához, miután azt a GOST R tervezet végleges változatának figyelembevételére megállapított módon megfontolták, a végrehajtó szervezet a következő dokumentumokat küldi meg Oroszország állami szabványának:
A kísérőlevélnek tartalmaznia kell a nemzetközi szabványtervezetnek a TC ülésén vagy a vállalkozás (szervezet) műszaki értekezletein folytatott megfontolás eredményeit, a nemzetközi szabvány Orosz Föderációban történő alkalmazására vonatkozó javaslatokat, tájékoztatást a szabvány jelenlétéről vagy hiányáról. hasonló orosz szabvány vagy más szabályozó dokumentum.
Az oroszországi Gosstandart megvizsgálja a dokumentumokat, és meghozza a végső döntést a nemzetközi szabványtervezetről szóló szavazásról. Az ISO/IEC Műszaki Munkairányelvek szerint elkészített nemzetközi szabványtervezetről szóló szavazólap az érintett nemzetközi szervezet központi hatóságához kerül megküldésre.
Az oroszországi Gosstandart, miután megkapta a hivatalosan közzétett nemzetközi szabványt egy nemzetközi szervezet központi szervétől, elvégzi:
Az Orosz Föderációban egy nemzetközi szervezet által hivatalosan közzétett nemzetközi szabvány terjesztését Oroszország állami szabványa végzi.
A nemzetközi szabvány Orosz Föderációban történő alkalmazása a GOST R 1.0 és a GOST R 1.5 által meghatározott követelményeknek megfelelően történik.
Eseményprotokoll - saját szavaival
Ha figyelembe vesszük az osztálytermi allegóriát, ami jól illeszkedik, akkor a ciklikus protokollok, mint a Modbus, Profibus, Fieldbus, olyanok, mintha sorban kérdeznénk meg minden tanulót. Akkor is, ha nincs érdeklődés a készülék (diák) iránt. Az eseményprotokollok eltérően működnek. Nem minden hálózati eszközhöz (tanulóhoz) érkezik egy kérés egymás után, hanem az osztály egészéhez, majd a megváltozott állapotú eszközről (a diák, aki felemelte a kezét) gyűjtésre kerül az információ. Így jelentős megtakarítás érhető el a hálózati forgalomban. A hálózati eszközök nem halmozzák fel a hibákat, ha a kapcsolat gyenge. Tekintettel arra, hogy az eseménykézbesítés időbélyeggel történik, még akkor is, ha van némi késés, a buszmester információkat kap a távoli objektumokon történt eseményekről.
Az eseményprotokollokat főként villamosenergia-ipari létesítményekben, valamint különféle zsilip- és vízgyűjtő rendszerek távirányító rendszereiben alkalmazzák. Mindenhol használatosak, ahol egymástól nagyon távoli objektumok távoli elosztására és vezérlésére van szükség.
Az eseményprotokollok fejlesztésének és megvalósításának története az erőművi létesítmények automatizálásában
Példa az egyik első sikeres szabványosítási kísérletre információcsere ipari vezérlők számára a ModBus protokoll, amelyet a Modicon fejlesztett ki 1979-ben. Jelenleg a protokoll három változatban létezik: ModBus ASCII, ModBus RTU és ModBus TCP; a ModBus-IDA non-profit szervezet fejleszti. Annak ellenére, hogy a ModBus az OSI hálózati modell alkalmazási rétegének protokolljaihoz tartozik, és szabályozza a regiszterek olvasási és írási funkcióit, a regiszterek mérési típusoknak és mérési csatornáknak való megfelelése nincs szabályozva. A gyakorlatban ez az eszközprotokollok inkompatibilitásához vezet. különböző típusok akár egy gyártó is, és a nagyszámú protokoll és azok módosításainak támogatása a beépített USPD szoftverrel (kétszintű lekérdezési modellel - gyűjtőkiszolgáló szoftver) a programkód korlátozott újrafelhasználásával. Tekintettel arra, hogy a gyártók szelektíven betartják a szabványokat (szabályozatlan algoritmusok használata az ellenőrzőösszeg kiszámításához, a bájtsorrend megváltoztatása stb.), a helyzet még inkább súlyosbodik. Ma már nyilvánvaló, hogy a ModBus nem képes megoldani az energiaellátó rendszerek mérő- és vezérlőberendezéseinek protokoll-leválasztásának problémáját. A DLMS/COSEM (Device Language Message Specification), amelyet a DLMS User Association fejlesztett ki és az IEC 62056 szabványcsaládba fejlesztették ki, úgy tervezték, hogy – amint az a szövetség hivatalos honlapján olvasható – „együttműködő környezetet biztosítson a szerkezeti modellezéshez és adatcsere az adatkezelővel". A specifikáció elkülöníti a speciális berendezések logikai modelljét és fizikai ábrázolását, valamint meghatározza a legfontosabb fogalmakat (regiszter, profil, ütemezés stb.) és az azokon végzett műveleteket. A fő szabvány az IEC 62056-21, amely az IEC 61107 második kiadását váltotta fel.
Az eszközábrázolási modell ModBus-hoz képest részletesebb kidolgozása és működése ellenére a szabvány megvalósításának teljességének, "tisztaságának" a problémája sajnos továbbra is megmaradt, a gyakorlatban a deklarált DLMS támogatással rendelkező eszköz lekérdezése egytől gyártó egy másik gyártó lekérdezési programja által vagy korlátozott Megjegyzendő, hogy a DLMS specifikáció a ModBus protokolltól eltérően rendkívül népszerűtlennek bizonyult a hazai mérőeszközök gyártói körében, elsősorban a protokoll bonyolultsága miatt, valamint a kapcsolat létrehozásának és az eszközkonfiguráció megszerzésének többletköltségei.
A meglévő szabványok mérő- és vezérlőberendezések gyártói általi teljes körű támogatása nem elegendő a belső információs széttagoltság leküzdéséhez. A gyártó által egy vagy másik szabványosított protokollhoz bejelentett támogatás általában nem jelenti a teljes támogatást és a bevezetett változtatások hiányát. Példa a külföldi szabványokra a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság által létrehozott IEC 60870-5 szabványcsalád.
Az IEC 60870-5-102 - az energiaellátó rendszerek integrált paramétereinek átvitelére általánosító szabvány - különféle megvalósításait számos külföldi gyártó készülékei mutatják be: Iskraemeco d.d. (Szlovénia), Landis&Gyr AG (Svájc), Circutor SA (Spanyolország), EDMI Ltd (Szingapúr) és mások, de a legtöbb esetben csak kiegészítőként. Fő adatátviteli protokollként a DLMS saját protokolljait vagy változatait használják. Érdemes megjegyezni, hogy az IEC 870-5-102 még nem terjedt el széles körben amiatt, hogy egyes mérőeszközök gyártói, beleértve a hazaiakat is, módosított telemechanikai protokollokat vezettek be készülékeikben (IEC 60870-5-101, IEC 60870-). 5-104), figyelmen kívül hagyva ezt a szabványt.
Hasonló helyzet figyelhető meg az RPA gyártóknál is: a jelenlegi IEC 60870-5-103 szabvány jelenlétében gyakran ModBus-szerű protokollt valósítanak meg. Ennek előfeltétele nyilvánvalóan az volt, hogy a legtöbb felső szintű rendszer nem támogatja ezeket a protokollokat. Az IEC 60870-5-101 és IEC 60870-5-104 szabványokban leírt telemechanikai protokollok használhatók, ha szükséges a telemechanika és a villamosenergia-mérőrendszerek integrálása. Ebben a tekintetben széleskörű alkalmazást találtak a diszpécser rendszerekben.
Az automatizálási protokollok műszaki előírásai
A modern automatizálási rendszerekben a termelés folyamatos korszerűsítésének eredményeként egyre gyakrabban merülnek fel az eseményalapú adatátviteli protokollokat alkalmazó elosztott ipari hálózatok kiépítésének feladatai. Az áramszolgáltató létesítmények ipari hálózatainak megszervezéséhez számos interfészt és adatátviteli protokollt használnak, például IEC 60870-5-104, IEC 61850 (MMS, GOOSE, SV), stb. Szükségesek az érzékelők, vezérlők és vezérlők közötti adatátvitelhez. aktuátorok (IM), automatizált folyamatirányító rendszerek alsó és felső szintjének kommunikációja.
A protokollok a jellemzők figyelembevételével kerülnek kidolgozásra technológiai folyamat, amely megbízható kapcsolatot és nagy pontosságú adatátvitelt biztosít a különböző eszközök között. A zord környezetben való működés megbízhatósága mellett a funkcionális képességek, az építési rugalmasság, az egyszerű integráció és karbantartás, valamint az ipari szabványoknak való megfelelés egyre fontosabb követelmény az APCS rendszerekben. Vegye figyelembe a fenti protokollok némelyikének műszaki jellemzőit.
IEC 60870-5-104 protokoll
Az IEC 60870-5-104 szabvány formalizálja az IEC 60870-5-101 ASDU szabványos TCP/IP hálózatokba való beágyazását. Mind az Ethernet, mind a modem kapcsolatok támogatottak a PPP protokoll használatával. A kriptográfiai adatok biztonságát az IEC 62351 szabvány formalizálta. Szabványos TCP 2404-es port.
Ez a szabvány egy nyílt TCP/IP interfész használatát határozza meg olyan hálózatokhoz, amelyek például LAN-t (Local Area Network) tartalmaznak egy távvezérlő eszközhöz, amely ASDU-t továbbít az IEC 60870-5-101 szerint. Különféle típusú (pl. X.25, relay frame, ISDN stb.) WAN (nagy kiterjedésű hálózat) útválasztókat is beleértve egy közös TCP/IP-LAN interfészen keresztül lehet csatlakoztatni.
Példa egy általános alkalmazási architektúrára az IEC 60870-5-104 szabványhoz
A szállítási réteg interfész (interfész a felhasználó és a TCP között) egy áramlásorientált interfész, amely nem határoz meg semmilyen start-stop mechanizmust az ASDU számára (IEC 60870-5-101). Az ASDU kezdetének és végének meghatározásához minden APCI-fejléc a következő tokeneket tartalmazza: kezdőkarakter, az ASDU hosszának jelzése, valamint egy vezérlőmező. Vagy a teljes APDU, vagy (kezelési célból) csak az APCI mezők továbbíthatók.
IEC 60870-5-104 protokoll adatcsomag-struktúra
Ahol:
APCI – Alkalmazásréteg-vezérlő információ;
- ASDU - Adatblokk. Alkalmazási réteg (Application Data Unit) szolgálja ki;
- APDU - Application Protocol Data Unit.
- START 68 H határozza meg a kezdőpontot az adatfolyamon belül.
Az APDU hossza határozza meg az APDU törzsének hosszát, amely az APCI vezérlőmező négy bájtjából és az ASDU-ból áll. Az elsőként számolandó bájt a vezérlőmező első bájtja, az utolsó számláló bájt pedig az ASDU utolsó bájtja. Maximális hossz Az ASDU 249 bájtra korlátozódik. az APDU mező maximális hosszértéke 253 bájt (APDUmax=255 mínusz 1 kezdő bájt és 1 hossz bájt), a vezérlőmező hossza pedig 4 bájt.
Ez az adatátviteli protokoll jelenleg de facto a szabványos diszpécser protokoll a villamosenergia-ágazatban működő vállalkozások számára. Ebben a szabványban az adatmodell komolyabb fejlesztésű, de nem ad egységes leírást az erőműről.
DNP-3 protokoll
A DNP3 (Distributed Network Protocol) egy adatátviteli protokoll, amelyet az ICS-komponensek közötti kommunikációra használnak. A különféle típusú eszközök és vezérlőrendszerek közötti egyszerű interakcióra tervezték. Az automatizált folyamatirányító rendszerek különböző szintjein használható. A biztonságos hitelesítéshez a DNP3 számára van egy Secure Authentication bővítmény.
Oroszországban ez a szabvány nem széles körben elterjedt, de egyes automatizálási eszközök továbbra is támogatják. A protokoll sokáig nem volt szabványosítva, de mára IEEE-1815 szabványként jóváhagyták. A DNP3 támogatja az RS-232/485 soros kapcsolatokat és a TCP/IP hálózatokat is. A protokoll az OSI modell három rétegét írja le: alkalmazási, adatkapcsolati és fizikai réteget. Megkülönböztető jellemzője az adatok átvitelének képessége a mesterről a szolgára és a szolgák között. A DNP3 támogatja a szolga eszközökről történő szórványos adatátvitelt is. Az adatok továbbítása, mint az IEC-101/104 esetében is, az értéktáblázat továbbításának elvén alapul. Ugyanakkor a kommunikációs erőforrások felhasználásának optimalizálása érdekében nem a teljes adatbázis kerül elküldésre, hanem csak annak változó része.
Fontos különbség a DNP3 protokoll és a korábban tárgyaltak között, hogy megpróbáljuk leírni az objektum adatmodellt és az adatobjektumok függetlenségét a továbbított üzenetektől. A DNP3 adatszerkezetének leírásához az információs modell XML-leírását használják. A DNP3 az OSI hálózati modell három szintjén alapul: alkalmazás (alapadattípusú objektumokkal működik), csatorna (több módot biztosít az adatok lekérésére) és fizikai (a legtöbb esetben RS-232 és RS-485 interfészt használnak) . Minden eszköznek megvan a saját egyedi címe ehhez a hálózathoz, 1 és 65520 közötti egész számként. Alapvető kifejezések:
- Outslation - slave eszköz.
- Master - master készülék.
- Keret (frame) - az adatkapcsolati rétegen továbbított és fogadott csomagok. A maximális csomagméret 292 bájt.
- Statikus adatok (állandó adatok) - Valamilyen valós értékhez (például diszkrét vagy analóg jel) társított adatok
- Eseményadatok (eseményadatok) - bármely jelentős eseményhez kapcsolódó adatok (például állapotváltozások, küszöbérték elérése). Lehetőség van időbélyegző csatolására.
- Variation (variation) - meghatározza az érték értelmezését, egész számmal jellemezve.
- Csoport (csoport) - meghatározza az érték típusát, egész számmal jellemezve (például egy állandó analóg érték a 30. csoporthoz, egy eseményanalóg érték a 32. csoporthoz tartozik). Minden csoporthoz hozzá van rendelve egy variációkészlet, amelyek segítségével értelmezzük ennek a csoportnak az értékeit.
- Objektum (objektum) - valamilyen meghatározott értékhez társított keretadat. Az objektum formátuma a csoporttól és a változattól függ.
A variációk listája alább található.
Változások állandó adatokhoz:
Változatok az eseményadatokhoz:
A jelzőbitek egy speciális bájt jelenlétére utalnak a következő információs bitekkel: az adatforrás online, az adatforrás újratöltve, a kapcsolat megszakadt a forrással, az érték írásra kényszerült, az érték tartományon kívül van .
Keret címe:
Szinkronizálás - 2 bájt szinkronizálás, amely lehetővé teszi a vevő számára, hogy azonosítsa a keret kezdetét. Length – a csomag többi részében lévő bájtok száma, a CRC oktettek nélkül. Kapcsolatvezérlés - egy bájt a keretátvitel vételének koordinálására. Célcím - annak az eszköznek a címe, amelyhez az átvitel hozzá van rendelve. Forrás címe - az adó eszköz címe. CRC - ellenőrző összeg a fejléc bájtjához. Egy DNP3-keret adatszekciója (magán az adaton kívül) 2 CRC bájtot tartalmaz minden 16 továbbított információhoz. Egy képkocka adatbájtjainak maximális száma (a CRC nélkül) 250.
IEC 61850 MMS protokoll
Az MMS (Manufacturing Message Specification) egy kliens-szerver technológiát alkalmazó adatátviteli protokoll. Az IEC 61350 szabvány nem írja le az MMS protokollt. Az IEC 61850-8-1 fejezet csak azt írja le, hogyan kell az IEC 61850 szabványban leírt adatszolgáltatásokat az ISO/IEC 9506 szabványban leírt MMS protokollhoz hozzárendelni. Annak érdekében, hogy jobban megértsük, mit jelent ez, alaposabban meg kell vizsgálni, hogyan az IEC 61850 szabvány leírja az absztrakt kommunikációs szolgáltatásokat és azok célját.
Az IEC 61850 szabvány mögött meghúzódó egyik fő gondolat az időbeli tartósság. Ennek biztosítása érdekében a szabvány fejezetei szekvenciálisan ismertetik először az erőműveken belüli és közötti adatátvitel fogalmi kérdéseit, majd az úgynevezett "absztrakt kommunikációs interfészt", majd csak a végső szakaszban az absztrakt modellek hozzárendelését. az adatátviteli protokollokhoz.
Így a koncepcionális kérdések és az absztrakt modellek függetlennek bizonyulnak az alkalmazott adatátviteli technológiáktól (vezetékes, optikai vagy rádiócsatornák), így nem igényelnek az adatátviteli technológiák terén elért haladás miatti felülvizsgálatot.
Az IEC 61850-7-2 által leírt absztrakt kommunikációs interfész. magában foglalja mind az eszközmodellek leírását (vagyis szabványosítja a „logikai eszköz”, „logikai csomópont”, „vezérlőegység” stb. fogalmait). valamint az adatszolgáltatások leírása. Az egyik ilyen szolgáltatás a SendGOOSEMessage. A megadott szolgáltatáson kívül több mint 60 szolgáltatást ismertetünk, amelyek szabványosítják a kliens és a szerver közötti kommunikáció létrehozásának eljárását (Associate, Abort, Release), az információs modell olvasását (GetServerDirectory, GelLogicalDeviceDirectory, GetLogicalNodeDirectory), változó értékek olvasását (GetAllDataValues, GetDataValues stb.), változóértékek átvitele jelentések formájában (Report) és mások. A felsorolt szolgáltatásokban az adatátvitel „kliens-szerver” technológiával történik.
Például ebben az esetben egy relé védelmi eszköz kiszolgálóként, egy SCADA rendszer pedig kliensként működhet. Az információs modell olvasási szolgáltatások lehetővé teszik a kliens számára, hogy a teljes információs modellt kiolvassa az eszközről, azaz logikai eszközökből, logikai csomópontokból, adatelemekből és attribútumokból fát hozzon létre újra. Ebben az esetben az ügyfél teljes szemantikai leírást kap az adatokról és azok szerkezetéről. A változóértékek olvasására szolgáló szolgáltatások lehetővé teszik az adatattribútumok tényleges értékeinek olvasását, például az időszakos lekérdezés módszerével. A jelentéskészítő szolgáltatás lehetővé teszi bizonyos adatok elküldésének konfigurálását, ha bizonyos feltételek teljesülnek. Egy ilyen feltétel egyik változata lehet egy vagy olyan változás, amely az adatkészlet egy vagy több eleméhez kapcsolódik. A leírt absztrakt adatátviteli modellek megvalósításához az IEC 61850 szabvány leírja az absztrakt modellek hozzárendelését egy adott protokollhoz. A szóban forgó szolgáltatások esetében ilyen protokoll az ISO/IEC 9506 szabvány által leírt MMS.
Az MMS a következőket határozza meg:
- szabványos objektumok halmaza, amelyeken olyan műveleteket hajtanak végre, amelyeknek létezniük kell az eszközben (például: változók olvasása és írása, jelzési események stb.),
- szabványos üzenetek készlete. amelyek a kliens és a szerver között felügyeleti műveletekhez cserélődnek;
- szabályok készlete ezeknek az üzeneteknek a kódolására (vagyis az értékek és paraméterek bitekhez és bájtokhoz való hozzárendelése továbbításkor);
- protokollok halmaza (üzenetcsere szabályok az eszközök között). Így az MMS nem definiál alkalmazásszolgáltatásokat, amelyeket, mint láttuk, az IEC 61850 szabvány definiál, ráadásul maga az MMS protokoll nem kommunikációs protokoll, csak olyan üzeneteket határoz meg, amelyeket egy bizonyos hálózaton keresztül kell továbbítani. . Az MMS a TCP/IP-vermet használja kommunikációs protokollként.
Az alábbiakban bemutatjuk az IEC 61850 szerinti adatszolgáltatások megvalósításához az MMS-protokoll használatának általános felépítését. 
Az MMS protokollon keresztüli adatátvitel diagramja
Egy ilyen, első ránézésre meglehetősen összetett rendszer végső soron lehetővé teszi egyrészt az absztrakt modellek megváltoztathatatlanságának biztosítását (és ebből következően a szabvány és követelményeinek megváltoztathatatlanságát), másrészt a modern kommunikációs technológiák alkalmazását. IP protokoll alapján. Figyelni kell azonban arra, hogy a sok hozzárendelés miatt az MMS protokoll viszonylag lassú (pl. a GOOSE-hoz képest), így valós idejű alkalmazásoknál nem praktikus. Az MMS protokoll fő célja az APCS funkciók megvalósítása, vagyis a távjelzési és telemetriai adatok gyűjtése, valamint a távvezérlési parancsok továbbítása.
Információgyűjtés céljából az MMS-protokoll két fő funkcióval rendelkezik:
- adatgyűjtés a szerver(ek) kliens általi időszakos lekérdezésével;
- adatátvitel a kliens felé a szerver által riport formájában (szórványosan).
Mindkét módszer igényes az automatizált folyamatirányító rendszer beállítása és működése során, alkalmazási területük meghatározásához részletesebben megvizsgáljuk mindegyik működési mechanizmusát.
Az első szakaszban kapcsolat jön létre a kliens és a szerver eszközök között (a „Társítás” szolgáltatás). A kapcsolatot a kliens kezdeményezi úgy, hogy felveszi a kapcsolatot a szerverrel az IP-címén.
Adatátviteli mechanizmus "kliens-szerver"
A következő lépésben a kliens bizonyos adatokat kér a szervertől, és a szervertől választ kap a kért adatokkal. Például a kapcsolat létrejötte után az ügyfél a GetServerDirectory, GetLogicalDeviceDirectory, GetLogicalNodeDirectory szolgáltatások használatával lekérdezheti a kiszolgálótól annak információs modelljét. Ebben az esetben a kéréseket egymás után teljesítik:
- a GetServerDirectory kérés után a szerver visszaküldi az elérhető logikai eszközök listáját.
- a GelLogicalDeviceDirectory felé minden egyes logikai eszközre vonatkozó külön kérés után a szerver visszaküldi az egyes logikai eszközökön található logikai csomópontok listáját.
- a GetLogicalNodeDirectory lekérdezés minden egyes logikai csomóponthoz visszaadja az objektumokat és az adatattribútumokat.
Ennek eredményeként az ügyfél figyelembe veszi és újra létrehozza a szervereszköz teljes információs modelljét. Ebben az esetben az attribútumok tényleges értékei még nem kerülnek beolvasásra, vagyis az olvasott "fa" csak a logikai eszközök, logikai csomópontok, adatobjektumok és attribútumok nevét fogja tartalmazni, de ezek értékei nélkül. A harmadik lépés az összes adatattribútum tényleges értékének kiolvasása lehet. Ebben az esetben vagy az összes attribútum olvasható a GetAllDataValues szolgáltatással, vagy csak az egyes attribútumok a GetDataValues szolgáltatással. A harmadik szakasz befejezése után az ügyfél teljesen újra létrehozza a szerver információs modelljét az adatattribútumok összes értékével. Megjegyzendő, hogy ez az eljárás kellően nagy mennyiségű információ cseréjét foglalja magában, nagyszámú kéréssel és válasszal, a logikai csomópontok logikai egységeinek számától és a szerver által megvalósított adatobjektumok számától függően. Ez az eszköz hardverének meglehetősen nagy terheléséhez is vezet. Ezeket a lépéseket egy SCADA rendszer felállításának szakaszában lehet végrehajtani, hogy a kliens az információs modellt elolvasva hozzáférhessen a szerveren lévő adatokhoz. A rendszer további működése során azonban nem szükséges az információs modell rendszeres leolvasása. Valamint nem célszerű az attribútumértékek állandó leolvasása rendszeres lekérdezési módszerrel. Ehelyett a Jelentés szolgáltatás használható. Az IEC 61850 kétféle jelentést határoz meg – pufferelt és nem pufferelt. A fő különbség a pufferelt és a nem pufferelt riport között, hogy az előbbi használatakor a generált információ akkor is eljut a klienshez, ha a szerver készen áll a jelentés kiadására, nincs kapcsolat közöttük. és az ügyfél (például a megfelelő kommunikációs csatorna megszakadt). Az összes generált információ a készülék memóriájában tárolódik, és amint helyreáll a kapcsolat a két eszköz között, átkerül. Az egyetlen korlátozás a jelentések tárolására lefoglalt szervermemória mennyisége. Ha abban az időszakban, amikor nem volt kapcsolat, sok olyan esemény történt, amelyek nagyszámú jelentés létrehozását okozták, amelyek teljes mennyisége meghaladta a szervermemória megengedett mennyiségét, akkor bizonyos információk továbbra is elveszhetnek, és új A generált jelentések „kiszorítják” a korábban generált adatokat a pufferből, azonban ebben az esetben a szerver a vezérlőblokk speciális attribútuma révén jelzi a kliensnek, hogy puffertúlcsordulás történt és adatvesztés következhet be. Ha van kapcsolat a kliens és a szerver között - pufferelt riport használatakor és nem pufferelt riport használatakor is - az adatátvitel a kliens címére azonnal megtörténhet bizonyos események bekövetkeztekor a rendszerben (feltéve, hogy a mely eseményeket rögzítik , egyenlő nullával). Ha a riportokról van szó, ez nem jelenti a szerver információs modell összes objektumának és adatattribútumának ellenőrzését, hanem csak azokat, amelyek érdekelnek minket, úgynevezett „adatkészletekbe” kombinálva. A pufferelt/pufferolatlan jelentés segítségével beállíthatja a szervert, hogy ne csak a teljes vezérelt adatkészletet vigye át, hanem csak azokat az adatobjektumokat/attribútumokat is átadja, amelyekkel a felhasználó által meghatározott időintervallumon belül bizonyos események történnek.
Ehhez a pufferelt és nem pufferelt riportok továbbítására szolgáló vezérlőblokk felépítésében lehetőség van események kategóriáinak meghatározására, amelyek bekövetkezését ellenőrizni kell, és amelyek ténye esetén csak azokat az adatobjektumokat / az események által érintett attribútumok szerepelni fognak a jelentésben. A következő események kategóriái vannak:
- adatváltozás (dchg). Ha ez az opció be van állítva, akkor csak azok az adatattribútumok kerülnek be a jelentésbe, amelyek értéke megváltozott, vagy csak azok az adatobjektumok, amelyek attribútumértékei megváltoztak.
- minőségi attribútum változás (qchg). Ha ez az opció be van állítva, akkor csak azok a minőségi attribútumok fognak szerepelni a jelentésben, amelyek értéke megváltozott, vagy csak azok az adatobjektumok, amelyek minőségi attribútumai megváltoztak.
- adatfrissítés (dupd). Ha ez az opció be van állítva, akkor csak azok az adatattribútumok szerepelnek a jelentésben, amelyek értékei frissültek, vagy csak azok az adatobjektumok, amelyek attribútumértékei frissültek. A frissítés például egy vagy másik harmonikus komponens periodikus kiszámítását és új értékének rögzítését jelenti a megfelelő adatattribútumban. Azonban még akkor is, ha a számított érték nem változott az új időszakban, az adatobjektum vagy a megfelelő adatattribútum szerepel a jelentésben.
A jelentést úgy is beállíthatja, hogy a teljes megfigyelt adatkészletet jelentse. Az ilyen átvitel történhet akár a szerver kezdeményezésére (az integritás feltétele), akár a kliens kezdeményezésére (általános lekérdezés). Ha adatgenerálás az integritási feltétel szerint van megadva, akkor a felhasználónak meg kell adnia a szerver általi adatgenerálás időtartamát is. Ha az általános lekérdezési feltétel szerinti adatgenerálás be van írva. a szerver a klienstől kapott megfelelő parancsot követően jelentést készít az adatkészlet minden elemével.
A jelentési mechanizmusnak fontos előnyei vannak a periodikus lekérdezési módszerrel szemben: jelentősen csökken az információs hálózat terhelése, csökken a szerver eszköz processzorának és a kliens eszköznek a terhelése, valamint a rendszerben előforduló eseményekről szóló üzenetek gyors kézbesítése. biztosított. Fontos azonban megjegyezni, hogy a pufferelt és nem pufferolt jelentések használatának minden előnye csak akkor érhető el, ha azok megfelelően vannak konfigurálva, ami viszont kellően magas képzettséget és széleskörű tapasztalatot igényel a berendezés beállítását végző személyzettől.
A leírt szolgáltatások mellett az MMS protokoll támogatja a berendezésvezérlési modelleket is - eseménynaplók generálását és továbbítását, valamint fájlátvitelt, amely lehetővé teszi például a vészhelyzeti oszcillogramok fájlok átvitelét. Meghatározott szolgáltatások külön mérlegelést igényelnek. Az MMS-protokoll azon protokollok egyike, amelyekhez az IEC 61850-7-2 szabványban leírt absztrakt szolgáltatások hozzárendelhetők. Ugyanakkor az új protokollok megjelenése nem érinti a szabvány által leírt modelleket, így biztosítva, hogy a szabvány idővel változatlan maradjon. Az IEC 61850-8-1 fejezet a modellek és szolgáltatások MMS-protokollhoz való hozzárendelésére szolgál. Az MMS-protokoll különféle mechanizmusokat biztosít az adatok kiolvasására az eszközökről, beleértve az adatok igény szerinti olvasását és az adatok jelentések formájában történő továbbítását a szervertől a kliens felé. A megoldandó feladattól függően ki kell választani a megfelelő adatátviteli mechanizmust, és végre kell hajtani a megfelelő konfigurációt, amely lehetővé teszi az IEC 61850 szabvány szerinti kommunikációs protokollok teljes készletének hatékony alkalmazását az erőműben.
IEC 61850 GOOSE protokoll
Az IEC 61850-8-1 fejezetben leírt GOOSE protokoll az egyik legszélesebb körben ismert IEC 61850 szabvány által biztosított protokoll. A GOOSE - Generic Object-Oriented Substation Event - szó szerint "általános objektum-orientáltnak" fordítható. alállomási rendezvény". A gyakorlatban azonban nem szabad nagy jelentőséget tulajdonítani az eredeti névnek, mivel magáról a protokollról nem ad fogalmat. Sokkal kényelmesebb a GOOSE protokollt olyan szolgáltatásként értelmezni, amely az RPA-eszközök közötti jelek digitális formában történő cseréjére szolgál.
GOOSE üzenetek generálása
Az IEC 61850 szabvány adatmodellje azt jelzi, hogy az adatokat halmazokká kell formálni - Dataset. Az adatkészletek az eszköz által a GOOSE üzenetmechanizmussal elküldött adatok csoportosítására szolgálnak. A jövőben a GOOSE küldés vezérlőblokkban a létrehozott adatkészletre mutató hivatkozás jelenik meg, ekkor a készülék tudja, hogy melyik adatot kell küldeni. Megjegyzendő, hogy egy GOOSE üzeneten belül egy érték (például túláram indítójel) és több érték is küldhető egyszerre (például indítójel és túláram-kioldó jel stb.). A fogadó eszköz ebben az esetben csak azokat az adatokat tudja kinyerni a csomagból, amelyekre szüksége van. A továbbított GOOSE üzenetcsomag tartalmazza az adatkészletbe beírt adatattribútumok összes aktuális értékét. Ha az attribútumértékek bármelyike megváltozik, a készülék azonnal kezdeményezi egy új GOOSE üzenet küldését frissített adatokkal.
GOOSE sebességváltóüzenetek
A GOOSE üzenet céljának megfelelően a diszkrét jelek vezérlőáramú hálózaton történő továbbítását hivatott helyettesíteni. Fontolja meg, milyen követelmények vonatkoznak az adatátviteli protokollra. A relévédelmi eszközök közötti jelátviteli áramkörök alternatívájának kidolgozásához a relévédelmi eszközök között diszkrét jelekkel továbbított információ tulajdonságait elemeztük:
- kis mennyiségű információ - az "igaz" és a "hamis" értékek (vagy a logikai "nulla" és "egy" ténylegesen továbbításra kerülnek a terminálok között);
- nagy adatátviteli sebesség szükséges - az RPA eszközök között továbbított diszkrét jelek többsége közvetlenül vagy közvetve befolyásolja a kóros üzemmód megszüntetésének sebességét, ezért a jelátvitelt minimális késleltetéssel kell végrehajtani;
- az üzenet kézbesítésének nagy valószínűsége szükséges - a kritikus funkciók megvalósításához, mint például a megszakító nyitására vonatkozó parancs kiadása az RPA-ból, az RPA közötti jelcsere elosztott funkciók végrehajtása során, biztosítani kell a garantált üzenetet szállítás mind a digitális adatátviteli hálózat normál üzemmódjában, mind annak rövid távú meghibásodása esetén;
- egyszerre több címzettnek is lehet üzenetet küldeni - egyes elosztott relévédelmi funkciók megvalósítása során egy eszközről egyszerre többre kell adatokat továbbítani;
- ellenőrizni kell az adatátviteli csatorna integritását - az adatátviteli csatorna állapotára vonatkozó diagnosztikai funkció megléte lehetővé teszi a rendelkezésre állási tényező növelését a jelátvitel során, ezáltal növelve az átvitellel végzett funkció megbízhatóságát a megadott üzenetből.
Ezek a követelmények vezettek egy olyan GOOSE üzenetmechanizmus kifejlesztéséhez, amely minden követelménynek megfelel. Az analóg jelátviteli áramkörökben a jelátvitel fő késleltetését az eszköz diszkrét kimenetének válaszideje és a vevőkészülék diszkrét bemenetén lévő visszapattanási szűrési idő vezeti be. A jel terjedési ideje a vezető mentén ehhez képest rövid.
Hasonlóképpen a digitális adathálózatokban a fő késleltetést nem annyira a fizikai közegen keresztül történő jelátvitel, hanem annak az eszközön belüli feldolgozása okozza. Az adathálózatok elméletében az adatszolgáltatásokat az OSI-modell szintjei szerint szokás szegmentálni, általában az „Alkalmazott”, azaz az alkalmazásadat-reprezentáció szintjétől a „Fizikai” szintig leszállva. , vagyis az eszközök fizikai interakciójának szintje. A klasszikus nézetben az OSI modellnek csak hét rétege van: fizikai, adatkapcsolati, hálózati, szállítási, munkamenet-, prezentációs és alkalmazási réteg. Előfordulhat azonban, hogy a megvalósított protokollok nem rendelkeznek az összes megadott szinttel, azaz egyes szintek kimaradhatnak.
Az OSI-modell működési mechanizmusa az adatátvitel példájával szemléltethető az interneten lévő WEB oldalak személyi számítógépen történő megtekintésekor. Az oldaltartalom internetre történő átvitele a HTTP (Hypertext Transfer Protocol) használatával történik, amely egy alkalmazási réteg protokoll. A HTTP protokoll adatátvitelét általában a TCP (Transmission Control Protocol) szállítási protokoll végzi. A TCP protokoll szegmensek hálózati protokoll csomagokba vannak beágyazva, ami jelen esetben az IP (Internet Protocol). A TCP protokoll csomagok Ethernet kapcsolati réteg protokoll kereteket alkotnak, amelyek a hálózati interfésztől függően más fizikai réteg használatával továbbíthatók. Így az interneten a megtekintett oldal adatai a fizikai szintű bitsorozat kialakítása során legalább négy átalakítási szintet, majd ugyanennyi inverz transzformációt követnek. Az ilyen számú transzformáció késleltetéshez vezet mind a bitsorozat kialakításában, amelyek az átvitelhez szükségesek, mind a fordított transzformációban az átvitt adatok vételéhez. Ennek megfelelően a késleltetési idő csökkentése érdekében a konverziók számát minimálisra kell csökkenteni. Ez az oka annak, hogy a GOOSE (alkalmazási réteg) protokoll adatai közvetlenül a kapcsolati réteghez - Ethernet - hozzá vannak rendelve, a többi réteg megkerülésével.
Általánosságban elmondható, hogy az IEC 61850-8-1 fejezet két kommunikációs profilt tartalmaz, amelyek leírják a szabvány által előírt összes adatátviteli protokollt:
- "MMS" profil;
- „Nem MMS” profil (azaz nem MMS).
Ennek megfelelően az adatszolgáltatások ezen profilok valamelyikével valósíthatók meg. A GOOSE protokoll (valamint a Sampled Values protokoll) a második profilhoz tartozik. A minimális számú konverziót tartalmazó "rövidített" köteg fontos, de nem az egyetlen módja az adatátvitel felgyorsításának. Emellett az adatpriorizációs mechanizmusok alkalmazása hozzájárul a GOOSE protokollon keresztüli adatátvitel felgyorsításához. Tehát a GOOSE protokollhoz külön Ethernet keretazonosítót használnak - Ethertype, amely nyilvánvalóan magasabb prioritású, mint például az IP hálózati rétegen keresztül továbbított egyéb forgalom. A tárgyalt mechanizmusokon kívül az Ethernet GOOSE üzenet kerete IEEE 802.1Q protokoll prioritási címkékkel is ellátható. valamint ISO/IEC 8802-3 VLAN címkék. Az ilyen címkék lehetővé teszik a keretek prioritásának növelését, amikor azokat hálózati kapcsolók dolgozzák fel. Ezekről az elsőbbségi eszkalációs mechanizmusokról a későbbi publikációkban részletesebben lesz szó.
Az összes figyelembe vett módszer alkalmazása lehetővé teszi a GOOSE protokollon keresztül továbbított adatok prioritásának jelentős növelését az ugyanazon a hálózaton más protokollok használatával továbbított többi adathoz képest, ezáltal minimalizálva az adatfeldolgozási késéseket az adateszközökön belül. források és vevők, és amikor azokat hálózati kapcsolókkal dolgozzák fel.
Információk küldése több címzettnek
A keretek megcímzéséhez a kapcsolati rétegben a hálózati eszközök fizikai címeit használják – MAC-címeket. Az Ethernet ugyanakkor lehetővé teszi az üzenetek úgynevezett csoportos elosztását (Multicast). Ebben az esetben a cél MAC-cím mező tartalmazza a csoportos küldési címet. A GOOSE csoportos küldések meghatározott címtartományt használnak.
Multicast címtartomány GOOSE üzenetekhez
Azok az üzenetek, amelyeknek a cím első oktettje a „01” értékű, a hálózat összes fizikai interfészére elküldésre kerülnek, így valójában a csoportos küldésnek nincs rögzített célállomása, és a MAC-címe inkább magának a sugárzásnak az azonosítója. nem jelöli meg közvetlenül a címzettjeit.
Így egy GOOSE üzenet MAC-címe használható például egy hálózati kapcsolón történő üzenetszűrés (MAC-szűrés) megszervezésénél, és a megadott cím egyben azonosítóként is szolgálhat, amelyre a fogadó eszközök konfigurálhatók.
Így a GOOSE üzenetek továbbítása összehasonlítható a rádiós sugárzással: az üzenetet a hálózat összes eszközére sugározzák, de az üzenet fogadásához és további feldolgozásához a fogadó eszközt úgy kell beállítani, hogy fogadja ezt az üzenetet. 
GOOSE üzenetküldési séma
Az üzenetek több címzetthez történő továbbítása Multicast módban, valamint a nagy adatátviteli sebesség követelményei nem teszik lehetővé a kézbesítési visszaigazolások fogadását a címzettektől GOOSE üzenetek továbbításakor. Az adatküldés, a fogadó készülék általi nyugtázás generálása, a küldő készülék fogadása és feldolgozása, majd sikertelen próbálkozás esetén az újraküldés folyamata túl sok időt venne igénybe, ami túlzottan nagy késésekhez vezethet az átvitelben. kritikus jelek. Ehelyett egy speciális mechanizmust vezettek be a GOOSE üzenetekhez, amely nagy valószínűséggel biztosítja az adattovábbítást.
Először is, a továbbított adatattribútumok változásának hiányában a GOOSE üzeneteket tartalmazó csomagok ciklikusan, a felhasználó által meghatározott időközönként kerülnek továbbításra. A GOOSE üzenetek ciklikus továbbítása lehetővé teszi az információs hálózat folyamatos diagnosztizálását. Az üzenet fogadására konfigurált eszköz meghatározott időközönként várja az üzenet megérkezését. Ha az üzenet a várakozási időn belül nem érkezett meg, a fogadó készülék jelzést generálhat az információs hálózat meghibásodásáról, ezzel értesítve a diszpécsert a felmerült problémákról.
Másodszor, amikor a továbbított adatkészlet egyik attribútuma megváltozik, függetlenül attól, hogy mennyi idő telt el az előző üzenet elküldése óta, egy új csomag jön létre, amely tartalmazza a frissített adatokat. Ezt követően a csomag elküldése többször megismétlődik minimális időkésleltetéssel, majd az üzenetek közötti intervallum (az átvitt adatok változásának hiányában) ismét a maximumra nő. 
A GOOSE üzenetek küldése közötti időköz
Harmadszor, a GOOSE üzenetcsomag több számlálómezőt tartalmaz, amelyek a kommunikációs csatorna integritásának ellenőrzésére is használhatók. Ilyen számlálók például a ciklikus parcellaszámláló (sqNum), amelynek értéke 0 és 4 294 967 295 között változik, vagy amíg a továbbított adat nem változik. A GOOSE üzenetben továbbított adatok minden változásával az sqNum számláló nullázódik, 1 másik számlálóval is növekszik - stNum, amely szintén ciklikusan változik a 0 és 4 294 967 295 közötti tartományban. Így ha több csomag is elveszik Ez a veszteség nyomon követhető a két jelzett számlálóval.
Végül negyedszer fontos megjegyezni azt is, hogy a GOOSE üzenet a diszkrét jel értékén túl annak minőségére utaló jelet is tartalmazhat, amely azonosítja az információforrás eszközének bizonyos hardverhibáját, azt, hogy az információ A forráseszköz tesztelési módban van, és számos egyéb abnormális mód van. Így a vevőkészülék, mielőtt a kapott adatokat a megadott algoritmusok szerint feldolgozná, ellenőrizni tudja ezt a minőségi attribútumot. Ezzel megelőzhető az információvevő eszközök helytelen működése (például azok hibás működése).
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy az adatátvitel megbízhatóságát biztosító, bennük rejlő mechanizmusok némelyike, ha helytelenül használják, negatív hatásokhoz vezethet. Tehát, ha az üzenetek közötti maximális intervallumot túl rövidre választják meg, a hálózat terhelése megnő, bár a kommunikációs csatorna elérhetősége szempontjából az átviteli intervallum csökkentésének hatása rendkívül jelentéktelen lesz.
Amikor az adatattribútumok megváltoznak, a minimális késleltetésű csomagok átvitele megnövekedett terhelést okoz a hálózaton („információs vihar” mód), ami elméletileg az adatátvitel késleltetéséhez vezethet. Ez a mód a legbonyolultabb, és számításos módnak kell tekinteni az információs hálózat tervezésekor. Meg kell azonban érteni, hogy a csúcsterhelés nagyon rövid távú, és az IEC 61850 szabvány körülményei között működő eszközök interoperabilitásának vizsgálatára szolgáló laboratóriumban végzett kísérleteink szerint annak többszörös csökkenése bizonyos időközönként megfigyelhető. 10 ms.
A GOOSE protokollon alapuló relévédelmi és automatizálási rendszerek építésénél módosulnak azok beállítási és tesztelési eljárásai. Most a beállítási szakasz az erőmű Ethernet hálózatának megszervezése. amely minden RPA-eszközt tartalmazni fog. amelyek között adatokat kell cserélni. Annak ellenőrzésére, hogy a rendszer a projekt követelményeinek megfelelően van-e konfigurálva és engedélyezve, lehetővé válik a személyi számítógép használata speciális előre telepített szoftverrel (Wireshak, GOOSE Monitor stb.), vagy speciális, a GOOSE protokollt támogató tesztberendezéssel ( PETOM 61850. Omicron CMC). Fontos megjegyezni, hogy minden ellenőrzés elvégezhető a másodlagos berendezések (relévédelmi eszközök, kapcsolók stb.) közötti előre kialakított kapcsolatok megszakítása nélkül, mivel az adatcsere Ethernet hálózaton keresztül történik. Az RPA-eszközök közötti diszkrét jelek hagyományos módon történő cseréjénél (az adatot továbbító eszköz kimeneti érintkezőjének zárásakor a vevőkészülék diszkrét bemenetére feszültséget kapcsolva) éppen ellenkezőleg, gyakran meg kell szakítani a kapcsolatokat a vevőkészülékek között. másodlagos berendezéseket, hogy beépítsék azokat a vizsgálóberendezések áramkörébe, hogy ellenőrizzék az elektromos csatlakozások helyességét és a megfelelő diszkrét jelek átvitelét. Így a GOOSE protokoll biztosítja egész komplexum a kritikus jelek átvitelének sebességéhez és megbízhatóságához szükséges jellemzők biztosítását célzó intézkedések. Ennek a protokollnak a használata az információs hálózat és az RPA-eszközök helyes tervezésével és paraméterezésével kombinálva bizonyos esetekben lehetővé teszi a rézáramkörök használatának elhagyását a jelátvitelre, miközben biztosítja a szükséges megbízhatósági és sebességi szintet.
#MMS, #GOOSE, #SV, #870-104, #esemény, #protokoll, #csere
A digitális technológiák fejlődésével az elektromos berendezések gyártói sem álltak félre. A nemzetközi ISO osztályozás jelenléte ellenére Oroszországban az IEC 61850 európai szabványt használták, amely az alállomási rendszerekért és hálózatokért felelős.
A számítástechnika fejlődése nem kerülte meg az irányítási rendszert elektromos hálózatok. A ma általánosan elfogadott IEC 61850 szabványt eredetileg 2003-ban vezették be, bár ez alapján már a múlt század 60-as éveiben próbálkoztak rendszerek bevezetésével.
Lényege az elektromos hálózatok kezelésére szolgáló speciális protokollok használatára korlátozódik. Ezek alapján most az összes ilyen típusú hálózat működését felügyelik.
Ha korábban a fő figyelem kizárólag a villamosenergia-ipart irányító számítógépes rendszerek modernizálására irányult, akkor az IEC 61850 formájú szabályok, szabványok, protokollok bevezetésével a helyzet megváltozott. Ennek a GOST-nak a fő feladata az volt, hogy biztosítsa a felügyeletet annak érdekében, hogy időben azonosítsák a megfelelő berendezések működésében fellépő hibákat.
Magát a protokollt a 80-as évek közepén kezdték a legaktívabban használni. Majd első tesztelt verzióként az IEC 61850-1, IEC 60870-5 101-es, 103-as és 104-es verziói, a DNP3 és a Modbus módosításai kerültek felhasználásra, amelyekről kiderült, hogy teljesen tarthatatlanok.
És ez a kezdeti fejlesztés volt az alapja a modern UCA2 protokollnak, amelyet a 90-es évek közepén sikeresen alkalmaztak Nyugat-Európában.
A működés kérdésénél érdemes elmagyarázni, hogy mi az IEC 61850 protokoll a „bábuknak” (azoknak, akik még csak most tanulják a munkavégzés alapjait és megértik a számítástechnikával való kommunikáció alapelveit).
A lényeg az, hogy az alállomáson vagy az erőműben egy mikroprocesszoros chipet telepítenek, amely lehetővé teszi a teljes rendszer állapotáról szóló adatok továbbítását közvetlenül a fő vezérlést végző központi terminálra.
De amint a gyakorlat azt mutatja, ezek a rendszerek meglehetősen sérülékenyek. Néztél amerikai filmeket, amikor az egyik epizódban az egész blokk áramellátása le van kapcsolva? Itt van! Az IEC 61850 protokollon alapuló áramhálózat-menedzsment bármilyen külső forrásból koordinálható (később kiderül, miért). Addig is vegye figyelembe az alapvető rendszerkövetelményeket.
Ha korábban azt feltételezték, hogy a jelet telefonvonalon kell továbbítani, mára a kommunikációs eszközök messze előrébb léptek. A beépített chipek 64 Mbps-os átvitelre képesek, teljesen függetlenek a szabványos csatlakozási szolgáltatásokat nyújtó szolgáltatóktól.
Ha figyelembe vesszük a próbabábu IEC 61850 szabványát, a magyarázat meglehetősen egyszerűnek tűnik: a tápegység chip saját adatátviteli protokollját használja, és nem az általánosan elfogadott TCP / IP szabványt. De ez még nem minden.
Maga a szabvány az IEC 61850 biztonságos kommunikációs protokoll. Más szavakkal, a csatlakozás ugyanahhoz az internethez, vezeték nélküli hálózathoz stb. nagyon sajátos módon történik. A beállítások általában proxyszerver-beállításokat tartalmaznak, mivel pontosan ezek (még a virtuálisak is) a legbiztonságosabbak.
Nyilvánvaló, hogy a GOST IEC 61850 által meghatározott követelmények szerint nem fog működni az ilyen típusú berendezéseket egy közönséges transzformátordobozba telepíteni (egyszerűen nincs hely számítógépes chipnek).
Egy ilyen eszköz nem fog működni minden vágy mellett. Szüksége van legalább egy BIOS-hoz hasonló kezdeti I/O rendszerre, valamint megfelelő kommunikációs modellre az adatátvitelhez (vezeték nélküli hálózat, vezetékes biztonságos kapcsolat stb.).
De az általános vagy helyi elektromos hálózat vezérlőközpontjában az erőművek szinte minden funkciója elérhető. Példaként, bár nem a legjobban, a "The Core" (The Core) című filmet említhetjük, amikor egy hacker megakadályozza bolygónk halálát azáltal, hogy destabilizálja a promóció "tartalék" változatát tápláló energiaforrást.
De ez tiszta fantázia, inkább az IEC 61850 követelményeinek virtuális megerősítése (bár ez nincs közvetlenül kijelentve). Azonban még a legprimitívebb IEC 61850 emuláció is pontosan így néz ki. De vajon hány katasztrófát lehetett volna elkerülni?
A csernobili atomerőmű ugyanaz a 4. erőművi blokk, ha legalább az IEC 61850-1 szabványnak megfelelő diagnosztikai eszközöket telepítenek rá, talán nem robbant volna fel. 1986 óta pedig már csak le kell aratni a történtek gyümölcsét.
Sugárzás – olyan, hogy rejtetten hat. Az első napokban, hónapokban vagy években lehet, hogy nem jelennek meg, nem beszélve az urán és a plutónium felezési idejéről, amire ma már kevesen figyelnek. De ennek az erőműbe történő integrálása jelentősen csökkentheti az ebben a zónában maradás kockázatát. Egyébként maga a protokoll lehetővé teszi az ilyen adatok átvitelét az érintett komplexum hardver és szoftver szintjén.
Például az IEC 61850-9-2 szabvány működésének legegyszerűbb megértéséhez érdemes elmondani, hogy egyetlen vashuzal sem tudja meghatározni a továbbított adatok irányát. Vagyis szükség van egy megfelelő átjátszóra, amely képes adatokat továbbítani a rendszer állapotáról, és titkosított formában.
A jel vétele, mint kiderült, meglehetősen egyszerű. De ahhoz, hogy a fogadó eszköz elolvassa és visszafejtse, izzadnia kell. Valójában egy bejövő jel dekódolásához, például az IEC 61850-2 alapján, a kezdeti szinten olyan vizualizációs rendszereket kell használnia, mint a SCADA és a P3A.
De az a tény, hogy ez a rendszer vezetékes kommunikációt használ, a GOOSE és az MMS a fő protokollok (nem tévesztendő össze a mobil üzenetekkel). Az IEC 61850-8 szabvány az ilyen átalakítást úgy hajtja végre, hogy először az MMS-t, majd a GOOSE-t szekvenciálisan használja, ami végül lehetővé teszi az információk P3A technológiákkal történő megjelenítését.
Minden ezt a protokollt használó alállomásnak rendelkeznie kell legalább egy minimális adatátviteli eszközkészlettel. Először is magára a hálózathoz csatlakoztatott fizikai eszközre vonatkozik. Másodszor, minden ilyen aggregátumnak egy vagy több logikai modullal kell rendelkeznie.
Ebben az esetben maga az eszköz képes ellátni a hub, gateway, vagy akár egyfajta közvetítő funkciót az információ továbbítására. Maguk a logikai csomópontok szűk fókuszúak, és a következő osztályokba sorolhatók:
Úgy gondolják, hogy például az IEC 61850-8-1 protokoll kevesebb vezeték- vagy kábelhasználatot képes biztosítani, ami természetesen csak pozitívan befolyásolja a berendezések egyszerű konfigurálását. De a fő probléma, mint kiderült, az, hogy nem minden rendszergazda képes feldolgozni a kapott adatokat, még a megfelelő szoftvercsomagokkal sem. Remélhetőleg ez átmeneti probléma.
Azonban még félreértéses helyzetben is fizikai elvek Az ilyen típusú programok műveleteihez az IEC 61850 emuláció bármilyen operációs rendszeren (akár mobilon is) végrehajtható.
Úgy gondolják, hogy a vezetők vagy az integrátorok sokkal kevesebb időt töltenek az alállomásokról érkező adatok feldolgozásával. Az ilyen alkalmazások architektúrája intuitív, az interfész egyszerű, és minden feldolgozás csak lokalizált adatok beviteléből, majd az eredmény automatikus kiadásából áll.
Az ilyen rendszerek hátrányai közé tartozik talán a P3A berendezések (mikroprocesszoros rendszerek) túlbecsült költsége. Ezért lehetetlen tömeges alkalmazása.
Addig az IEC 61850 protokollal kapcsolatban elmondottak csak elméleti információkra vonatkoztak. Hogyan működik a gyakorlatban?
Tegyük fel, hogy van egy erőművünk (alállomásunk), háromfázisú tápegységgel és két mérőbemenettel. Szabványos logikai csomópont meghatározásakor az MMXU nevet használjuk. Az IEC 61850 szabványhoz kettő lehet: MMXU1 és MMXU2. Minden ilyen csomópont tartalmazhat egy további előtagot is az azonosítás egyszerűsítése érdekében.
Példa erre egy XCBR alapú szimulált csomópont. Néhány alapvető operátor alkalmazásával azonosítható:
A CDC adatosztályok leírására szolgáló ilyen osztályozást főként a 7-3. módosítású rendszerekben használják. A konfiguráció azonban ebben az esetben is több funkció használatán alapul (FC - funkcionális korlátozások, SPS - egyetlen vezérlőpont állapota, SV és ST - helyettesítő rendszerek tulajdonságai, DC és EX - leírás és kiterjesztett paraméterdefiníció ).
Ami az SPS osztály definícióját és leírását illeti, a logikai lánc tartalmazza az stVal tulajdonságokat, a minőséget - q, valamint az aktuális idő paramétereit - t.
Így az adatokat az Ethernet csatlakozási technológiák és a TCP / IP protokollok közvetlenül az MMS objektumváltozóvá alakítják, amelyet azután a hozzárendelt névvel azonosítanak, amely az aktuálisan érintett indikátorok valódi értékéhez vezet.
Ráadásul maga az IEC 61850 protokoll csak egy általánosított, sőt absztrakt modell. Ennek alapján azonban leírják az energiarendszer bármely elemének szerkezetét, amely lehetővé teszi a mikroprocesszoros chipek számára, hogy pontosan azonosítsák az ezen a területen érintett eszközöket, beleértve azokat is, amelyek energiatakarékos technológiákat használnak.
Elméletileg a protokollformátum bármilyen adattípusra konvertálható az MMS és az ISO 9506 szabványok alapján, de miért esett akkor az IEC 61850 vezérlési szabvány?
Kizárólag a kapott paraméterek megbízhatóságához és a szolgáltatás összetett neveinek vagy modelljeinek hozzárendelésének egyszerű folyamatához kapcsolódik.
Egy ilyen, MMS-protokoll használata nélküli folyamat nagyon időigényesnek bizonyul még akkor is, ha olyan kéréseket generál, mint a „beolvasás-írás-jelentés”. Nem, természetesen ezt a fajta átalakítást még az UCA architektúra számára is elvégezheti. De amint azt a gyakorlat mutatja, az IEC 61850 szabvány használata lehetővé teszi ezt sok erőfeszítés és idő nélkül.
Ez a rendszer azonban nem korlátozódik az adásra és a vételre. Valójában a beágyazott mikroprocesszoros rendszerek nem csak az alállomások és a központi vezérlőrendszerek szintjén teszik lehetővé az adatcserét. Megfelelő berendezéssel képesek egymás között feldolgozni az adatokat.
A példa egyszerű: egy elektronikus chip egy kritikus területen áramra vagy feszültségre vonatkozó adatokat továbbít. Ennek megfelelően bármely más feszültségesés-alapú alrendszer engedélyezheti vagy letilthatja a segédenergia-rendszert. Mindez a fizika és az elektrotechnika szabványos törvényein alapul, azonban az áramerősségtől függ. Például a mi szabványos feszültségünk 220 V. Európában 230 V.
Ha az eltérési kritériumokat nézzük, a volt Szovjetunióban ez +/- 15%, míg a fejlett európai országokban nem több 5%-nál. Nem meglepő, hogy a nyugati márkás berendezések egyszerűen csak a hálózat feszültségesése miatt hibásodnak meg.
És valószínűleg mondanunk sem kell, hogy sokan figyelünk az udvaron egy transzformátorfülke formájú épületet, amelyet még a Szovjetunió idejében építettek. Gondolja, hogy lehet számítógépes chipet telepíteni oda, vagy speciális kábeleket csatlakoztatni, hogy információt szerezzen a transzformátor állapotáról? Ez az, nem az!
Az IEC 61850 szabványon alapuló új rendszerek lehetővé teszik az összes paraméter teljes ellenőrzését, azonban széleskörű megvalósításának nyilvánvaló lehetetlensége az ilyen szintű protokollok használatától taszítja az olyan releváns szolgáltatásokat, mint az Energosbytov.
Nincs ebben semmi meglepő. A fogyasztóknak villamos energiát elosztó vállalatok egyszerűen elveszíthetik nyereségüket vagy akár kiváltságaikat a piacon.
Általánosságban elmondható, hogy a protokoll egyrészt egyszerű, másrészt nagyon összetett. Nem is az a probléma, hogy ma nincs megfelelő szoftver, hanem az, hogy a Szovjetuniótól örökölt villamosenergia-ipar teljes vezérlőrendszere egyszerűen nincs felkészülve erre. Ha pedig figyelembe vesszük a szervizszemélyzet alacsony képzettségét, akkor szó sem lehet arról, hogy valaki képes legyen időben ellenőrizni vagy orvosolni a problémákat. Hogyan csináljuk? Probléma? Áramtalanítjuk a környéket. Csak és minden.
De ennek a szabványnak a használata lehetővé teszi az ilyen helyzetek elkerülését, nem is beszélve a folyamatos áramszünetekről.
Így már csak a következtetést kell levonni. Mit hoz a végfelhasználó számára az IEC 61850 protokoll használata? A legegyszerűbb értelemben ez egy megszakítás nélküli tápegység, amelyben nincs feszültségesés a hálózatban. Vegye figyelembe, hogy ha egy számítógép-terminálhoz vagy laptophoz nem biztosított szünetmentes tápegység vagy feszültségstabilizátor, a túlfeszültség vagy túlfeszültség a rendszer azonnali leállását okozhatja. Oké, ha szoftverszinten kell visszaállítani. És ha a RAM-ok kiégnek, vagy a merevlemez meghibásodik, mi a teendő?
Ez természetesen egy külön kutatási téma, azonban maguk a szabványok, amelyeket ma már az erőművekben is alkalmaznak a megfelelő hardver- és szoftverdiagnosztikai eszközökkel, képesek abszolút minden hálózati paramétert ellenőrizni, megelőzve a kritikus meghibásodásokkal járó helyzeteket, amelyek nem vezethetnek csak a bontásra Háztartási gépek, hanem az összes otthoni vezeték meghibásodására is (mint tudod, legfeljebb 2 kW-ra tervezték 220 V szabványos feszültség mellett). Ezért, ha egyidejűleg egy hűtőszekrényt, egy mosógépet vagy egy vízmelegítő bojlert is figyelembe vesz, gondolja át százszor, hogy ez mennyire indokolt.
Ha ezek a protokollverziók engedélyezve vannak, az alrendszer beállításai automatikusan alkalmazásra kerülnek. És ez a legnagyobb mértékben ugyanazon 16 amperes biztosítékok működésére vonatkozik, amelyeket a 9 emeletes épületek lakói néha maguk telepítenek, megkerülve az ezért felelős szolgáltatásokat. De a kiadás ára, mint kiderült, sokkal magasabb, mert lehetővé teszi a fenti szabványhoz és az azt kísérő szabályokhoz kapcsolódó bizonyos korlátozások megkerülését.
Az ISO legnagyobb szabványosítási partnere a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC, IEC). Az elektrotechnikai együttműködés kezdete 1881-re nyúlik vissza, ekkor került sor az I. Nemzetközi Villamosenergia-kongresszusra.
1904. szeptember 15-én a St. Louis-ban (USA) tartott kongresszus küldöttei elhatározták, hogy létrehoznak egy külön szervezetet az elektromos gépek terminológiájának és paramétereinek szabványosítására.
1906 júniusában Londonban (Anglia) a szervezet székhelyének hivatalos megnyitójára került sor a világ 13 országának képviselőinek részvételével.
1914-re négy műszaki bizottság alakult, amelyek az elektromos gépek terminológiájával, kijelölésével és paramétereinek értékelésével foglalkoztak.
Tevékenység Az IEC célja a szabványosítás az elektrotechnika, az elektronika és az ipari termelés kapcsolódó területein.
A fő cél és feladat Az IEC-nek elő kell segítenie a nemzetközi együttműködést a szabványosítás és egységesítés terén az elektrotechnika, az elektronika és az ipari termelés kapcsolódó területein nemzetközi szabványok és szabványosítási dokumentumok kidolgozásával és végrehajtásával, beleértve a vonatkozó műszaki irodalom fejlesztését és közzétételét.
Nak nek fő- a szabványosítás tárgyai Az IEC a következőket tartalmazza:
Anyagok az elektromos ipar számára (például dielektrikumok, mágneses anyagok stb.);
Ipari elektromos berendezések (például hegesztőgépek, világítóberendezések stb.);
Elektromos erőművek (például gőz- és hidraulikus turbinák, generátorok, transzformátorok stb.);
Elektronikai ipar termékei (például integrált áramkörök, mikroprocesszorok stb.);
Elektronikus berendezések háztartási és ipari használatra;
elektromos szerszámok;
Berendezések kommunikációs műholdakhoz;
Terminológia.
2012-től az IEC nemzeti szabványügyi testületeket foglal magában 82 a világ országai, beleértve 60 országok – tagbizottságok.
Az IEC szervezeti felépítését a 3. ábra mutatja.
Az IEC szervezeti felépítésén belül a legmagasabb irányító testület az Tanács Az összes ország nemzeti bizottságaiból álló IEC. A Tanács éves üléseit felváltva tartják az IEC különböző tagállamaiban. Az IEC-ben a döntéseket egyszerű szótöbbséggel hozzák meg, de a szavazatok egyenlő eloszlása esetén az elnök szavazata dönt.
IEC Koordináló Testület - Akcióbizottság , amelynek fő feladata a szervezet technikai bizottságai munkájának koordinálása. Az Akcióbizottság meghatározza a szabványosítás területén a kiemelt munkaterületeket; technikai munkát biztosító módszertani dokumentumokat dolgoz ki; részt vesz más nemzetközi és regionális szervezetekkel való együttműködési kérdések megoldásában, ellátja az IEC Tanácsának feladatait.
Az Akcióbizottság alárendeltje 5 műszaki tanácsadó bizottság biztonsági szempontokról:
- ASO S (AKOS) - a biztonság érdekében;
- ASTE L (ASTEL) – a távközlésről (távközlésről);
-DE C E C (AKEK) – elektromágneses kompatibilitás szerint;
-CISPR (CISPR) – rádióinterferenciával foglalkozó nemzetközi ad hoc bizottság;
-EGY TENGER ( ACEA ) – a környezetvédelmi szempontokról;
- ASTA D (AKTAD) - villamos energia szállítására és elosztására.
A tanácsadó bizottságok tevékenysége arra irányul, hogy védelmet találjanak a különféle kockázatok (veszélyek) ellen, például tűzveszély, robbanásveszély, elektromos veszély, kémiai és biológiai veszély, berendezések sugárzási veszélye (hang, infravörös, ultraibolya, sugárzás stb. .). .).
A TÓL TŐL OS feladata a villamos berendezés biztonságával kapcsolatos munka koordinálása és irányítása. A Tanácsadó Bizottság az akcióbizottság által kinevezett tagokból és az érintett technikai bizottságok tagjaiból áll.
ASTE L felügyeli a távközlési területen működő műszaki bizottságok munkáját, ismerteti tevékenységük körét, ajánlásokat ad új szabványok kidolgozására és alkalmazására. A tanácsadó bizottságba a távközlési kérdésekkel foglalkozó technikai bizottságok elnökei és titkárai tartoznak. Ez a bizottság információt cserél az IEC és a Nemzetközi Távközlési Unió között, és koordinálja a nemzetközi szabványok és dokumentumok kidolgozását hasonló szabványosítási objektumokhoz, hogy elkerülje azok megkettőzését.
DE C E C koordinálja a műszaki bizottságok munkáját az elektromágneses kompatibilitás területén. A bizottságban egyes tagok, tagok vesznek részt CISPR és a TC 77 elektromágneses kompatibilitás tagjai.
Vissza a fő tevékenységekhez CISPR viszonyul:
Rádióberendezések védelme különféle típusú rádióinterferenciákkal szemben;
Rádiózavar mérési módszerek és kapcsolódó berendezések fejlesztése;
A különböző forrásokból származó interferencia jellemzőinek megállapítása és határértékeik meghatározása (például ipari, tudományos és orvosi rádiófrekvenciás berendezések, nagyfeszültségű berendezések, rádióvevők, elektromos készülékek stb. által okozott interferencia);
CISPR részt vesz a biztonsági előírások kidolgozásában is az elektromos berendezések zavarelnyomására vonatkozó követelmények tekintetében.
A különbizottságban az IEC nemzeti bizottságok és más nemzetközi szervezetek képviselői vesznek részt, amelyek a különböző típusú elektromos termékek rádióinterferenciájának csökkentésével foglalkoznak.
Megjegyzés - 8 albizottság vesz részt a nemzetközi szabványok és szabványosítási normatív dokumentumok kidolgozásában. CISPR valamint nemzetközi szervezetek, mint pl nemzetközi szervezet rádió és televízió, a Villamosenergia-termelők és -elosztók Nemzetközi Szövetsége, a Nemzetközi Vasúti és Tömegközlekedési Szövetség stb.
ASTA D a villamos energia szállításával és elosztásával kapcsolatos kérdésekkel foglalkozik, beleértve a azonosítja az új szabványok kidolgozására vonatkozó piaci igényeket, azonosítja a szabványosításra szoruló technológiákat, és ajánlásokat tesz az IEC műszaki bizottságainak a KKV-kkal folytatott munkájuk javítására.
ACEA figyelembe veszi a környezetvédelemmel kapcsolatos szempontokat, koordinálja és harmonizálja az IEC műszaki bizottságainak tevékenységét, hogy elkerülje a megkettőzött munkájukat. környezetvédelmi kérdések nemzetközi szabványok kidolgozásában. Ez a tanácsadó bizottság ajánlásokat tesz a környezetvédelmi követelményeknek a kidolgozás alatt álló szabványokba való beépítésére vonatkozóan, valamint foglalkozik az elektromos termékek környezetvédelmi címkézésével és nyilatkozatával. EGY TENGER frissíti az IEC Guide 109:2012 „Environmental Matters. Beépítése az elektromos termékekre vonatkozó szabványokba”, és tanácsokat ad az alkalmazásához.
Tanács Az IEC hatálya alá tartoznak 4 irányító bizottság:
- EGYEZMÉNY – A jövő technológiáival foglalkozó elnöki tanácsadó testület ( elnök’ s tanácsadó Bizottság tovább jövő Technológia);
- MC - marketing bizottság Marketing Bizottság);
- SPC - kereskedelempolitikai bizottság Értékesítési Politikai Bizottság);
- CDF - pénzügyi bizottság pénzügyi bizottság).
A műszaki bizottságok, albizottságok és munkacsoportok közvetlenül részt vesznek a nemzetközi szabványok kidolgozásában és elfogadásában.
2012-ben az IEC 94 TC-vel és 80-val rendelkezik PC. Több mint 10 000 szakember vesz részt a nemzetközi szabványok és más IEC-kiadványok kidolgozásában.
A nemzetközi szabványok és IEC-dokumentumok kiadásának hivatalos nyelvei: angol, francia és orosz.
Az IEC szabványok számozása 60000-től 79999-ig terjed.
Példa IEC nemzetközi szabvány jelölések:
