Command Sequencer w systemie zenon Energy Edition - Stworzony w odpowiedzi na potrzeby energetyki

Branża energetyczna rządzi się swoimi prawami i oczekuje niezawodnych rozwiązań. Przedstawiciele COPA-DATA wiedzą o tym i na podstawie ponad 20-letnich badań stworzyli i wprowadzili w 2006 roku na rynek, oprogramowanie zenon Energy Edition będący zasadniczą częścią opartego na standardzie IEC 61850 systemu automatyki podstacji energetycznej.

Zapewnia on operatorowi interfejs do monitorowania i sterowania podstawowego wyposażenia i dlatego ma znaczenie krytyczne z punktu widzenia bezpieczeństwa nieprzerwanego działania podstacji. Dzięki sterownikom IEC 60870 i DNP3 oprogramowanie zenon szybko stało się czołowym produktem a pozytywna certyfikacja sterownika IEC 61850 przez TÜV tylko umocniła pozycję zenon jako lidera wśród systemów dla automatyki elektrowni i podstacji, technologii kontroli sieci oraz zarządzania farmami wiatrowymi, elektrowniami fotowoltaicznymi i Smart Grids.

RECEPTA NA SUKCES? RÓŻNORODNA FUNKCJONALNOŚĆ NIEZBĘDNA W BRANŻY ENERGETYCZNEJ

To specyficzne funkcjonalności niespotykane w innych rozwiązaniach sprawiają, że zenon Energy Edition działa zupełnie inaczej. Nasze rozwiązanie opiera się na zasadzie "parametryzowanie zamiast programowania" co skraca czas integracji projektu. Ponadto zenon jest całkowicie niezależny. Tylko od klientów zależy na sprzęcie jakiego typu i jakiego producenta będą go używali.

Poza tym ta wersja oprogramowania zapewnia bezpieczną i otwartą komunikację z możliwością użycia całej gamy charakterystycznych dla branży energetycznej protokołów od GOOSE po IEC 60870. Ponadto wspiera on: blokady topologiczne i procesowe, alarmy graficzne, wszechstronne raportowanie, automatyczne kolorowanie linii, Command Sequencer, World View, Project Simulation, Multitouch, Cloud MS AZURE interface i wiele, wiele innych. Jednym słowem zenon Energy Edition to nagrodzony wieloma nagrodami system do nadzoru i automatyzacji instalacji energetycznych (EAS - Energy Automation System).

COMMAND SEQUENCER TO BEZPIECZNE PRZEŁĄCZENIA I AUTOMATYZACJA WYKONYWANYCH POLECEŃ

Rys. 1. Schemat możliwości modułu Command processing

W celu zapewnienia bezpiecznych przełączeń w systemach klasy SCADA, oprogramowanie zenon Energy Edition oferuje dedykowany moduł Command Processing, który służy do bezpiecznych przełączeń wartości zmiennych w energetyce. Pojęcie "bezpieczne przełączenie" oznacza w tym przypadku, że system automatycznie sprawdza czy operacja przełączenia jest dozwolona - zgodnie ze skonfigurowanymi przez użytkownika blokadami i na podstawie aktualnego, dynamicznie odświeżanego stanu topologii sieci.

W najnowszych wersjach oprogramowania zenon możliwości dla obsługi poleceń/komend są cały czas rozwijane. Żmudne i wielokrotne powtarzanie czynności przez operatora może zwiększać ryzyko popełnienia przez niego błędu, a co za tym idzie - wpływać pośrednio lub bezpośrednio na bezpieczeństwo systemu. Dlatego też oprogramowanie zenon udostępnia moduł Command Sequencer pozwalający na automatyzację wykonywanych poleceń/komend w systemie (Command Processing).

Moduł Command Sequencer sprawdza się wszędzie, gdzie pojawia się potrzeba wykonywania:

• regularnych, cyklicznych przełączeń,
• skomplikowanych sekwencji przełączeń,
• żmudnych dla operatora operacji.

Zasada działania modułu Command Sequencer jest prosta i polega na przygotowaniu poleceń przełączeń na podstawie których tworzona jest sekwencja kolejnych przełączeń wykonywanych w systemie. Taką sekwencję samodzielnie może przygotować operator aplikacji. Do tego celu udostępniony jest dla niego specjalny ergonomiczny edytor.

Operator może tworzyć warunki przechodzenia do kolejnych etapów sekwencji, wykonywać wiele przełączeń równolegle itd. Po uruchomieniu utworzonej sekwencji może natomiast obserwować krok po kroku, które aktualnie przełączenia są wykonywane i w razie potrzeby, potwierdzić wykonanie niektórych z nich, jeżeli system został zaprojektowany w taki sposób, aby każde przełączenie wymagało dodatkowego potwierdzenia.

Moduł Command Sequencer składa się z następujących części:

• Środowiska inżynierskiego w edytorze zenon Energy Edition;
• Edytora Command Sequencer dla runtime zenon Energy Edition.

Za pomocą edytora sekwencje rozkazów mogą być tworzone bezpośrednio w zenon Runtime - czyli w działającej aplikacji. Skonfigurowane polecenia w module Command Processing są bazą dla sekwencji rozkazów. W trakcie trwania procesu, odpowiednie statusy rozkazów są wyświetlane w edytorze dla sekwencji komend.

Zaletą stosowania tego typu rozwiązań jest uniezależnienie się od stosowanych urządzeń ponieważ nie ma konieczności dokonywania w nich modyfikacji, gdyż cały proces projektuje się za pomocą modułu Command Sequencer i to właśnie ten moduł dba o logikę wykonywanych operacji, ich kolejności czy sprawdzanie warunków przejścia do kolejnych kroków zaprojektowanej sekwencji.

W takiej sytuacji oprogramowanie SCADA komunikuje się z urządzeniami energetyki poprzez dostępne drivery zenon EE (np. IEC 60870-101/104, IEC 61850, DNP3 itd.) nie ingerując w to, co dokładnie dzieje się w programie takiego urządzenia.

Z każdą kolejną wersją zenon w Command Sequencer pojawiają się dodatkowe funkcje, zwiększające ergonomię pracy - zarówno konfiguracji modułu jak i jego użytkowania. Rozszerzane są także możliwości pracy tego modułu takie jak: wsparcie redundancji, uruchamianie na żądanie - poprzez funkcje zenon, rozszerzenie o zarządzanie użytkownikami przez co zwiększa się bezpieczeństwo zastosowania takiego rozwiązania, export/import stworzonych sekwencji poleceń czy też odczyt informacji systemowych na temat przebiegu działania sekwencji.

Aby ułatwić pracę użytkownikowi, zaimplementowany został mechanizm "uczenia" ("Teaching"). Korzystający z modułu ma teraz dwie możliwości. A mianowicie: może samodzielnie za pomocą wbudowanego edytora, wybierać z listy dostępne (wcześniej przygotowane) rozkazy i budować za ich pomocą cała sekwencję kolejnych przełączeń.

Drugą możliwością jest skorzystanie z funkcji "uczenia". W tym przypadku, system przełącza się w tryb symulacji i użytkownik wykonuje przełączenia bezpośrednio ("ręcznie"), w takiej kolejności, w jakiej ma to robić później automatycznie moduł Command Sequencer. Moduł ten, w tle - automatycznie zapisuje kolejne kroki wykonywane przez operatora. Dzięki temu, użytkownik systemu niejako "uczy" moduł poprzez wykonywanie przełączeń, w jaki sposób ma się zachowywać. Tak przygotowaną sekwencję operator może zapisać i uruchomić w późniejszym czasie już poza trybem symulacji.

PODSUMOWANIE

Platformy informatyczne oparte o systemy SCADA wykorzystywane w branży energetycznej stały się w ostatnich latach znacznie sprawniejsze i istnieje stała tendencja do integracji niektórych bardzo szybkich funkcji automatyki, takich jak blokowanie wsteczne lub schematy ograniczenia w dostarczaniu i poborze energii elektrycznej w tych platformach, w celu zmniejszenia ilości urządzeń i ich kosztów.

Nagromadzenie takich funkcji skutecznie konwertuje system SCADA na zaawansowaną platformę automatyki, która jednak musi spełniać wymagania dotyczące czasu rzeczywistego i bezpieczeństwa. Szukając idealnego rozwiązania spełniającego powyższe wymagania nie sposób nie zarekomendować opisywanego w artykule zenon Energy Edition.

Tomasz Papaj
Piotr Dąbrowski
Jürgen Resch
COPA-DATA Polska
www.copadata.com/pl-pl/