magazine isup 6(54) 2014

104
Информатизация и системы управления в промышленности 6’2014 АСУ ТП КИПиА АСКУЭ РЗА MES SCADA ПТК

Upload: isup

Post on 08-Apr-2016

256 views

Category:

Documents


14 download

DESCRIPTION

Журнал ИСУП. № 6(54). 2014 год

TRANSCRIPT

Page 1: Magazine isup 6(54) 2014

Информатизация и системы управления в промышленности

6’2014 АСУ ТПКИПиА АСКУЭ РЗА MESSCADA ПТК

Page 2: Magazine isup 6(54) 2014
Page 3: Magazine isup 6(54) 2014

ООО "Встраиваемые Системы"г. Москва, ул. Лобачика, дом 11Тел.: (495) 648-60-47, Факс: (495) 648-60-47E-mail: [email protected]

www.empc.ru

Промышленное коммуникационное оборудованиена расширенный температурный диапазон (-40 … +75 ºC)

IGS-10020MT ISW-800T-M12 IGS-504HPT ISW-1022MPT IGT-1205AT ISW-501TГигабитный

управляемый Ethernet коммутарор 8 х Port

10/100/1000Base-T , 2 х 100/1000Base-X SFP

Неуправляемый промышленный

коммутатор Fast Ethernet, 8 х 10/100Base-TX (с

разъемами M12), степень защиты IP67

Гигабитный Ethernet коммутатор, 4

10/100/1000Base-T 802.3af/at PoE , 1 х

10/100/1000Base-T RJ-45

Управляемый Fast Ethernet коммутатор, 8 х 10/100Mbps IEEE 802.3af PoE , 2 комбинированных

Gigabit TP/SFP (SFP Mini-GBIC)

Промышленный гигабитный

медиаконвертер 10/100/1000Base-T RJ-45, 2 х 100/1000Base-X SFP

Неуправляемый Fast Ethernet, 5 х х 10/100Base-TX

Page 4: Magazine isup 6(54) 2014

15

20

24

29

Содержание журнала

Телемеханизация РП и ТП‑6(10) кВ на базе доступных и надежных решений ПТК «ТМИУС КП»

При телемеханизации распределительных пунктов и трансформаторных подстанций 6(10) кВ при-менение централизованной, распределенной или смешанной системы сбора параметров телеметрии и управления объектом, как правило, определяет-ся технико-экономическими показателями, кото-рые сильно зависят от уровня интеграции системы телемеханики с системами РЗА и АИИС КУЭ. Чем выше уровень такой интеграции, тем эффективнее капитальные вложения в автоматизацию объекта. Зачастую в силу определенных условий построе-ние распределенной системы сбора и управления не представляется возможным. В статье рассмотре-ны различные решения построения систем сбора данных и управления объектами на базе ПТК «ТМИ-УС КП» разработки ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика».

Веб‑шлюзы NetbiterПод маркой Netbiter выпускаются разнообразные веб-шлюзы, помогающие осуществлять дистанци-онное управление промышленным оборудованием. В статье описывается функционирование шлюзов Netbiter, позволяющих строить сети с применением облачных технологий и без, сравниваются техниче-ские особенности устройств нескольких серий.

Как перекинуть МОСТ. Программно‑технический комплекс для учета электроэнергии

Программно-технический комплекс МОСТ, разра-ботанный компанией «Тайпит», позволяет с лег-костью строить системы учета электроэнергии, обладающие функциональностью, которая отли-чает самые современные АИИС КУЭ. Это простое и доступное готовое решение, позволяющее бе-режливо расходовать ресурсы.

GSM/GPRS‑терминалы и радиомодемы 869 МГц для диспетчеризации и телеуправления

В статье на примере оборудования TELEOFIS сравниваются две технологии, использующиеся для организации опроса приборов учета: сото-вая связь и связь по бесплатному радиоканалу 869 МГц. Описаны особенности их применения, достоинства и недостатки обеих технологий.

Системы телемеханики с распределенной архитектурой

В статье проведен анализ вариантов построе-ния систем телемеханики, рассмотрены системы телемеханики с распределенной архитек турой, построенные с применением протоколов обмена МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-104, МЭК 61850.

Что делать в кризис? Блиц‑интервью с руководителями ведущих предприятий отрасли

Темы номераТема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

10

6

39

43

49

52

57

Применение систем управления с использованием беспроводных технологий

Существует целый ряд промышленных объектов, на которых чрезвычайно сложно и дорого вне-дрять автоматизированную систему с примене-нием кабельных линий связи. В этом случае неза-менимыми становятся беспроводные технологии. В качестве примера рассматривается система управления вспомогательными объектами на Лялинской компрессорной станции, внедренная компанией НПФ «Сенсорика».

Учет электроэнергии и повышение наблюдаемости подстанций 6–10 кВ

При большом количестве подстанций 6–10 кВ особенно важно найти решение, которое помогло бы повысить наблюдаемость подстанций, обеспе-чить учет электроэнергии и при этом не потребо-вало больших затрат труда и денежных средств. В статье описано такое системное решение, осно-ванное на устройстве сбора и передачи данных (УСПД) RTU-325M.

34

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Новое поколение блочных контроллеров Mitsubishi Electric: FX5

ПЛК серии FX5, разработанные специалистами компании Mitsubishi Electric, вобрали в себя все положительные свойства контроллеров предыду-щей серии, но при этом наделены новой архитек-турой, которая обеспечивает им очень большой задел для развития и модернизации. В статье под-робно рассказано о всех возможностях и техни-ческих особенностях контроллеров новой серии.

Высоконадежная микропроцессорная система автоматизации на базе контроллеров DCS‑2000 производства ЗАО «ЭМИКОН»

Контроллеры ЗАО «ЭМИКОН» семейства DCS-2000 по-зволяют создавать высоконадежные системы автома-тизации без использования импортных изделий.

Интеллектуальное управление, или Новая эра автоматизации

Программируемый контроллер Modicon M580 можно назвать революционным решением: в построенных на его базе системах все коммуникации между ком-понентами основаны на технологии Ethernet, что позволяет пользоваться всеми преимуществами от-крытых сетей управления: подключать к ним любые устройства, иметь повышенную скорость информа-ционного обмена и строить мощную систему защиты.

Новое поколение контроллеров Omron – универсальный контроллер NJ

В статье кратко представлены ключевые особен-ности и преимущества новой единой платформы автоматизации Sysmac. Рассмотрены технические характеристики флагманского контроллера се-рии Sysmac NJ и особенности панелей оператора нового поколения серии NA.

Page 5: Magazine isup 6(54) 2014

Автоматизация на практикеСредства автоматизации

78

83

89

92

95

65

69

73

61

6_(54)/2014

Технологии на уровень вышеВ статье рассмотрены новые технологии опреде-ления уровня жидкости в резервуарах на пред-приятиях химической промышленности. Реше-ние с цифровой архитектурой без импульсных линий и капилляров позволяет добиться высокой точности измерения, избежать прерывания тех-нологического процесса и дает ряд других пре-имуществ.

ОВЕН ТРМ500 – надежный терморегулятор для промышленных условий

Компания ОВЕН выпустила новый терморегулятор ТРМ500 для промышленных условий эксплуатации. Прибор предназначен для управления температур-ными режимами в печах, сушилках, термопластав-томатах (в том числе для управления горячеканаль-ными пресс-формами), экструдерах, термопрессах, машинах для выдува ПЭТ-тары, гомогенизаторах, запайщиках – в любом технологическом оборудо-вании с электрическими нагревателями.

Комплексный подход к вопросу патентования как одна из составляющих успеха Холдинга «Теплоком»

Важность интеллектуальной собственности в Рос-сии до сих пор многими недооценена. А между тем, в условиях бурного развития технологий защита интеллектуальной собственности помогает повы-сить конкурентоспособность предприятия и упро-чить его положение на рынке. В Холдинге «Тепло-ком» принят комплексный подход к разработке инновационных продуктов, который позволил зна-чительно увеличить количество рационализатор-ских предложений и получаемых патентов.

Интервью с президентом компании ООО «ЕвроМобайл» Алексеем Михайловичем Милославским

S7‑1500. Второе поколениеСтатья посвящена новым продуктам, разработан-ным для «тысячного» семейства модульной систе-мы SIMATIC. Центральные процессоры CPU 1515-2PN и CPU 1518-4 PN/DP, а также новая версия среды раз работки TIA Portal выпущены компани-ей «Сименс» для программируемого контроллера S7-1500. Подробно описаны их технические осо-бенности и возможности, которые они дают при построении автоматизированных систем.

События и комментарии

Всё включено. Встраиваемые решения IFC, полностью готовые к применению

В статье описываются три решения, разработан-ных китайской компанией IFC: панельные ком-пьютеры и мониторы IFC, а также встраиваемые компьютеры IFC-BOX. Вся данная продукция пол-ностью готова к работе и может быть сразу вне-дрена в самые разные системы.

МККР‑БЗГП – многоканальные контроллеры ресурса устройств защиты от импульсных перенапряжений

В настоящее время подразделениями ОАО «Газ-пром» реализуется комплексный план мероприя-тий по оптимизации затрат, одним из элементов которого является предупреждение (предотвра-щение) выхода оборудования из строя и своев-ременное выявление защитных устройств, ресурс которых подходит к концу. ЗАО «Хакель Рос», рос-сийская компания, предлагающая комплексные решения по молниезащите электротехнического оборудования, средств АСУ ТП и ТМ с 2003 года, занимает лидирующее место в своем сегменте рынка, осуществляя разработку, производство и поставки продукции на объекты ОАО «Газпром» и других крупных нефтегазодобывающих компа-ний. Статья посвящена новому решению компа-нии – контроллеру, позволяющему определить предаварийное состояние устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), что поз-воляет заменить устройство, не дожидаясь его от-каза.

METZ CONNECT: немецкая соединительная техника на российском рынке

На российском рынке появился новый сильный игрок – немецкая компания METZ CONNECT. На самом деле, ее продукция давно присутствует в России, поскольку компания METZ CONNECT – компаньон многих известных западных фирм, для которых осуществляет разработки. Теперь же она открывает здесь собственное представительство. Статья знакомит с историей компании и одним из ее новых изобретений – регистратором дан-ных EWIO-9180-M.

Контроль состояния УЗИП как мера, повышающая надежность автоматизированных систем управления

Журнал «ИСУП» уже знакомил своих читателей с устройствами защиты от импульсных перенапряже-ний (УЗИП) семейства BLITZDUCTOR® XT производ-ства компании DEHN + SÖHNE. Однако для защиты АСУ и всего предприятия важно не только применять УЗИП, но и наладить мониторинг их состояния, что-бы вовремя менять пришедшие в негодность устрой-ства. В статье подробно рассказано о конструктив-ных особенностях данных УЗИП, их преимуществах, а также о методах диагностики, позволяющей своев-ременно выявлять неисправный прибор.

Page 6: Magazine isup 6(54) 2014

Импортозамещение

Компанией ООО «КРОНЕ-Автоматика» запланировано начало производства приборов KROHNE нового поколения уже в течение 2015 года:

Отличительные особенности:• Поддержка «горячего резерва», журнал событий• Самостоятельная прорисовка схем• 6 слотов с возможностью установки различных плат• Интуитивный интерфейс пользователяНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 полугодие 2015 годаВычислитель расхода SUMMIT 8800

Отличительные особенности:• Ультразвуковой расходомер для технологического учета газа• Условный диаметр: 50...600 мм• Относительная погрешность: от ±1,0%• Рабочее давление, не более: 15 МПаНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 полугодие 2015 годаРасходомер ультразвуковой OPTISONIC 7300

Отличительные особенности:• Условный диаметр: 25...2 000 мм• Относительная погрешность: от ±0,25%• Рабочее давление, не более: 4 МПа (опционально 63 МПа)• Футеровка из полипропилена или твердой резиныНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаРасходомер электромагнитный OPTIFLUX 2300

Отличительные особенности:• Условный диаметр: 2,5...2 000 мм• Относительная погрешность: от ±0,25%• Рабочее давление, не более: 4 МПа (опционально 63 МПа)• Рабочая температура: –40...+180°CНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаРасходомер электромагнитный OPTIFLUX 4300

Отличительные особенности:• Измерение уровня жидких и сыпучих сред, паст и суспензий• Возможность установки конвертера на расстоянии

до 100 м от сенсора (раздельное исполнение)• Диапазон измерения, не более: 40 м• Рабочая температура: –50...+300°CНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаУровнемер рефлекс-радарный OPTIFLEX 2200

Отличительные особенности:• Измерение уровня жидких и сыпучих сред, паст и суспензий• Возможность установки конвертера на расстоянии

до 100 м от сенсора (раздельное исполнение)• Частота измерения: 8,9...10,4 ГГц• Широкий выбор антенн в зависимости от примененияНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаУровнемер радарный OPTIWAVE 5200

Компания ООО «КРОНЕ-Автоматика» поздравляет Вас с наступающим Новым Годом и предлагает ознакомиться с новинками производственной программы в 2014–2015 году

Производственная программа ООО «КРОНЕ-Автоматика» на данный момент включает в себя производство ультразвуковых и вихревых расходомеров, буйковых уровнемеров, фланцев из высококачественных материалов, выносных камер, струевыпрямителей и конусных переходов.

В нынешних условиях импортозамещения многие компании стремятся наладить производство непосредственно в России, чтобы не потерять рынок. Компания ООО «КРОНЕ-Автоматика», которая уже имеет 20-летний опыт производства в нашей стране и расположена в г. Самара, расширяет свои производственные мощности строительством нового здания.На новых площадях будет расположено производство расходомеров и уровнемеров KROHNE нового поколения.

Однако, основным прорывом в 2015 году станет новая калибровочная башня высотой 22,5 метров и точностью 0,033%. С помощью данной установки расширятся возможности проливки расходомеров условным диаметром до 1 600 мм, что является абсолютным преимуществом КРОНЕ-Автоматики, т.к. на территории России таких услуг на сегодняшний день не может более предложить ни одна компания.

Контактные данные:Россия, Самарская обл.,Волжский р-н, пос. СтромиловоТел.: +7 (846) 230-04-70, Факс: +7 (846) [email protected]

Каталог РасходомерыВы можете скачать каталог с подробной информацией по всей линейке приборовдля измерения расхода

Каталог УровнемерыВы можете скачать каталог с подробной информацией по всей линейке приборовдля измерения уровня

Page 7: Magazine isup 6(54) 2014

Импортозамещение

Компанией ООО «КРОНЕ-Автоматика» запланировано начало производства приборов KROHNE нового поколения уже в течение 2015 года:

Отличительные особенности:• Поддержка «горячего резерва», журнал событий• Самостоятельная прорисовка схем• 6 слотов с возможностью установки различных плат• Интуитивный интерфейс пользователяНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 полугодие 2015 годаВычислитель расхода SUMMIT 8800

Отличительные особенности:• Ультразвуковой расходомер для технологического учета газа• Условный диаметр: 50...600 мм• Относительная погрешность: от ±1,0%• Рабочее давление, не более: 15 МПаНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 полугодие 2015 годаРасходомер ультразвуковой OPTISONIC 7300

Отличительные особенности:• Условный диаметр: 25...2 000 мм• Относительная погрешность: от ±0,25%• Рабочее давление, не более: 4 МПа (опционально 63 МПа)• Футеровка из полипропилена или твердой резиныНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаРасходомер электромагнитный OPTIFLUX 2300

Отличительные особенности:• Условный диаметр: 2,5...2 000 мм• Относительная погрешность: от ±0,25%• Рабочее давление, не более: 4 МПа (опционально 63 МПа)• Рабочая температура: –40...+180°CНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаРасходомер электромагнитный OPTIFLUX 4300

Отличительные особенности:• Измерение уровня жидких и сыпучих сред, паст и суспензий• Возможность установки конвертера на расстоянии

до 100 м от сенсора (раздельное исполнение)• Диапазон измерения, не более: 40 м• Рабочая температура: –50...+300°CНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаУровнемер рефлекс-радарный OPTIFLEX 2200

Отличительные особенности:• Измерение уровня жидких и сыпучих сред, паст и суспензий• Возможность установки конвертера на расстоянии

до 100 м от сенсора (раздельное исполнение)• Частота измерения: 8,9...10,4 ГГц• Широкий выбор антенн в зависимости от примененияНачало производства ООО «КРОНЕ-Автоматика» – 2 квартал 2015 годаУровнемер радарный OPTIWAVE 5200

Компания ООО «КРОНЕ-Автоматика» поздравляет Вас с наступающим Новым Годом и предлагает ознакомиться с новинками производственной программы в 2014–2015 году

Производственная программа ООО «КРОНЕ-Автоматика» на данный момент включает в себя производство ультразвуковых и вихревых расходомеров, буйковых уровнемеров, фланцев из высококачественных материалов, выносных камер, струевыпрямителей и конусных переходов.

В нынешних условиях импортозамещения многие компании стремятся наладить производство непосредственно в России, чтобы не потерять рынок. Компания ООО «КРОНЕ-Автоматика», которая уже имеет 20-летний опыт производства в нашей стране и расположена в г. Самара, расширяет свои производственные мощности строительством нового здания.На новых площадях будет расположено производство расходомеров и уровнемеров KROHNE нового поколения.

Однако, основным прорывом в 2015 году станет новая калибровочная башня высотой 22,5 метров и точностью 0,033%. С помощью данной установки расширятся возможности проливки расходомеров условным диаметром до 1 600 мм, что является абсолютным преимуществом КРОНЕ-Автоматики, т.к. на территории России таких услуг на сегодняшний день не может более предложить ни одна компания.

Контактные данные:Россия, Самарская обл.,Волжский р-н, пос. СтромиловоТел.: +7 (846) 230-04-70, Факс: +7 (846) [email protected]

Каталог РасходомерыВы можете скачать каталог с подробной информацией по всей линейке приборовдля измерения расхода

Каталог УровнемерыВы можете скачать каталог с подробной информацией по всей линейке приборовдля измерения уровня

Page 8: Magazine isup 6(54) 2014

6

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Мнение Павла Ильича Воропаева, директора по маркетингу ООО «КЭАЗ» (Курский электроаппаратный завод)

Так все-таки спад производства или российский производитель полу-чает шанс?

Это второй импульс импорто­замещения. Появился ценовой ба­рьер импортной продукции. Рос­сийский производитель получает реальный шанс для активного ро­ста, так как становится привлека­тельней в первую очередь для вну­треннего потребителя и для зару­бежных покупателей.

Что делать в этой ситуации компаниям? Скажите исходя из соб-ственного опыта. Что делаете вы?

Активизировать маркетинг, вос­пользоваться ситуацией, когда по­купатель вновь оказался перед вы­бором. Повысить рыночную актив­ность, переключить потребителей на свой продукт.

Видите ли вы как производитель возможность заменить на собствен-

ном предприятии импортные компо-ненты на изделия, выпущенные рос-сийскими компаниями?

Да, и уже активно делаем это. Локализация производства на собст­венных мощностях – мощный ин­струмент защиты от непредсказуемо­го курса иностранной валюты.

Как вы считаете, ситуация, ко-торая сейчас сложилась, приобрела за-тяжной характер, который потребу-ет от российского производства пере-страиваться всерьез, или все вернется на круги своя в скором времени, импорт восстановится в полном объеме?

Мы бы советовали перестраи­ваться в любом случае. Случивший­ся кризис не первый и не последний.

Мнение Игоря Геннадьевича Ландочкина, директора ООО НПК «Рэлсиб»

Так все-таки спад производства или российский производитель полу-чает шанс?

Это больше шанс, чем очередное препятствие. Но вначале будет спад. Это неизбежно. Рынок напуган. За­таился. Необходимо, чтобы он при­

шел в себя и начал приноравливаться к работе в новых условиях.

Что делать в этой ситуации компаниям? Скажите, исходя из соб-ственного опыта. Что делаете вы?

Сложность ситуации в том, что резко увеличились затраты, в том числе на импортные материалы и комплектующие изделия. Но, с другой стороны, появился шанс увеличить цену на свои изделия для того, чтобы не только покрыть затраты, но и увеличить прибыль. Но делать это резко не нужно. Нуж­но показать своим покупателям, что ты на их стороне и стараешься защищать их интересы. Открылись новые рынки сбыта, занятые ранее импортом в стране, и появились ог­ромные возможности для экспорта. А в этом деле выиграют в первую очередь те, кто успел модернизиро­вать свое производство и кто выпу­скает инновационную продукцию.

Видите ли вы как производитель возможность заменить на собствен-ном предприятии импортные компо-ненты на изделия, выпущенные рос-сийскими компаниями?

Пока такой возможности нет. И не появится в течение 5–7 лет. И не нужно отгораживаться от внеш­него мира. Уж это было бы совсем

Конец 2014 года выдался непростым. На страну обрушилась новая волна финансового кризиса, рубль на биржах стал резко падать. Многие компании замерли в растерянности, не зная, что в такой ситуации предпринять и что ждет их завтра. Мы оставляем в стороне «проклятый» вопрос «Кто виноват?». Нас как профильное издание гораздо больше интересует, что в такой ситуации делать российским предприятиям? Дает ли им виток кризиса шанс упрочить свое влияние на отечественном рынке? Возможно ли импортозамещение в сфере автоматизированного производства, энергетики да и вообще в любой сфере промышленности? Поэтому мы обратились к нашим партнерам – компаниям, которые не раз публиковались в журнале «ИСУП» и снискали репутацию сильных и успешных игроков на российском рынке. Мы задали четыре одинаковых вопроса руководителям этих компаний.В первую очередь откликнулись отечественные производители и те, кто выпускает российскую продукцию на основе импортных комплектующих. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию, читатель, подборку ответов, которые пришли к нам самыми первыми. Они продолжают поступать в редакцию. Ознакомиться с ними вы можете на нашем сайте по адресу http://isup.ru/news/6541.

Что делать в кризис? Блиц-интервью с руководителями ведущих предприятий отрасли

Page 9: Magazine isup 6(54) 2014

7

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

зря. Не нужно стараться всё делать са­мим. Нужно кооперироваться со всем миром. Сегодняшняя ситуация, на­оборот, приглашает всех на внешний рынок.

Как вы считаете, ситуация, ко-торая сейчас сложилась, приобрела за-тяжной характер, который потребу-ет от российского производства пере-страиваться всерьез, или все вернется на круги своя в скором времени, импорт восстановится в полном объеме?

В этом вопросе я совершенно не согласен с нашим президентом. При правильной политике пра­вительства и ЦБ кризис забудется уже через три месяца и мы получим реальный рост, который исчисля­ется не в 0,5 %, а на порядок выше. Но это при правильной работе на­ших властей. А вот с этим у нас в стране действительно проблемы.

Мнение Владимира Вениаминовича Либермана, генерального директора ЗАО «Лимако»

Так все-таки спад производства или российский производитель полу-чает шанс?

Спад. Лишь очень малая часть российских производителей имеет шанс увеличить объемы производ­ства. Через 5–6 месяцев издержки возрастут пропорционально курсу доллара, после чего «ценовая» конку­рентоспособность большинства рос­сийских предприятий вновь упадет.

Что делать в этой ситуации компаниям? Скажите, исходя из соб-ственного опыта. Что делаете вы?

Всеми возможными ресурсами создавать конкурентоспособную про­дукцию (не «импортозамещение»), осознавая, что это крайне тяжелая задача и не всегда выполнимая. Мы решением этой задачи занимаемся давно и вне зависимости от кризи­са. Мы уже осуществляем экспорт­ные поставки наших уровнемеров в «дальнее» зарубежье, кризис толь­

ко внес определенные коррективы в этот процесс.

Видите ли вы как производитель возможность заменить на собствен-ном предприятии импортные компо-ненты на изделия, выпущенные рос-сийскими компаниями?

Нет. В полном объеме это сде­лать невозможно. Целиком на рос­сийских комплектующих создать конкурентоспособную продукцию невозможно.

Как вы считаете, ситуация, ко-торая сейчас сложилась, приобрела за-тяжной характер, который потребу-ет от российского производства пере-страиваться всерьез, или все вернется на круги своя в скором времени, импорт восстановится в полном объеме?

Предсказать, насколько затяж­ным будет кризис, не берусь. В боль­шинстве сегментов современной промышленности в настоящее время российская продукция неконкурен­тоспособна. Для того чтобы она ста­ла конкурентоспособной, необходи­мо время, ресурсы и максимальное использование передовых мировых достижений. «Импортозамещение» на основе опоры только на собствен­ные достижения не может позволить себе ни одна страна в мире. Импорт будет восстанавливаться, возможно, не в полной мере, но будет.

Мнение Андрея Борисовича Борткевича, генерального директора ООО «ЭЛЕКТРОТЕСТ ИНЖИНИРИНГ»

Так все-таки спад производства или российский производитель полу-чает шанс?

Конечно получает шанс. В но­ябре – декабре я стал подписывать по несколько договоров в неделю о дилерстве нашей продукции. Как сказал один наш зарубежный кон­курент после кризиса 2008–2010 го­дов: «Вас русских не поймешь, кому война, а кому мать родна!» Мы тог­да увеличили свою долю на рынке в два раза, и сейчас радостно поти­раем руки.

Что делать в этой ситуации компаниям? Скажите, исходя из соб-ственного опыта. Что делаете вы?

То же, что и всегда, – работать. Повышать качество продукции, уве­личивать производительность труда, выводить на рынок новые продук­ты. Как говорила Черная Королева из сказки Льюиса Кэрролла «Алиса в стране чудес», чтобы оставаться на месте, нужно бежать изо всех сил, а чтобы двигаться вперед – надо бежать в два раза быстрее. К про­фильной выставке «Мир климата 2015» мы готовим новые разработ­ки по автоматике вентиляции.

Видите ли вы как производитель возможность заменить на собствен-ном предприятии импортные компо-ненты на изделия, выпущенные рос-сийскими компаниями?

Очень, очень хотелось бы, но все комплектующие по электрони­ке и электротехнике мы покупаем за рубежом. Нет, не все, провода рос­сийские. Но мы не теряем надежды, очень ждем, когда заработает государ­ственная программа по развитию ми­кроэлектроники. Порадовали наши китайские партнеры, которые обеща­ют держать курс юаня к рублю, минуя доллар.

Как вы считаете, ситуация, ко-торая сейчас сложилась, приобрела за-тяжной характер, который потребу-ет от российского производства пере-страиваться всерьез, или все вернется на круги своя в скором времени, импорт восстановится в полном объеме?

Россияне! Друзья, коллеги, парт­неры и конкуренты, – ничего не жди­те! Будьте активными предпринима­телями – отгрызайте у импорта каж­дую пядь рынка, до которой сумеете дотянуться! Ветер перемен всегда дует в наши паруса!

Алексей Анатольевич Ракшин, генеральный директор ООО «ТЕХНО-АС»

Так все-таки спад производства или российский производитель полу-чает шанс?

Конечно получаем шанс!!! Оче­видно, что при низких ценах энер­

Page 10: Magazine isup 6(54) 2014

8

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

гоносителей на внешних рынках и высоких курсах основных валют именно российские изготовите­ли техники выйдут на лидирую­щие позиции. Это, в свою очередь, должно положительно сказаться и на качестве продукции, и на ее объемах, и, возможно, даже станет импульсом к долгожданному выхо­ду на внешние рынки технологич­ных и наукоемких продуктов.

Что делать в этой ситуации ком-паниям? Скажите, исходя из собст-венного опыта. Что делаете вы?

Сейчас наступил именно тот пе­риод, который как никогда раньше может сблизить отечественные пред­приятия – производителей и пользо­вателей, монополии и малый бизнес. Надо договариваться, надо совместно разрабатывать новые продукты и ра­ботать над улучшением выпускаемых сейчас, надо менять годами устоявши­еся стереотипы в отношении россий­ских производителей оборудования, а для этого – организовывать встре­чи, проводить семинары, показывать и доказывать, что отечественные изде­лия не только не хуже, а иногда и пре­восходят иностранные аналоги.

Видите ли вы как производитель возможность заменить на собствен-ном предприятии импортные компо-ненты на изделия, выпущенные рос-сийскими компаниями?

Да, импортозамещение возмож­но, но далеко не на 100 %. В сфере радиоэлектроники сложно найти отечественные аналоги импортным элементам, но ведь и наши смеж­ники понимают эту задачу. Активно развиваются предприятия, выпуска­ющие электронику и элементы для ВПК, авиастроения, космоса, дру­гих отраслей, и мы с удовольстви­ем будем применять их продукцию, если она не будет уступать тем ино­странным элементам, которые мы используем сейчас.

Как вы считаете, ситуация, ко-торая сейчас сложилась, приобрела за-тяжной характер, который потребу-ет от российского производства пере-страиваться всерьез, или все вернется на круги своя в скором времени, им-порт восстановится в полном объеме?

Вполне возможно, что через ка­кой­то период санкции будут сняты,

восстановится процесс внешних за­имствований для финансовых ин­ститутов и даже, может быть, цены на энергоресурсы восстановят утра­ченные позиции, но… Уже никто не сможет гарантировать, что это не повторится. И в такой ситуации надо в первую очередь рассчиты­вать на себя, на близких партнеров, с которыми «варимся в одном кот­ле». Именно осознание того, что мы вместе, и потребует масштабной перестройки связей предприятий, заставит ориентироваться в первую очередь на отечественных партне­ров. Надеюсь, эти процессы получат еще и административную поддержку на всех уровнях, «зеленые коридоры» в налогообложении, таможенном ре­гулировании. И, если это произойдет, созданные механизмы будут работать и регулярно адаптироваться под ме­няющиеся внешние факторы, то рос­сийский производитель еще долгие годы будет на первых ролях в нашей экономике, а иностранные предприя­тия будут не импортировать, а инве­стировать в нашу экономику, лока­лизуя производства, создавая СП, тем самым переходя на качественно иной уровень отношений с Россией.

Антон Владимирович Игнашев, технический директор ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика»

Так все-таки спад производства или российский производитель полу-чает шанс?

Для российских производи­телей это огромный шанс себя проявить, исходя из значительно возросших цен на все комплекту­ющие и оборудование иностран­ного производства. Если раньше ряд комплектующих практически не сказывался на общей стоимо­сти изделия, то сейчас совершенно иная ситуация, и каждая «мелочь» ощутимо влияет на конечную стои­мость. Местные производители должны воспользоваться такой воз­можностью, пока она есть, это их шанс зайти на рынок. Негативной стороной является сокращение ин­вестпрограмм.

Что делать в этой ситуации ком-паниям? Скажите исходя из собствен-ного опыта. Что делаете вы?

Мы начали работать с многи­ми российскими производителями по всем направлениям, стараемся создать с ними совместные продук­ты (мы предлагаем программную часть для производителей аппарат­ного обеспечения в ряде проектов). Переходим на более доступные ком­плектующие. Создаем бюджетные ва­рианты исполнения продукции. Ком­паниям рекомендуем создавать каче­ственную продукцию и сотрудничать, уменьшая себестоимость продукции и открывая новые рынки за счет силь­ных сторон партнеров.

Видите ли вы как производитель возможность заменить на собствен-ном предприятии импортные компо-ненты на изделия, выпущенные рос-сийскими компаниями?

В нашей области заменить воз­можно только весьма ограниченную часть, что мы и делаем. Еще до нача­ла кризиса мы избрали путь создания максимально доступного продукта под индивидуальные нужды заказ­чика, так как стоимость для заказ­чика является основным критерием выбора оборудования. Мы стали использовать Linux вместо Windows, постепенно переходим на собствен­но разработанный HMI, который по­зволит заменить дорогой панельный компьютер на touch­монитор или планшет. Разрабатываем и изготав­ливаем типовые узлы, которые со­кращают себестоимость.

Как вы считаете, ситуация, ко-торая сейчас сложилась, приобрела за-тяжной характер, который потребу-ет от российского производства пере-страиваться всерьез, или все вернется на круги своя в скором времени, им-порт восстановится в полном объеме?

Времени на принятие решения очень мало. Пока зарплаты находят­ся на прежнем уровне и есть психо­логический эффект от внезапного повышения курсов валют, нужно быстро выходить на рынок и предла­гать альтернативу привычному заказ­чику и рынку оборудования. Вскоре многие привыкнут к новым ценам и возможностей для развития станет меньше. Для развития сейчас лучшее время.

Page 11: Magazine isup 6(54) 2014
Page 12: Magazine isup 6(54) 2014

10

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

При телемеханизации распределительных пунктов и трансформаторных подстанций 6(10) кВ применение централизованной, распределенной или смешанной системы сбора параметров телеметрии и управления объек-том, как правило, определяется технико-экономическими показателями, которые сильно зависят от уровня интеграции системы телемеханики с системами РЗА и АИИС КУЭ. Чем выше уровень такой интеграции, тем эффективнее капитальные вложения в автоматизацию объекта. Зачастую в силу определенных условий построение распределенной системы сбора и управления не представляется возможным. В статье рассмотрены раз-личные решения построения систем сбора данных и управления объекта-ми на базе ПТК «ТМИУС КП» разработки ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика».

ООО «ЦентрЭнергоАвтоматика», г. Москва

Телемеханизация РП и ТП‑6(10) кВ на базе доступных и надежных решений ПТК «ТМИУС КП»

Эффективность диспетчерского управления энергообъектами, а вме-сте с тем и надежность электроснаб-жения потребителей, без всякого сомнения, определяются уровнем автоматизации объекта, объемом и достоверностью получаемых пара-метров телеметрии, достаточных для оценки оперативной ситуации и вы-работки на ее основе управленческо-го решения.

Минимальный объем парамет-ров телеметрии с объекта включает в себя состояние коммутационных аппаратов (включено/отключено) и аварийно-предупредительной сиг-нализации (работа устройств релей-ной защиты и автоматики, охранно-пожарной сигнализации), значения питающего напряжения, электриче-ской нагрузки присоединений.

В зависимости от уровня автома-тизации объекта параметры телемет-рии могут быть получены либо через каналы дискретного ввода, либо, при наличии технической возможности, от блоков цифровых защит присо-единений (SEPAM, БМРЗ, Орион РТ3 и др.), различных многофунк-

циональных измерительных преобра-зователей (SATEC, АЕТ, ЕТ, ПЦ6806, ЭНИП2 и др.), а также от микро-процессорных счетчиков электри-ческой энергии (СЭТ-4 ТМ, Мерку-рий 230 и др.).

Обобщенная типовая структур-ная схема распределенной системы телемеханики для распределитель-ных пунктов (РП) и трансформа-торных подстанций 6(10) кВ (ТП-6(10) кВ) представлена на рис. 1.

В качестве примера распреде-ленной системы сбора данных те-леметрии и управления объектами

рассмотрим вариант, где в качестве контроллера ячейки используется многофункциональный измеритель-ный преобразователь (МИП) с функ-циями счетчика электрической энер-гии SATEC EM133 c модулем расши-рения каналов ввода/вывода 12DIOR.

Головной контроллер телемеха-ники LinPAC-8381 (LinPAC-8781) по стандартным протоколам МЭК- 870-5-101/103/104, Modbus осуществ-ляет сбор, обработку и передачу па-раметров телеметрии на уровень диспетчерского управления и обес-печивает ретрансляцию команды те-

Таблица 1. Ориентировочный расчет стоимости распределенной системы телемеханики (для шкафа ТМ указаны основные позиции)

№п/п

Наименование затрат Един. Изм. Кол-во Цена Стоимость

Оборудование ТМ, в том числе:

1.1 Шкаф ТМИУС КП для РП и ТП 6 (10) кВ в составе: компл. 1 120 000 120 000

1 Шкаф электрический, 600 × 600 × 250 шт. 1

2 Контроллер программируемый LinPAC-8781 с ПО шт. 1

3 Модуль расширения портов 4 порта RS-485, I-8144iW шт. 1

4 Модуль дискретного ввода на 16 ТС, I-8053PW шт. 1

5 GSM-роутер HSDPA/HSUPA/EDGE/GPRS iRZ RUH2 3G шт. 1

1.2 Satec EM133 c модулем расширения 12DIOR + доп. порт RS-485 шт. 16 30 000 480 000

Всего (с НДС) 600 000

Page 13: Magazine isup 6(54) 2014

11

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Измерительные

преобразователи

SATEC c модулями DIORRS-485 – МЭК 870-5-101

RS-485 – МЭК 870-5-103/Modbus

Сбор ТС

Выдача ТУ

LinPAC-8381

Распределенная система телемеханики и АИИС КУЭ

ТС ТУ ТС ТУ

1 С.Ш.

2 С.Ш.

RS-485 – МЭК 870-5-103/Modbus

1 С.Ш.

2 С.Ш.

ИЗ

МЕР

ЕН

ИЯ

РЗ

А

RS-485

1 С.Ш.

2 С.Ш.У

чет э

лектр

оэн

ер

гии

RS-485

Сервер АИИС КУЭ

Сеть оператора

связи

Сервер телемеханики

ВОЛС

Коммутатор

3G-маршрутизатор

Ethernet

Конвертор интерфейсов

Ethernet / RS-485

ТС ТУТС ТУ

SEPAM, Орион РТЗ Меркурий 230, СЕ303

Меркурий 230, СЕ303RS-485

RS-485 – МЭК 870-5-103/Modbus

Сбор ТС

LinPAC-8381

1 С.Ш.

2 С.Ш.

RS-485 – МЭК 870-5-103/Modbus

1 С.Ш.

2 С.Ш.

ИЗ

МЕР

ЕН

ИЯ

И

Учет э

лектр

оэнер

ги

и

РЗ

А

Сервер АИИС КУЭ

Сеть оператора

связи

Сервер телемеханики

ВОЛС

Коммутатор

3G-маршрутизатор Ethernet

SEPAM, Орион РТЗ

Распределенная система телемеханики и АИИС КУЭ

RS-485

RS-485

Выдача ТУ

Рис. 2. Централизованная структура сбора данных

Рис. 1. Структурная схема распределенной системы телемеханики

Page 14: Magazine isup 6(54) 2014

12

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

леуправления объектом. Телеуправ-ление объектами и сбор дискретных сигналов происходит через блоки ре-лейной защиты либо через встроен-ные входы/выходы измерительных преобразователей.

Наличие у измерительного пре-образователя второго дополнитель-ного порта RS-485 обеспечивает возможность независимого доступа к данным и функциям МИП с сер-веров телемеханики и АИИС КУЭ.

Ориентировочная стоимость обо-рудования распределенной системы телемеханики, включая шкаф теле-механики с головным контроллером и коммуникационным оборудова-нием, 16 измерительных преобра-зователей SATEC EM133 c моду-лями расширения 12DIOR и т. д., составит порядка 600 тыс. рублей (табл. 1).

Зачастую при реконструкции действующих энергообъектов в силу определенных причин, как правило, ввиду отсутствия свободного мес-та в шкафу ячейки, разместить там контроллер присоединения или мно-гофункциональный измерительный преобразователь не представляется возможным. В этом случае единст-венным источником информации о нагрузке присоединения и уровне питающего напряжения остаются микропроцессорные счетчики элек-троэнергии (СЭТ-4 ТМ, Меркурий 230, СЕ303 и др.), установленные

раньше, до проведения работ по те-лемеханизации объекта.

При такой схеме сбора данных задача приема сигналов дискретного ввода и реализации телеуправления возлагается на центральный шкаф те-лемеханики, в который дополнитель-но устанавливаются модули дискрет-ного ввода/вывода и реле телеуправ-ления выключателями нагрузки.

Частным случаем данной схе-мы является необходимость опроса счетчиков электроэнергии системой АИИС КУЭ с верхнего уровня. Наи-более простым решением является использование второго интерфейса счетчиков для нужд телемеханики. Но что делать, если счетчик имеет

только один интерфейс? Вариант ре-шения проблемы – использование контроллером телемеханики функ-ций УСПД с целью опроса счетчи-ков и передача данных потребления электроэнергии в понятном для сис-темы АИИС КУЭ формате. Другим решением является использование функции «туннелирования» после-довательного порта, к которому под-ключены счетчики электроэнергии, с помощью TCP-сокета. В данном случае контроллер основное вре-мя производит сбор информации со счетчиков для целей телемехани-ки, но при установлении TCP-соеди-нения между сервером АИИС КУЭ и контроллером с целью опроса счет-

Таблица 2. Ориентировочный расчет стоимости затрат на шкаф телемеханики для централизованного сбора данных (показаны основные позиции)

№п/п

Наименование затратЕдин. Изм.

Кол-во Цена Стоимость

Оборудование и материалы ТМ, в том числе:

1.1 Шкаф ТМИУС КП для РП и ТП 6 (10) кВ в составе: к-т. 1 350 000 350 000

1 Шкаф электрический, 2000 × 600 × 400 шт. 1

2 Контроллер программируемый LinPAC-8781 с ПО шт. 1

3 Модуль расширения портов 4 порта RS-485, I-8144iW шт. 1

4 Модуль дискретного ввода на 32 ТС, I-8040PW шт. 6

5 Корзина расширения на 4 слота, RU-87P4 шт. 1

6 Модуль дискретного вывода на 16 ТУ, I-87037W шт. 1

7 Модуль дискретного вывода на 32 ТУ, I-87041W шт. 1

8 Реле PLC-RSP-24DC/21–21 шт. 32

9 GSM-роутер HSDPA/HSUPA/EDGE/GPRS iRZ RUH2 3G шт. 1

1.2 Кабель ТС КВВГнг-LS 10 × 1 (от ячеек присоединений до шкафа ТМ) м 250 60 15 000

1.3 Кабель ТУ КВВГнг-LS 4 × 1,5 (от ячеек присоединений до шкафа ТМ) м 250 30 7 500

Всего (с НДС) 372 500

Решение на базе iRZ RUH3

1 С.Ш.

2 С.Ш.

Изм

ер

ени

е и

учет

эл

ектр

оэн

ер

ги

и

RS-485

Сервер АИИС КУЭ

Сеть оператора

связи

Сервер телемеханики

ВОЛС

Ethernet

Меркурий 230, СЕ303

Коммутатор

Сбор ТС

Выдача ТУ

iRZ RUH3

Модули ICPDAS 7000

встроенным

3G-модемом

Контроллер со

Рис. 3. Схема на базе iRZ RUH3

Page 15: Magazine isup 6(54) 2014

13

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

чиков контроллер прерывает обмен и предоставляет порт системе АИИС КУЭ. После отключения TCP-со-единения обмен между контролле-ром и счетчиками возобновляется.

Структурная схема телемехани-зации с централизованным сбором данных телеметрии и управлением объектов представлена на рис. 2.

Затраты на шкаф телемехани-ки для централизованного сбора данных телеметрии и управления объектами по сравнению с первым вариантом будут выше в среднем на 200 тыс. рублей. Но за счет эко-номии средств на контроллерах яче-ек в целом по объекту общее сни-жение затрат применительно к РП, ТП-6(10) кВ на шестнадцать при-соединений составит более 200 тыс. рублей (табл. 2).

Актуальная потребность в сокра-щении расходов, необходимость соз-дания недорогих и функциональных

устройств требуют от рынка новых решений. По запросу заказчика было доработано и портировано полно-функциональное ПО под бюджетный 3G-маршрутизатор iRZ RUH2b/3. С помощью операционной системы Linux из него удалось сделать пол-ноценный контроллер для систем телемеханики и АИИС КУЭ с воз-можностью передачи данных через сети сотовых операторов. Такой контроллер имеет встроенные порты RS-232/485 и каналы ввода/выво-да, а также может использоваться для телемеханизации реклоузеров (рис. 4) и создания распределенных систем мониторинга. Конфигуриро-вание штатных функций маршру-тизатора iRZ и функций телемеха-ники производится через различ-ные страницы веб-интерфейса, что позволяет сохранить техническую и программную поддержку от произ-водителя.

В качестве системы диспетчер-ского управления может служить существующая SCADA или ОИК, которая позволяет принять инфор-мацию в протоколе МЭК 870-5-104.

Маршрутизаторы для 3G-сетей производства iRZ успешно приме-няются многими компаниями для организации основных и резервных каналов связи, однако потенциал данных устройств значительно выше.

ВыводыКомпания «ЦентрЭнергоАвто-

матика» обладает набором доступ-ных и проверенных временем надеж-ных решений для построения раз-личных вариантов телемеханизации объектов электроэнергетики с ин-теграцией различных систем и при-боров и обеспечивает «под ключ» их внедрение, включая проектирова-ние, монтаж и наладку, а также тех-ническую поддержку.

А. В. Игнашев, технический директорООО «ЦентрЭнергоАвтоматика», г. Москва,

тел.: (495) 234-7643,e-mail: [email protected],

www.cea-energo.ru

Рис. 4. Телемеханизация реклоузера

Page 16: Magazine isup 6(54) 2014

HMS_gateway_concept 5_5.indd 1 24.12.2014 17:58:17

Page 17: Magazine isup 6(54) 2014

15

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Под маркой Netbiter выпускаются разнообразные веб-шлюзы, помогаю-щие осуществлять дистанционное управление промышленным обору-дованием. В статье описывается функционирование шлюзов Netbiter, позволяющих строить сети с применением облачных технологий и без, сравниваются технические особенности устройств нескольких серий.

ООО «АКОМ», г. Челябинск

Веб-шлюзы Netbiter

В повседневной жизни мы уже привыкли к дистанционным серви-сам – интернет-банку, СМС-опо-вещениям, GPS-навигации в те-лефоне. Дистанционные сервисы позволяют выполнять множество действий незамедлительно, не по-кидая места, где возникла эта необ-ходимость, что существенно эко-номит время и дает определенную свободу перемещения. Это удобно и уже стало обыденностью.

К хорошему привыкаешь быстро! И на работе, выполняя служебные обязанности, также хочется быть мо-бильным и пользоваться ставшими уже привычными сервисами (рис. 1). Производители это понимают и сле-дуют этому тренду. Рынок промыш-ленной автоматизации, конечно, несколько консервативен, но нали-чием веб-интерфейса у прибора или у программного обеспечения сейчас уже никого не удивишь. Инженеру есть из чего выбирать. И этот выбор основывается не только на формаль-ных характеристиках, но и на впе-чатлениях от удобства работы с обо-

рудованием, от уровня доверия производителю, от работы службы техподдержки.

В веб-шлюзах серии Netbiter (рис. 2) производитель – шведская компания HMS Industrial Networks – постарался максимально совместить простоту использования с высокой функциональностью.

Netbiter – это комплексное ре-шение задачи удаленного монито-ринга и управления оборудованием в режиме онлайн, которое лишь для краткости можно упрощенно на-звать шлюзом. Под маркой Netbiter предлагается целый модельный ряд шлюзов, отличающихся функцио-нальностью и способом обработки данных. Их особенности и будут рассмотрены в статье.

Подключение к оборудованиюШлюзы Netbiter имеют раз-

витые коммуникационные воз-

можности, что позволяет подклю-чать их к любому оборудованию (рис. 3). Шлюзы могут работать как Modbus Master (RTU/ASCII) по интерфейсам RS-485/232 и как Modbus-TCP или Ethernet/IP-кли-ент по интерфейсу Ethernet соответ-ственно. То есть шлюз может высту-пать сетеобразующим устройством и самостоя тельно производить обмен данными с устройствами Slave/Server в этих сетях. Если же будет стоять задача подключения к оборудова-нию по другим сетевым протоколам (например, Profibus), то потребуется установить дополнительный шлюз из серии Anybus.

Кроме сетевых подключений Netbiter обеспечивает и прямую работу с сигналами от оборудова-ния – в шлюзе имеются встроен-ные каналы дискретного и аналого-вого ввода/вывода. Таких каналов совсем немного, но набор всегда

Рис. 2. Шлюзы серии NetbiterРис. 1. Дистанционное управление

становится нормой на производстве

HMS_gateway_concept 5_5.indd 1 24.12.2014 17:58:17

Page 18: Magazine isup 6(54) 2014

16

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

можно расширить. Для этого ис-пользуются стандартные модули вво-да/вывода с интерфейсом Modbus RTU Slave от любого производите-ля, которые подключаются к шлю-зу Netbiter. Таким образом, можно обеспечить сопряжение шлюза с лю-бым оборудованием.

Чаще всего для дистанцион-ного мониторинга и управления устройства подключаются к шлюзу по протоколу Modbus. Общие тру-дозатраты на инсталляцию зависят от размеров проекта, от количества подлежащих контролю данных про-цесса. Однако в любом случае про-цедура занимает не более несколь-ких часов. При первоначальной на-стройке нужно определить шаблоны устройств – так называемые Device Templates, то есть файлы описания подключаемых устройств. Компа-ния HMS предлагает длинный спи-сок уже испытанных шаблонов. Это облегчает пользователю наладку при большом количестве компо-нентов – ему остается лишь выбрать из списка подходящие для него. В любом случае, даже самостоятель-ное создание шаблона подключае-мого устройства не отнимет много времени, зато потом, в следующем проекте, подключение этого устрой-ства с готовым шаблоном займет считанные минуты. Настраивается шлюз локально или удаленно, зави-сит от модели шлюза и способа его подключения. Все настройки про-изводятся на конфигурационных страницах шлюза, которые откры-ваются через обычный веб-браузер.

Как работает шлюзПодключенный к контролируе-

мому оборудованию шлюз начи-нает с заданной периодичностью собирать данные как по сети, так и напрямую со своих встроенных каналов ввода/вывода. Эти данные архивируются и обрабатывают-ся. В случае появления какой-ли-бо неисправности или при выходе

контролируемой величины за ука-занный диапазон формируется сиг-нал тревоги. Он подается на веб-страницу проекта, дополнительно его можно отправить на указанный при конфигурировании адрес элек-тронной почты или на мобильный телефон в виде СМС-сообщения. На странице проекта в окне брау-зера всегда можно посмотреть в ре-жиме онлайн текущие значения па-раметров и сигналы тревог, а также архивную информацию в таблич-ном или графическом виде (трен-ды). В качестве контролируемого параметра можно использовать местоположение оборудования – GPS-трекинг. Также имеется функ-ция «геофенсинг» – сигнализация о попадании на заранее обозначен-ную территорию или о покидании таковой.

Шлюзы Netbiter имеют разви-тую иерархическую систему па-рольного доступа. В зависимости от статуса каждый пользователь мо-жет получить свой пароль, который будет предусматривать различные права: от полного доступа с возмож-ностью вносить изменения в про-ект до возможности просматривать только ограниченный набор пара-метров. В соответствии с этими пра-вами настраиваются и тревожные оповещения – разные пользовате-ли могут получать отличные друг от друга наборы оповещений.

В зависимости от способа обра-ботки и хранения получаемых дан-ных шлюзы Netbiter делятся на две серии: WS (WebSCADA) и EC (EasyConnect).

Серия Netbiter ECNetbiter EC – это комплексная

система для дистанционного управ-ления и мониторинга, состоящая из трех основных элементов (рис. 4):

`` непосредственно самого шлюза Netbiter EC, который обеспечивает физическое подключение к удален-ному оборудованию, посылающему и принимающему данные;

`` сервера данных Netbiter Argos, который собирает, обрабатывает и хранит данные, полученные от обо-рудования;

`` компьютера или смартфона с выходом в Интернет, обеспечива-ющих доступ к данным, что позво-ляет пользователю через обычный веб-браузер видеть текущий статус своих устройств и осуществлять управление оборудованием на гра-фическом экране.

Шлюзы серии Netbiter EC рабо-тают только в связке с сервером дан-ных Netbiter Argos. Здесь использу-ются так называемые «облачные тех-нологии», то есть шлюз передает все данные на сервер («облако»), а поль-зователь по любому доступному ка-налу связи работает уже с этим сер-вером, а не с самим шлюзом. Netbiter Argos (www.netbiter.net) – это специ-ализированная служба хостинга дан-ных с веб-порталом в качестве поль-зовательского интерфейса. Базовый набор сервисов портала Netbiter Argos для пользователей шлюза Netbiter предлагается в качестве бесплатной услуги.

Подключив коммуникацион-ный шлюз Netbiter к нужному обо-рудованию, можно непосредствен-но войти в свой проект на сервере Netbiter Argos, через веб-браузер компьютера или смартфона визу-ализировать все параметры обору-дования и контролировать его дис-танционно.

Да, можно сразу привести се-рьезные контрдоводы против ис-пользования облачных технологий

Рис. 3. Схема подключения шлюзов Netbiter к оборудованию

Рис. 4. Система дистанционного управления и мониторинга Netbiter EC

Page 19: Magazine isup 6(54) 2014

17

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Рис. 6. Удаленное конфигурирование и отладка через Netbiter EC

в промавтоматике: нет стопроцент-ной уверенности в надежности хра-нения данных и в их конфиденци-альности; на общую надежность системы влияет надежность всей цепочки передачи данных; ско-рость доступа к данным зависит от текущей загрузки каналов пе-редачи данных и от загруженности серверов «облака»… Но есть сферы применения, идеально подходящие для облачных технологий, – это тер-риториально распределенные сис-темы без обслуживающего персо-нала. Например, система управле-ния уличным освещением, система мониторинга параметров и место-нахождения подвижного состава, система контроля за автономными электрогенераторами, насосами, вен-тиляцией и т. д.

Что дает использование «облач-ных технологий»? Во-первых, вы-числительные мощности внешнего сервера значительно увеличивают возможности по визуализации про-цессов и обработке данных, при-ближаясь к характеристикам про-стых SCADA-систем. Во-вторых, шлюзы Netbiter EC можно настраи-вать удаленно, без дополнитель-ного ПО, только через конфигура-ционную страницу сервера. Про-цесс инсталляции шлюза Netbiter EC максимально упрощен (Easy Connect означает «легкое подклю-

чение»): после включения шлюз самостоятельно устанавливает ка-нал связи с порталом Netbiter Argos. Ноу-хау, применяемые в шлюзе, обеспечивают автоматический об-ход файерволов, для GPRS/3G-соединения можно использовать обычные сим-карты любых опера-торов, не требуется фиксированный и публичный IP-адрес, нет необхо-димости создавать VPN-туннели. Масштабируемость – еще один ар-гумент в пользу «облака». Из одного места можно контролировать сразу несколько разных объектов, объ-единенных в один проект. Переда-ча данных в сторонние приложения осуществляется с помощью библио-теки функций API.

По аналогии с шаблонами под-ключения при настройке визуали-зации также используются свои ша-блоны контролируемого оборудова-ния. На сайте производителя можно найти список шаблонов визуали-зации для различных техпроцессов и оборудования. На рис. 5 приведен пример такого шаблона для управ-ления электрогенератором.

Кроме всего вышеперечисленно-го, у шлюзов трехсотой серии EC3xx есть еще одна интересная особен-ность – функция Remote Access, ко-торая дает возможность пользовате-лю удаленно конфигурировать ПЛК или другое оборудование прямо

со своего рабочего места. Для этого требуется только установить драйвер QuickConnect на ПК, и стандартная конфигурационная программа (на-пример, TIA portal, Step7, RSLinx) будет видеть удаленное оборудова-ние так, как если бы оно было под-ключено непосредственно к ПК.

Серия Netbiter WSПользователи, в силу каких-ли-

бо причин не доверяющие облачным технологиям, могут обратить внима-ние на шлюзы серии Netbiter WS. Их основная отличительная особенность заключается в том, что все данные хранятся только во внутренней па-мяти шлюза и для внешнего доступа к ним используется внутренний веб-сервер самого шлюза. Это обеспе-чивает независимость от стороннего сервера, но несколько ограничивает возможности шлюза по визуализа-ции данных и немного усложняет процесс настройки канала связи. В частности, шлюз в этом случае дол-жен иметь статический IP-адрес.

После того как данные заполня-ют весь объем внутренней памяти, шлюз или прекращает архивиро-вание, или осуществляет цикличе-скую запись, замещая самые старые данные новыми. Данные хранятся в формате .csv и в любой момент могут быть выгружены на компью-тер пользователя для дальнейшего анализа, например, с помощью про-граммы Microsoft Excel. При цикли-ческой записи, чтобы информация не потерялась, можно настроить автоматическую рассылку архивов на указанные адреса электронной почты.

Помимо прочего, шлюзы Net-biter WS могут работать еще и в ре-жиме «прозрачного» моста Modbus-RTU – Ethernet Modbus-TCP. Эта функция становится полезной, если требуется из SCADA-системы или

Рис. 5. Шаблон настройки визуализации: управление электрогенератором

Page 20: Magazine isup 6(54) 2014

18

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

А. Ю. Молчанов, генеральный директор,ООО «АКОМ», г. Челябинск,

тел.: (351) 218-7335,e-mail: [email protected],

www.industrialnets.ru

из ПЛК с поддержкой интерфейса Ethernet Modbus-TCP обеспечить прямой доступ к оборудованию с последовательными интерфейса-ми по протоколу Modbus-RTU.

Еще одна особенность се-рии WS – поддержка работы с внеш-ним аналоговым модемом. Редко, но все же возникают ситуации, когда данные нужно передавать по провод-ной телефонной линии. На этот слу-чай шлюз имеет полный (9 линий) интерфейс RS-232 с программной поддержкой внешних модемов.

Для желающих посмотреть, как это все выглядит в реальности, со-здано несколько действующих ма-кетов с использованием различных шлюзов Netbiter. Можно самому изу-чить интерфейс, понажимать кнопки и удаленно поуправлять оборудова-нием. Ссылки на данные проекты можно найти на сайте www.anybus.ru или запросить их в службе техниче-ской поддержки.

Таблица. Характеристики наиболее популярных моделей шлюза Netbiter

Внешний вид

Наименование модели EC350 EC220 WS200

Передача данных по сетямEthernet WAN (провод)

GSM/GPRS3G

GSM/GPRSEthernet (провод)

GSM/GPRSчерез внешний модем

Доступ к данным (из веб-браузера)

Через внешний сервер Netbiter Argos (данные хранятся на сервере)

Через внешний сервер Netbiter Argos (данные хранятся на сервере)

Через встроенный веб-сервер (данные хранятся

во внутренней памяти)

Конфигурирование удаленное удаленное локальное

Интерфейсы для подключения оборудования

RS-232; RS-485; Ethernet LAN

RS-232; RS-485 RS-232; RS-485;

Ethernet

Протоколы для работы с оборудованием

Modbus-RTU Master;Modbus-ASCII Master;Modbus-TCP Master;Ethernet/IP Client

Modbus-RTU Master;Modbus-ASCII Master

Modbus-RTU Master;Modbus-ASCII Master;

Modbus-TCP Master

Объем данных

количество точек 128 64 64

интервал опроса 30 сек … 60 мин 30 сек … 60 мин 10 сек … 60 мин

тревоги 128 64 64

Система оповещения E-mail, СМС, RSS, SNMP E-mail, СМС, RSS, SNMP E-mail, СМС, SNMP

GPS встроенный внешний GPS (через RS-232) внешний GPS (через RS-232)

Релейные выходы 1 (24 В / 1 A) 1 (24 В / 1 A) –

Дискретные входы (счетчики) 2 2 2

Аналоговые входы4

(PT100, 0–10 В или 0–20 мА)2

(PT100, 0–10 В или 0–20 мА)–

Аналоговые выходы – 1 (0–10 В) –

Напряжение питания 12–48 В 9–24 В 9–24 В

Корпус металл, IP20 металл, IP20 пластик (тип Norm), IP20

Монтажна поверхность

(опц. на DIN-рейку)на поверхность

(опц. на DIN-рейку)на DIN-рейку

Размер корпуса 92 × 135 × 26 мм 92 × 115 × 25 мм 90 × 70 × 58 мм

Диапазон рабочих температур -40…+65 °C -30…+65 °C -30…+65 °C

Page 21: Magazine isup 6(54) 2014
Page 22: Magazine isup 6(54) 2014

20

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Программно-технический комплекс МОСТ, разработанный компанией «Тайпит», позволяет с легкостью строить системы учета электроэнергии, обладающие функциональностью, которая отличает самые современные АИИС КУЭ. Это простое и доступное готовое решение, позволяющее бе-режливо расходовать ресурсы.

«Тайпит – Измерительные Приборы», г. Санкт-Петербург

Как перекинуть МОСТ. Программно-технический комплекс для учета электроэнергии

Каждую минуту электроэнерге-тические компании несут огромные потери, связанные как с несанкцио-нированным подключением к элек-тросетям, так и с человеческим фак-тором. Очевидно, что без кропотли-вого анализа невозможно понять, сколько электроэнергии потребил абонент, сколько составляют поте-ри на том или ином участке. Очень много вопросов, решение кото-рых не ограничивается установкой приборов учета. Поэтому внедре-ние АИИС КУЭ в бытовом секторе и промышленности приобретает все большую актуальность.

Сегодня стремительными ша-гами развиваются компьютерные и коммуникационные технологии, благодаря которым стало возмож-ным собирать в единую систему множество счетчиков, создавать глобальные системы учета и анали-за энергопользования и вместе с тем сводить к максимальной простоте конструирование систем. Предложе-ний на рынке АИИС КУЭ так много, что выбрать становится все труднее. К тому же при организации учета бытовых потребителей возникает ряд трудностей: большое количе-ство приборов учета, исследование

местности, монтажные работы, слож-ность хранения, обработки и анализа большого количества показаний, зна-чительные финансовые проблемы.

Компания «Тайпит-ИП» пред-лагает уникальный в своем роде про-дукт: коробочное решение АИИС КУЭ – программно-технический комп лекс МОСТ. Уникальность дан-ного решения заключается в его про-стоте и доступности. Заказчику нет необходимости ломать голову над тем, что такое АИИС КУЭ и как ее адаптировать под свои нужды. Как сложную систему сделать простой и доступной для понимания? Как сэкономить время на исследова-ниях и расчетах? Ответом на эти вопросы и является ПТК МОСТ – готовое решение от компании «Тайпит».

ПТК МОСТ – что это?Программно-технический комп-

лекс МОСТ соединяет современные технологии и бережное отношение к энергоресурсам!

Готовое решение МОСТ – это уже собранный в одну коробку ком-плект оборудования, необходимого для организации автоматизирован-ной системы учета энергоресурсов

на объекте. В дополнение к ком-плексу приобретаются и устанавли-ваются счетчики электроэнергии, и система готова!

Компания «Тайпит» предлага-ет три варианта готового решения разной комплектации и стоимости, которые выбираются в зависимо-сти от задач заказчика.

ПТК МОСТ 1 включает порта-тивный USB-радиомодуль и про-граммное обеспечение НЕВА 1. Система позволяет локально опра-шивать все приборы учета на объек-те на расстоянии до 300 метров от крайней точки учета без досту-па в Интернет и дополнительных затрат на обслуживание сим-карт. Благодаря системе МОСТ 1 лю-бые задачи выполняются быстро и просто.

ПТК МОСТ 2 включает УСПД (GSM-шлюз), антенну и програм-мное обеспечение НЕВА 1. Систе-ма позволяет удаленно, из любой точки земного шара, опрашивать все приборы учета на объекте. По-этому с комплектом МОСТ 2 вы ре-шаете, когда и где вам работать.

ПТК МОСТ 3 включает УСПД (GSM-шлюз), антенну, портативный USB-радиомодуль и программное

Page 23: Magazine isup 6(54) 2014

21

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

обеспечение НЕВА 1. Система поз-воляет как локально, так и удален-но, из любой точки земного шара, опрашивать все приборы учета на объекте. Комплект МОСТ 3 го-тов ко всему!

Основное преимущество го-тового решения – простота уста-новки, дружелюбный интерфейс, минимальное количество обору-дования и как результат – незна-чительные финансовые затраты на развертывание и обслуживание системы.

Как ПТК МОСТ работает?ПТК МОСТ не уступает по на-

дежности и функциональности любой другой системе и строится на счет-чиках НЕВА с применением ZigBee-технологии для передачи данных. Радиосвязь по данному протоколу позволяет создавать самоорганизу-ющиеся и самовосстанавливающие-ся беспроводные сети для любого количества компактно располо-женных объектов опроса.

Каждый счетчик НЕВА присо-единяется к сети автономно и оп-тимизирует свои функции в под-держке всей сети, к тому же он обладает возможностью автомати-ческой ретрансляции передаваемых сообщений. Ячеистая топология Mesh-сети и специальные алгорит-

мы маршрутизации обеспечивают самовосстановление и гарантируют доставку пакетов в случае обрыва связи между отдельными узлами, а также если возникнет перегрузка или откажет один из элементов.

Система МОСТ позволяет:`` автоматизировать процесс сбо-

ра информации о потреблении энер-горесурсов, удаленно считывать по-казания со всех приборов учета;

`` собирать, хранить и анализи-ровать информацию, собранную со счетчиков;

`` осуществлять мониторинг па-раметров, режимов и нагрузок элек-троснабжения, мощности, парамет-ров качества электроэнергии;

`` устранять хищения и поте-ри электроэнергии, устанавливать лимиты и ограничивать режим по-требления, вплоть до полного от-ключения подачи электроэнергии;

`` удаленно программировать и на-страивать приборы учета;

`` осуществлять локальный сбор и хранение данных (без использо-вания сети Интернет, GPRS и т. д.), то есть снимать показания с прибо-ров учета с помощью портативного USB-радиомодуля;

`` повысить качество учета (устра-нение хищений электроэнергии, ло-кализация мест хищения путем ана-лиза небаланса);

`` автоматизировать процесс рас-четов с абонентами (повышение опе-ративности и достоверности инфор-мации);

`` сократить издержки путем сни-жения расходов на сбор информации.

Интеллектуальные счетчики НЕВА, на которых строится система, обладают всей необходимой функ-циональностью1.

Прибор измеряет следующие па-раметры сети:

`` среднеквадратические значе-ния силы тока и напряжения;

`` фактор активной мощности;`` частоту сетевого напряжения;`` активную мощность.

Счетчик сохраняет в журнале событий информацию о:

`` включении и отключении пи-тания;

`` перепрограммировании пара-метров;

`` изменении времени и даты во встроенных часах;

`` сбросах информации о макси-мальной мощности;

`` сбросах микроконтроллера в ре-зультате критической электромаг-нитной обстановки.

`S Схема АИИС КУЭ, построенной на базе программно-технического комплекса МОСТ

1 С полным перечнем функций интеллек-туальных счетчиков НЕВА можно ознако-миться на сайте производителя, компании «Тайпит – Измерительные Приборы».

Page 24: Magazine isup 6(54) 2014

22

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Счетчик хранит в памяти:`` энергию на конец месяца по та-

рифам и нарастающим итогом – в течение 12 месяцев;

`` энергию на конец суток по та-рифам и нарастающим итогом – в течение 128 суток;

`` максимальные значения мощ-ности по каждому из тарифов за ме-сяц – в течение 12 месяцев;

`` профили получасовых мощно-стей, активной, реактивной емкост-ной и реактивной индуктивной2, – в течение 128 суток.

Система автоматически распоз-нает приборы учета, счетчик не при-ходится предварительно настраивать. Это еще один источник экономии – нет нужды в пусконаладочных рабо-тах. Оборудование монтируется в шка-фах с возможностью установки пломб, отсутствуют проводные линии свя-зи, которые могут быть повреждены. Если приборы учета уже установле-

ны, остается лишь включить ноутбук и пользоваться системой. ПТК МОСТ моментально опрашивает все установ-ленные счетчики, позволяет удаленно ограничивать потребление электро-энергии путем управления встроен-ным расцепителем в счетчике НЕВА.

Программное обеспечение в ре-шении МОСТ реализовано макси-мально доступно для пользователя и предоставляет широкий набор функций. Оно позволяет:

`` осуществлять учет всех видов ресурсов и получать полную, точ-ную информацию по потреблению;

`` сводить баланс;`` дистанционно отключать по-

требителя;`` контролировать наличие свя-

зи с прибором учета;`` дистанционно синхронизиро-

вать время приборов учета;`` фиксировать факты и оцени-

вать объем хищений энергоресурсов;`` проводить мониторинг внеш-

татных ситуаций в режиме реально-го времени.

Доступны различные варианты отчетов и анализа данных с возмож-ностью их адаптации и доработки под конкретные задачи или проект.

Перечень приборов учета для системы МОСТ:

`` НЕВА МТ 114 AS RF2 (X)P;`` НЕВА МТ 114 AS RF2 (X)PC;`` НЕВА МТ 124 AS RF2 (X)PC;`` НЕВА МТ 324 1.0 AR RF2.1SC;`` НЕВА МТ 314 0,5/1.0 AR RF2.1SR.

ПТК МОСТ – это коробочное ре-шение, которое уже готово к исполь-зованию. Компания «Тайпит-Изме-рительные Приборы» предлагает три варианта комплектов в зависимости от задач заказчика, поэтому каж-дый сможет подобрать необходимый ему вариант для конкретных нужд. МОСТ – это еще один шаг в сторону бережного отношения к энергоре-сурсам, который позволит свести энергозатраты к минимуму. Сде-лайте этот шаг вместе с компанией «Тайпит-ИП»!

Система МОСТ – это ПРОСТО, ВЫГОДНО и НАДЕЖНО!

«Тайпит – Измерительные Приборы», г. Санкт-Петербург,

тел.: (812) 326-1090 (доб. 2461),e-mail: [email protected],

www.meters.taipit.ru

2 Хранение профилей реактивных мощно-стей – только в счетчиках НЕВА МТ314 и НЕВА МТ324.

Page 25: Magazine isup 6(54) 2014
Page 26: Magazine isup 6(54) 2014

24

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

В статье на примере оборудования TELEOFIS сравниваются две технологии, использующиеся для организации опроса приборов учета: сотовая связь и связь по бесплатному радиоканалу 869 МГц. Описаны особенности их применения, достоинства и недостатки обеих технологий.

ОАО «Телеофис», г. Москва

GSM/GPRS-терминалы и радиомодемы 869 МГц для диспетчеризации и телеуправления

Применение терминалов со‑товой связи уже стало привычным решением, когда требуется органи‑зовать опрос приборов учета. Рас‑смотрим на примере оборудования TELEOFIS новые возможности со‑временных терминалов и опреде‑лим их преимущества и недостатки в сравнении с терминалами, исполь‑зующими бесплатный радиоканал 869 МГц.

GPRS-терминалы TELEOFIS WRX700-R4Современные терминалы уже

давно научились автоматически со‑единяться с сетью GPRS и обеспечи‑вать трансляцию информации через Интернет в программу сбора данных. Какие новые полезные функции можно увидеть в последних моде‑лях, например, в устройствах серии TELEOFIS WRX700‑R4 (рис. 1)?

Две сим-картыНаличие резервной сим‑карты

в случае сбоя в работе основного канала связи сети GSM позволяет оперативно восстанавливать под‑ключение терминала к сети. Две сим‑карты могут принадлежать се‑тям разных операторов, что повы‑шает надежность решения в целом.

Встроенные часы и расписание работыРасписание позволяет снизить

расходы на связь за счет уменьшения времени работы терминала в сети GPRS. При включении расписания терминал будет устанавливать связь с сетью только в заданный период времени.

Встроенные часы периодиче‑ски синхронизируются с серверами

времени NTP в Интернете в момент подключения терминала к сети.

Ограничение количества сессий GPRS за период

При работе GPRS‑терминала в районе, где сотовая сеть перегруже‑на, вполне вероятна ситуация, когда при передаче информации по GPRS в потоке данных будут возникать значительные перерывы. GPRS‑тер‑минал воспримет эту ситуацию как нештатную и будет выполнять пе‑риодическую перезагрузку до по‑явления связи, всякий раз разрывая соединение с сетью GPRS.

Тарифы сотовых операторов в части передачи данных по GPRS имеют важный параметр – округле‑ние количества трафика до опреде‑ленного значения. Это значит, что каждая выполненная перезагрузка терминала будет стоить некоторых денег, даже если никакие данные не передавались.

Чтобы в подобных ситуациях избежать непредвиденных расхо‑

дов, в логику работы GPRS‑терми‑налов добавлена настройка допу‑стимого количества установленных GPRS‑сессий за заданный период времени, что позволит контроли‑ровать расходы в случае перегрузки сети.

Возможность подключения внешних датчиков, реле и исполнительных устройств

Возможность контроля удален‑ного объекта используется в случае необходимости контролировать дат‑чик открытия двери, датчик уровня в резервуаре, сигнальный выход ап‑паратуры или токовые датчики, на‑пример давления. Контролируемый вход на GPRS‑терминале позволяет подключить различные датчики на замыкание или датчики с выходом по току. Данные о состоянии входа могут быть получены удаленно.

Управление нагрузкой, освеще‑нием, аварийным оповещением – эти и другие задачи помогает решать управляемый выход на GPRS‑тер‑минале. Выход является настраи‑ваемым и поддерживает удаленное управление.

Выполнение команд, полученных по TCP, СМС и CSD

Современный GPRS‑терминал должен предоставлять максимум возможностей по дистанционному управлению, контролю и настройке.

Серия WRX700‑R4 обладает ши‑рокими возможностями по дистанци‑онному взаимодействию с прибором, начиная со специально выделенного TCP‑соединения для настройки и мо‑ниторинга устройства и заканчи‑вая расширенным набором команд

Рис. 1. GPRS-терминал TELEOFIS WRX700-R4

Page 27: Magazine isup 6(54) 2014

25

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

для управления входом и выходом на устройстве.

GPRS‑терминал обеспечивает прием и выполнение команд, полу‑ченных по TCP, СМС и CSD.

Кроме настройки и управления, GPRS‑терминал рассчитан на ди‑станционное обновление прошивки.

Радиомодемы SmartVoyager FX868В отличие от GSM/GPRS‑терми‑

налов радиомодемы SmartVoyager не используют сотовые сети для передачи данных. Они работа‑ют на нелицензируемой частоте 869 МГц, которая в нашей стране выделена для задач беспроводной телеметрии. Для работы на ней не требуется получение разрешения при эквивалентной мощности пе‑редатчика до 25 мВт.

Радиомодемы серии FX868 (рис. 2) являются устройствами сбора и пе‑редачи данных (УСПД). Благодаря встроенному программному обеспе‑чению устройства серии FX868 уме‑ют опрашивать подключенные через последовательные интерфейсы при‑боры учета, сохранять собранные данные во внутреннем архиве и пе‑редавать их по расписанию по ра‑диосети в программу сбора данных.

К особенностям УСПД FX868 можно отнести принцип работы ра‑диосети (самоорганизующаяся сеть Mesh), поддержку работы с прибо‑рами учета с импульсными выхода‑ми и наличие версии со встроенной батареей для автономной работы в течение 5 лет.

Работой радиосети передачи данных управляет ее центральное звено – координатор сети, кото‑рый также выполняет роль шлюза для передачи данных из радиосети на роутер сети Интернет.

ДиспетчеризацияСравним преимущества и недо‑

статки двух технологий – GPRS и радиосвязи на частоте 869 МГц, ис‑пользующихся для решения задачи диспетчеризации приборов учета.

Передача данных по GPRSПрименение GPRS‑терминалов

позволяет оперативно решить задачу по диспетчеризации приборов учета. Многие специалисты уже изучили и освоили установку беспроводного оборудования, работающего в режи‑

ме GPRS. Монтаж и настройка вы‑полняются достаточно просто.

К преимуществам GPRS‑техно‑логии, безусловно, относятся про‑стота настройки и установки обо‑рудования. GPRS‑терминал будет работать везде, где есть зона покры‑тия сотовой связью. GPRS‑режим позволяет всем терминалам быть постоянно на связи, при этом опрос большого количество приборов учета происходит одновременно, что поз‑воляет оперативнее получать боль‑шой объем данных.

Недостатками GPRS являются нестабильная работа из‑за большой загруженности сетей 2G, постепен‑ный отказ от поддержки технологии GPRS операторами сотовой связи и необходимость оплачивать услуги сотовой связи.

Передача данных в радиосети SmartVoyager (869 МГц)

Сбор данных с приборов учета с применением радиосвязи на ча‑стоте 869 МГц выглядит интерес‑ной альтернативой сотовой связи и имеет как ряд преимуществ, так и некоторые недостатки.

Использование бесплатного кана‑ла связи для передачи данных, несом‑ненно, более выгодно, чем платные услуги сотовой связи. Но, конеч‑но же, нужно принимать во внимание все особенности установки и эксплуа‑тации данного вида оборудования.

Так, например, необходимо учи‑тывать, что радиус действия радио‑модема – около 500 метров на откры‑том пространстве и 50 метров внутри

зданий. Это значит, что построить систему диспетчеризации, напри‑мер, только общедомовых приборов учета электроэнергии, размещенных по одному в каждом многоквартир‑ном доме городского района, тео‑ретически возможно, но на практи‑ке это не самый удачный вариант. Необходимо учитывать, что обору‑дование связи будет устанавливать‑ся в подвалах, что плохо скажется на условиях связи маломощных ра‑диомодемов. Сотовая связь в тех же подвалах домов обычно работает вполне стабильно.

Другое дело – городской и при‑городный частный сектор, дачные и коттеджные поселки. Установка радиомодемов системы на открытом пространстве позволяет использовать бесплатный радиоканал с существен‑ной выгодой. Каждый радиомодем может выполнять функции ретранс‑лятора сигнала для других радио‑модемов, таким образом работает самоорганизующаяся радиосеть сбо‑ра и передачи данных. Собранные данные по расписанию поступа‑ют в устройство «координатор сети» и далее через подключенный ин‑тернет‑шлюз отправляются в про‑грамму сбора данных.

АСУНОИспользуя технологии беспро‑

водной связи, можно передать дис‑танционно не только данные, но и ко‑манды управления. Например, та‑ким образом реализован контроллер АСУНО на базе GPRS‑терминала WRX700‑R4. Терминал имеет специа‑лизированную прошивку с расши‑ренной функциональностью для за‑дач управления наружным освеще‑нием. Расширенные возможности терминала включают работу по рас‑писанию, самостоятельный опрос подключенного счетчика электро‑энергии в его протоколе, дистан‑ционное управление настройками работы и считывание показаний прибора учета. Терминал монти‑руется в шкаф управления освеще‑нием и выполняет функции конт‑роллера АСУНО.

Аналогично GPRS‑контроллеру для задач управления освещением можно применить радиомодемы SmartVoyager, например, для фасад‑ного или архитектурного освещения зданий и конструкций. При выборе

Рис. 2. Радиомодем SmartVoyager серии FX868

Page 28: Magazine isup 6(54) 2014

26

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Рис. 3. Герметичный радиомодем SmartVoyager FX868-B1

технологии радиосвязи на частоте 869 МГц заказчик получает пол‑ностью собственный канал связи, не зависящий от услуг операторов, и может использовать его для ре‑шения различных технологических задач, не только для управления ос‑вещением.

Для задач АСУНО применимы обе технологии, окончательный вы‑бор должен основываться на анали‑зе условий эксплуатации и требова‑ниях заказчика.

Сигнализация и телеуправлениеСигнализация и телеуправле‑

ние возможны как с применением GPRS‑терминалов серии TELEOFIS WRX700‑R4, так и на базе радиомо‑демов SmartVoyager FX868. Оба вида устройств имеют входы и выходы, что позволяет использовать их как программируемые контроллеры для решения широкого спектра задач, для сигнализации и телеуправления в том числе. Кроме того, специа‑листы компании «Телеофис» всег‑да могут доработать оборудование и ПО, приведя их в соответствие с требованиями клиента.

Автономное питаниеУчет потребления воды в квар‑

тире многоквартирного дома выпол‑няется индивидуальными приборами учета воды. Современные прибо‑ры учета оборудованы импульсным выходом для подключения обору‑дования дистанционного считыва‑ния показаний приборов. В серии

SmartVoyager есть модем для подклю‑чения к квартирным приборам учета воды – это модель FX868‑B1 (рис. 3). Благодаря встроенной батарее мо‑дем работает автономно более 5 лет и обеспечивает передачу информа‑ции о количестве потребленной воды в программу сбора данных.

Выбор технологии радиосвязи 869 МГц обусловлен низким энерго‑потреблением по сравнению с устрой‑ствами сотовой связи и вследствие этого возможностью длительной ра‑боты от встроенной батареи.

Удаленная настройка и контроль состояния устройства связи

Современное оборудование, имеющее доступ к сети передачи данных, конечно же, должно допу‑скать возможность дистанционного контроля и управления. Обе рас‑сматриваемые технологии обеспе‑чивают дистанционную настройку,

мониторинг работы устройства, об‑новление прошивки и выполнение специализированных команд, по‑лученных по сети передачи данных.

Надежность выполнения ко‑манд или обновления прошивки достигается за счет встроенных ал‑горитмов, контролирующих работу устройств.

В заключение хочется повто‑рить, что каждая из рассмотренных технологий имеет как свои плюсы, так и некоторые минусы. В одном они схожи – это современные тех‑нологии беспроводной передачи данных с широкими возможно‑стями для применения в системах диспетчеризации, телеуправления, сигнализации и др.

Технология GPRS позволяет оперативно обеспечить надежной связью узлы учета и может приме‑няться практически для всех задач диспетчеризации. Передачу данных по радиосвязи 869 МГц рекомендуем применять для проектов по диспет‑черизации частного сектора, дачных и коттеджных поселков, а также для построения систем учета потребле‑ния горячей и холодной воды в мно‑гоквартирных домах. При выборе конкретной технологии нужно исхо‑дить из условий задачи и требований заказчика.

Мы постарались показать ос‑новные особенности, для подроб‑ной консультации вы можете обра‑титься к специалистам компании «Телеофис».

А. А. Колесников, президентОАО «Телеофис», г. Москва,

тел.: (800) 200-5895,e-mail: [email protected],

www.TELEOFIS.ru

Таблица № 1. Стоимость оборудования, указанного в статье

Модель Интерфейс Стандарт связиНапряжение

питанияЦена* с НДС

GPRS-терминал WRX700-R4 RS-232GSMGPRS

7…30 В 3 580 руб.

GPRS-терминал WRX708-L4 RS-485GSMGPRS

7…30 В 3 770 руб.

GPRS-терминал WRX768-R4URS-232RS-485

GSMGPRS

~220 В или 7…30 В 4 840 руб.

3G-терминал WRX968-R4URS-232RS-485

3GGPRS

~220 В или 7…30 В 5 830 руб.

Радиомодем FX868-M2-100.02-UNX RS-485Радиоканал(869 МГц)

~220 В или 9…15 В 2 760 руб.

Радиомодем FX868-C2-100.01-UNX RS-232Радиоканал(869 МГц)

~220 В или 9…15 В 2 760 руб.

Радиомодем FX868-B1-200.03-INZ RS-232Радиоканал(869 МГц)

Батарея 3,6 В 2 370 руб.

* Указана оптовая цена на 02.12.2014 г

Page 29: Magazine isup 6(54) 2014

Advantech Co., Ltd.Представительство в России

Тел.: +7 (495) 644-03-648-800-555-01-50 (бесплатно по РФ)E-mail: [email protected]

Page 30: Magazine isup 6(54) 2014
Page 31: Magazine isup 6(54) 2014

29

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

В статье проведен анализ вариантов построения систем телемеханики, рассмотрены системы телемеханики с распределенной архитек турой, построенные с применением протоколов обмена МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-104, МЭК 61850.

ЗАО «Инженерный центр «Энергосервис», г. Архангельск

Системы телемеханики с распределенной архитектурой

Системы телемеханики элек­трических подстанций и электро­станций являются основным источ­ником информации для автомати­зированных систем диспетчерского управления и обеспечивают наблю­даемость и управляемость электри­ческой сети. Внедрение систем те­лемеханики является обязательным при новом строительстве и рекон­струкции существующих объектов электроэнергетики.

По архитектуре построения сис­темы телемеханики можно достаточ­но условно разделить на три типа: централизованные, смешанные и рас­пределенные.

В системах телемеханики с цен-трализованной архитектурой (рис. 1)

контроль состояния объекта и управ­ление осуществляются одним устрой­ством – контролируемым пунктом телемеханики (КП ТМ). Он пред­ставляет собой шкаф с центральным процессорным модулем, а также мо­дулями ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов. Измерения выполняются с помощью аналого­вых измерительных преобразовате­лей (ИП).

Кроме основного шкафа, мо­гут использоваться дополнительные шкафы с клеммными зажимами, ко­торые являются своего рода рубежом разделения ответственности между специалистами служб средств ди­спетчерского и технологического управления (СДТУ) и РЗА. При безу­

словном достоинстве данного подхо­да, связанном с удобством обслужи­вания, есть и очевидные недостатки: большое количество контрольных кабелей (что влечет за собой сущест­венные затраты на их приобретение, прокладку, подключение) и потен­циальные трудности с соблюдением норм электромагнитной совместимо­сти (ЭМС). Данные об измеренных параметрах электрической сети про­ходят несколько этапов преобразо­вания (в аналоговых ИП, в модулях аналогового ввода КП ТМ), а зна­чит, метрологические характеристи­ки зависят от целого ряда факторов и не могут быть высокими. Также проблемы возникают при расши­рении таких систем, что связано с необходимостью установки допол­нительных модулей ввода/вывода, клеммных зажимов, шкафов и вы­делением места под них.

С внедрением цифровых измери­тельных преобразователей появились системы телемеханики со смешан-ной архитектурой (рис. 2). В части сбора телесигнализации и выдачи команд телеуправления в них со­хранилась централизованная архи­тектура, но вместе с этим изменился метод сбора телеизмерений – данные от измерительных преобразовате­лей собираются по цифровым ин­терфейсам. При такой архитекту­ре уменьшается объем кабельной продукции, меньшее количество трактов преобразования измеряе­мых параметров повышает метро­логические характеристики сис­Рис. 1. Схема системы телемеханики с централизованной архитектурой

Page 32: Magazine isup 6(54) 2014

30

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

темы телемеханики – метрология оканчивается на интерфейсе циф­рового ИП. Один цифровой изме­рительный преобразователь может измерять и выдавать несколько па­раметров.

Системы телемеханики со сме­шанной архитектурой получили распространение в связи с фактором преемственности. На реконструи­руемых подстанциях легко заменить шкаф устаревшего контролируемого пункта телемеханики на новый, а из­мерения организовать с помощью цифровых измерительных преобра­зователей. Сбор данных с ИП чаще всего осуществляется по протоколу Modbus со всеми вытекающими от­сюда ограничениями: количество ИП на магистраль жестко ограничи­вается из­за требований по времени обновления измерений.

Уход от централизации функ­ций обработки, стремление мини­мизировать расходы на кабельную продукцию и применение современ­ных микропроцессорных устройств приводят к созданию систем телеме­ханики с распределенной архитекту-рой (рис. 3).

Инженерный центр «Энерго­сервис» одним из первых в России

стал внедрять такие системы теле­механики на базе многофункцио­нальных измерительных преобра­зователей, которые относятся к раз­ряду интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ). С помощью мно­гофункциональных измерительных преобразователей непосредственно в месте установки осуществляется обработка дискретных сигналов, выдача команд управления и пол­ный объем измерений и вычисле­ний необходимых параметров сети. При подобном подходе головное устройство выполняет функции, связанные только с объединением потоков данных от интеллектуаль­ных электронных устройств и пе­редачей требуемых объемов инфор­мации на вышестоящий уровень систем диспетчерского управле­ния. Связь между ИЭУ и головным устройством обеспечивается по ин­терфейсам RS­485, RS­232 или сети Ethernet.

Первое устройство сбора дан­ных ЭНКС­2 (головное устройство) с поддержкой передачи по протоколу МЭК 60870­5­101 было разработано и внедрено в 2002 году. За прошедшие годы был накоплен опыт внедрения устройств серии ЭНКС с интеграцией

с системами телемеханики различ­ных ИЭУ. С 2008 года производится и эксплуатируется многофункцио­нальный измерительный преобразо­ватель ЭНИП­2. Он обеспечивает выполнение всех функций телеме­ханики (измерение, телесигнализа­цию и телеуправление), выполняет технический учет электроэнергии, обеспечивает замещение щитовых приборов при использовании моду­лей индикации ЭНМИ, а также мо­ниторинг качества электроэнергии. Для дополнения функций ЭНИП­2 в части дискретного и аналогового ввода/вывода выпускается серия модулей ЭНМВ.

В качестве головных устройств применяются ЭНКМ­3 и ЭНКС­3м. ЭНКМ­3 – устройство, ориентиро­ванное на создание систем телеме­ханики небольших объектов с коли­чеством ИЭУ до 64 и применением сети GSM. Новый ЭНКС­3м обла­дает широчайшими возможностя­ми, позволяет строить системы теле­механики распределительных сетей ТП и РП, системы сбора и передачи информации подстанций и системы обмена технологической информа­цией электростанций. Количест­во интеллектуальных электронных устройств, опрашиваемых ЭНКС­3м, достигает 240 штук, а общий объем параметров, передаваемых ЭНКС­3м по 16 независимым каналам пере­дачи данных, – 8192 телеизмерения и 4096 телесигнализаций. ЭНКС­3м поддерживает передачу телеметрии по RS­485, RS­232, двум каналам Ethernet и через сеть GSM.

Рассмотрим различные вариан­ты реализации систем телемехани­ки с распределенной архитектурой.

Системы телемеханики распределительных сетей 6–20 кВ

Назначение: сбор и передача на вышестоящий уровень диспет­черского управления телемехани­ческой информации, организация каналов доступа к счетчикам элек­троэнергии.

На контролируемые присоеди­нения устанавливаются ЭНИП­2 и панели индикации ЭНМИ. Для те­леуправления применяется ЭНИП­2 со встроенными релейными выхода­ми или модули ЭНМВ.

ЭНИП­2 обеспечивает обмен ЭНКМ­3 по магистралям RS­485

Рис. 2. Схема системы телемеханики со смешанной архитектурой

Рис. 3. Схема системы телемеханики с распределенной архитектурой

Page 33: Magazine isup 6(54) 2014

31

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Рис. 4. Схема системы телемеханики распределительной сети 6–20 кВ

Рис. 5. Схема системы телемеханики необслуживаемой подстанции

по протоколу МЭК 60870­5­101. Присвоение меток времени и сра­батывание апертур происходит в ЭНИП­2 и других опрашиваемых устройствах. ЭНКМ­3 ретрансли­рует информацию на вышестоящий уровень диспетчерского управления с независимой настройкой объема

передаваемых данных для каждого из четырех направлений передачи. Протокол передачи данных – МЭК 60870­5­104, каналы передачи – GSM (GPRS) и Ethernet. Встроен­ный приемник GPS/ГЛОНАСС синхронизирует время ЭНКМ­3 и ЭНИП­2. ЭНКМ­3 можно исполь­

зовать для организации прозрачного канала доступа к счетчикам электро­энергии для систем АСКУЭ.

Системы телемеханики необслуживаемых подстанций

Назначение: сбор и передача на вышестоящий уровень диспет­

Page 34: Magazine isup 6(54) 2014

32

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

черского управления телемехани­ческой информации.

В отличие от первого варианта здесь в качестве головного устройства применяется ЭНКС­3м (один или два взаиморезервирующих). ЭНКС­3м поддерживает резервирование интер­фейсов обмена с ЭНИП­2. Источ­ник точного времени на базе БКВ ЭНКС­2 синхронизирует ЭНКС­3м, а тот, в свою очередь, – ЭНИП­2 и ЭНМВ. Возможно использование встроенного в ЭНКС­3м приемника GPS/ГЛОНАСС.

Системы телемеханики обслуживаемых подстанций

Назначение: сбор и передача на вышестоящий уровень диспет­черского управления телемехани­ческой информации, реализация алгоритмов оперативных блокиро­вок, отображение состояния объ­екта на АРМ диспетчера, органи­зация прозрачных каналов доступа

к счетчикам электроэнергии и тер­миналам РЗА.

На контролируемые присоеди­нения устанавливаются ЭНИП­2 с двумя портами Ethernet, обеспечи­вающие сбор информации с контро­лируемых присоединений по коль­цевой схеме (поддержка RSTP). Замыкают кольцо два коммутатора, к которым подключен сервер теле­механики и источник точного вре­мени БКВ ЭНКС­2. Сервер телеме­ханики обеспечивает сбор по МЭК 60870­5­104, хранение и ретрансля­цию информации на вышестоящий уровень диспетчерского управления. Возможен непосредственный обмен верхнего уровня с каждым ЭНИП­2 по МЭК 60870­5­104. На базе сервера телемеханики функционирует АРМ диспетчера. БКВ ЭНКС­2 синхро­низирует ЭНИП­2 и сервер телеме­ханики. ЭНИП­2 предоставляет свои интерфейсы RS­485 как удаленные COM­порты (сервер асинхронного

порта) для систем АИИС КУЭ (опрос через ЭНИП­2 счетчиков электро­энергии) или служб РЗА (удаленный доступ инженеров РЗА к терминалам через ЭНИП­2). Протокол обмена МЭК 61850 в ЭНИП­2 и ЭНМВ­1 обеспечивает публикацию и подпис­ку на GOOSE­сообщения, что в со­четании с программируемой логикой позволяет реализовать программные алгоритмы оперативных блокировок.

Применение распределенной архитектуры при создании систем телемеханики на базе оборудования ЗАО «Инженерный центр «Энерго­сервис» обеспечивает эффективное и экономически выгодное реше­ние по повышению наблюдаемо­сти и управляемости подстанций и электростанций.

Литература1. Бовыкин В. Н., Мокеев А. В., Улья-

нов Д. Н. Телемеханика «последней мили» распределительных электрических се­тей // Энергоэксперт. 2012. № 5.

В. Н. Бовыкин, зам. директора энергетического департамента,ЗАО «Инженерный центр «Энергосервис», г. Архангельск,

тел.: (8182) 64-6000,e-mail: [email protected],

www.ens.ru

Рис. 6. Схема системы телемеханики обслуживаемой подстанции

Page 35: Magazine isup 6(54) 2014
Page 36: Magazine isup 6(54) 2014

34

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Существует целый ряд промышленных объектов, на которых чрезвычайно сложно и дорого внедрять автоматизированную систему с применением кабельных линий связи. В этом случае незаменимыми становятся беспро-водные технологии. В качестве примера рассматривается система управ-ления вспомогательными объектами на Лялинской компрессорной стан-ции, внедренная компанией НПФ «Сенсорика».

ООО НПФ «Сенсорика», г. Екатеринбург

Применение систем управления с использованием беспроводных технологий

В настоящее время большин-ство предприятий активно внедря-ют автоматизированные системы. Сегодня наиболее распространены системы автоматизации, построен-ные на основе кабельной связи. Будучи более простым по орга-низации, такой способ является дорогим и сложным при монтаже кабельных линий и оборудования на уже существующих объектах. При автоматизации удаленных объ-ектов на организацию кабельных линий связи приходится основная доля затрат (до 90 %), что ставит под сомнение целесообразность при-менения автоматизации процессов. Некоторые компании решают эту задачу, организуя локальные подси-стемы, то есть разворачивая отдель-ные системы автоматизации непо-средственно на каждом из удален-ных объектов. Но в таких случаях необходимо иметь сменный (обслу-живающий) персонал, что требует дополнительных затрат и не всег-да возможно. Бывают и удаленные объекты, автоматизация которых описанными способами принципи-ально невозможна.

Четкое понимание того, что нуж-но сделать, – уже половина успеха, а потому компания «Сенсорика» предлагает системы сбора информа-ции и управления с передачей дан-ных по беспроводной линии связи.

Считается, что беспроводные способы передачи информации бо-лее, чем кабельные, уязвимы с точки зрения надежности. Тем не менее они тоже обладают достаточным арсена-лом средств для создания надежной и безопасной передачи информации. Кроме того, хотелось бы отметить, что научно-производственная фир-ма «Сенсорика» возникла в 1991 году на базе крупного оборонного пред-приятия – Научно-производственно-го объединения автоматики (НПОА). Богатый опыт работы на оборонную промышленность породил в компа-нии традиции самого внимательного отношения к надежности и безопас-ности всех своих решений. Сегодня предприятие разрабатывает и произ-водит гражданскую продукцию: из-мерительное оборудование, приборы, контроллеры, ПО, шкафы автомати-ки, а также автоматизированные сис-темы управления для различных отра-

слей промышленности, в том числе – системы мониторинга и управления с передачей информации по беспро-водной линии связи.

Примером последних являются три однородные системы, построен-ные на объектах магистральных газо-проводов в Западной Сибири: систе-ма управления водозабором на Узюм-Юганской КС, комплексная система управления вспомогательными объ-ектами на Лялинской КС и система управления канализационно-очист-ной станцией Краснотурьинского ЛПУ.

Остановимся подробнее на си-стеме управления вспомогательны-ми объектами Лялинской компрес-сорной станции. Мы выбрали это внедрение потому, что считаем его наиболее показательным.

Система, построенная компанией «Сенсорика», представляет собой комплексное решение по управле-нию оборудованием вспомогатель-ных объектов: водозабора, хозяй-ственно-питьевых насосов (ХПН), канализационно-насосной станции (КНС), канализационно-очистной станции (КОС). От всех этих объек-

Page 37: Magazine isup 6(54) 2014

35

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

тов требуется круглосуточное функ-ционирование и автоматическое вос-становление работоспособности при пропадании питания.

Система служит для контроля и управления как сосредоточен-ными, так и территориально рас-пределенными объектами. В ней обеспечено централизованное по-лучение технологической инфор-мации со вспомогательных объек-тов: ХПН, КНС, КОС, очистных сооружений водоснабжения (ВОС), пожарных емкостей.

Основные функции и возмож-ности системы автоматизации:

`` непрерывный централизован-ный мониторинг состояния обору-дования и техпроцессов вспомога-тельных объектов;

`` визуальное представление на мнемосхемах протекания всех тех-процессов;

`` архивирование всех собирае-мых параметров на нижнем и верх-нем уровнях;

`` контроль целостности линий связи с датчиками;

`` ручное и автоматическое и/или дистанционное управление объек-тами;

`` выходная мощность 10 мВт, ча-стотный диапазон 433 МГц, не тре-бующий разрешения Государствен-ной комиссии по радиочастотам на эксплуатацию;

`` дальность передачи – до 6 км (с ретрансляторами – до 40 км);

`` программно-управляемый ка-нал связи с возможностью настрой-

ки параметров «направление», «ско-рость», «протокол», «режим обмена»;

`` возможность подключения и ре-трансляции на верхний уровень сиг-налов от других систем сбора данных (учета газа, противопожарной сигна-лизации и др.);

`` дистанционное конфигуриро-вание и диагностика оборудования на удаленном объекте;

`` интеграция с системой верх-него уровня АСУ ТП (типа SCADA) через набор драйверов и стандарт-ный ОРС-сервер.

Схематичное расположение объ-ектов управления на Лялинской КС и расстояние между ними указаны на рис. 1.

Как можно видеть, максималь-ное расстояние между артезианской скважиной и водоочистной станцией составило 3 км.

Исходя из расположения объек-тов, автоматизация объектов была вы-полнена следующим образом (рис. 2).

На нижнем уровне были установ-лены шкафы канализационной насос-ной станции (КНС) и шкафы водо-забора (ВЗ), работающие автономно под управлением прибора Ш9329А (29.013/1) – регистратора-видео-контроллера разработки и произ-водства НПФ «Сенсорика». Шкафы принимают информацию с датчи-ков и выдают управляющие сигналы на объект, а также по радиомодему транслируют информацию на верх-ний уровень – в шкаф управления очистными насосами (КОС) и шкаф управления хозяйственно-питьевы-ми насосами (ХПН) соответственно.

Шкафы КОС и ХПН, кроме сбо-ра информации со шкафов нижнего уровня, проводят опрос собственных датчиков, формируют сигналы уп-равления оборудованием, подклю-ченным непосредственно к ним, а также выдают сигналы на радиомо-дем для управления оборудованием объектов КНС и водозабора. В дан-ных шкафах установлены видеокон-троллеры Ш9329А (29.016) с разме-ром экрана 10,4″.

Приборы Ш9329А (29.013/1) и Ш9329А (29.016) являются ядром шкафа управления. Они выгодно отличаются от своих зарубежных со-братьев относительно низкой стои-мостью, а от отечественных – самым большим количеством контролируе-мых параметров (рис. 3). Также дан-

Рис. 1. Расстояние между объектами, управление которыми осуществляется по беспроводной связи на Лялинской КС

Рис. 2. Схема построения автоматизированной системы управления вспомогательными объектами

Page 38: Magazine isup 6(54) 2014

36

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

ные приборы отличаются от прочих мощной математической базой.

Далее вся информация, собран-ная системами КОС и ХПН, пере-дается на центральный АРМ опера-тора, где отображается в виде при-веденной мнемосхемы.

Следует отметить, что в процессе пусконаладочных работ специалисты компании «Сенсорика» столкнулись с достаточно сложной радиообста-новкой на Лялинской КС, иными словами – с помехами, которые способны привести к ложному сра-батыванию управляющих сигналов.

Помехи возникают от другой радио-передающей аппаратуры.

Для того чтобы справиться с этой проблемой, специалисты «Сенсори-ки» применили как аналоговые, так и цифровые способы кодирования сигналов (такие как помехоустой-чивое кодирование). С их помощью удалось обеспечить гарантированную передачу данных по радиоканалу.

В заключение хочется отметить, что стоимость всей системы оказа-лась значительно ниже замены про-водных линий связи системы управ-ления удаленными объектами.

А.В. Бухнер, начальник отдела маркетинга,А.Р. Тынкачев, начальник

инжинирингого центра,ООО НПФ «Сенсорика», г. Екатеринбург,

тел.: (343) 365-8220,e-mail: [email protected],

www.sensorika.ru

Рис. 3. Внешний вид регистратора-видеоконтроллера Ш9329 А (29.016)

Page 39: Magazine isup 6(54) 2014

191024, Санкт-ПетербургПолтавская ул., д. 8Ж

+7 (812) 331-58-30

115551, МоскваШипиловский пр., д. 47/1

+7 (495) 343-43-88

623280, Свердловская обл.Ревда, ул. Клубная, д.8

+7 (34397) 2-11-62

www.technolink.spb.ru

Интеллектуальные решения GE Intelligent Platforms -

лучшее для Вашего успеха!

• Визуализация, контроль, анализ и оптимизация данных обо всех операциях

• Анализ узких мест и оптимизация технологического процеса

• Организация интеллектуального производства на предприятии

• Высокоэффективное оперативное управление

• Контроль качества и соответствия стандартам

Proficy 2014Просто! Проверено! Профессионально!

Page 40: Magazine isup 6(54) 2014
Page 41: Magazine isup 6(54) 2014

39

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

При большом количестве подстанций 6–10 кВ особенно важно найти ре-шение, которое помогло бы повысить наблюдаемость подстанций, обес-печить учет электроэнергии и при этом не потребовало больших затрат труда и денежных средств. В статье описано такое системное решение, основанное на устройстве сбора и передачи данных (УСПД) RTU-325M.

ООО «Эльстер Метроника», г. Москва

Учет электроэнергии и повышение наблюдаемости подстанций 6–10 кВ

Электрические cети 6–10 кВ по уровню технического оснащения автоматизированными системами пока отстают от высоковольтных сетей. С учетом большого количест-ва подстанций 6–10 кВ приобретает актуальность задача поиска недоро-гих решений, обеспечивающих учет электроэнергии и повышение на-блюдаемости подстанций.

Ниже предлагается системное ре-шение, которое практически по цене АСКУЭ обеспечивает не только учет электроэнергии, но и повышает на-блюдаемость подстанций, а следова-тельно, позволяет уменьшить время восстановления электроснабжения в аварийных ситуациях.

Системное решениеК центру сбора и обработки дан-

ных АСКУЭ и телемеханики могут быть подключены сотни подстанций. Программное обеспечение АСКУЭ и SCADA-системы имеют разные ап-паратные платформы.

В минимальный состав оборудова-ния интегрированной системы учета электроэнергии и телемеханики на подстанции включены: устройство сбора и передачи данных (УСПД) RTU-325M, счетчики электроэнер-гии, датчики типа «сухой контакт». Интеллектуальным ядром на под-станции в данной системе является УСПД RTU-325M, выполняющее функцию станционного контрол-лера.

Основные технические харак-теристики RTU-325M приведены в таблице.

УСПД охлаждается естествен-ным путем без использования в си-стеме охлаждения вращающихся частей.

Следует отметить, что УСПД RTU-325M может работать на не- отапливаемых объектах и хорошо защищено от пыли и влаги, так что дополнительных оболочек и систем подогрева не требуется.

Работа системы в минимальном составеПримерно каждые 10 секунд

RTU-325M опрашивает все счетчики

на подстанции, получая результаты измерения следующих величин:

`` суммарной активной мощно-сти;

`` активной мощности по фазам;`` суммарной реактивной мощ-

ности;`` реактивной мощности по фа-

зам;`` суммарной полной мощности;`` полной мощности по фазам;`` напряжения по фазам;`` тока по фазам;`` линейного напряжения;

`S Структурная схема системы

RS232

220V

Page 42: Magazine isup 6(54) 2014

40

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

`` суммарного коэффициента мощ-ности;

`` коэффициента мощности по фа-зам;

`` угла суммарного коэффициен-та мощности;

`` угла коэффициента мощности по фазам;

`` угла напряжения по фазам;`` угла тока по фазам;`` частоты.

Максимальная частота чтения зависит от типа счетчиков и их ко-личества. Увеличить частоту чтения можно, увеличив число интерфей-сов RS-485, но это приводит к ро-сту стоимости системы.

Кроме телемеханических дан-ных, каждые 30 минут считываются коммерческие данные и журнал со-бытий счетчиков.

Все коммерческие данные об-рабатываются в соответствии с тре-бованиями оптового рынка элек-троэнергии и архивируются в базе данных УСПД. Время хранения профилей нагрузок по 30-минут-

ным коммерческим интервалам со-ставляет 3,5 года.

Эти данные передаются по про-токолу RTU-325 на сервер АСКУЭ по инициативе последнего. Дан-ные по телемеханике передаются в SCADA-систему по протоколу ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 (если ис-пользуется сеть), по выделенному каналу по протоколу МЭК 60870-5-101. Возможна передача данных АСКУЭ по запросу с верхнего уров-ня в форматах XML 80020, 8020, 80030 (по инициативе УСПД – оп-циональная функция).

Лучше всего, когда на подстан-цию заходит сеть на базе Ethernet, тогда RTU-325M включается непо-средственно в эту сеть. Проблем с пе-редачей в SCADA-систему большого объема данных не возникает. При отсутствии какой-либо связи дан-ные принимаются и передаются по сотовой сети в режиме GPRS с использованием встроенного в RTU-325M GSM-модема. В этом случае требуется тщательно на-строить номенклатуру сигналов и ус-ловия передачи данных.

Телемеханические сигналы (ТС) от датчиков типа «сухой контакт» под-ключаются к клеммникам устройства RTU-325M, которое осуществляет сканирование своих дискретных входов с частотой 1–2 мс, обеспе-чивая хорошее разрешение ТС. За-питка телемеханических сигна-лов производится от встроенного в RTU-325M гальванически раз-вязанного блока питания напря-жением 24 В, что допустимо при малых расстояниях на подстан-циях 6–10 кВ. Напрямую в УСПД RTU-325M может вводиться мак-симум 16 телемеханических сигна-лов. Как правило, этого достаточно для подстанций 6–10 кВ.

Телемеханические сигналы мо-гут формироваться датчиками ком-мутационных аппаратов, системой пожарной сигнализации, датчиком открытия входной двери и т. д. Ко-личество таких сигналов в едини-цу времени невелико, поэтому они не перегружают канал сотовой свя-зи. Наибольший объем данных име-ют телеизмерения. При использо-вании каналов с малой пропускной способностью необходимо задавать большие апертуры и формировать достаточно редкие события, отра-

жающие нештатные режимы работы подстанции.

Управление временем может осуществляться несколькими спосо-бами. В базовом исполнении пред-полагается, что время на RTU-325M устанавливается из центра сбора и обработки данных. Наиболее при-емлемый вариант – это использова-ние NTP-протокола.

Существенно повысить точность ведения времени на УСПД RTU-325M можно, подключив к нему по циф-ровому каналу и по каналу PPS GPS/ГЛОНАСС-приемник. Этот ва-риант отражен на схеме.

Время на счетчиках RTU-325M устанавливается командами син-хронизации времени. Следует от-метить, что собственное время в счет-чике используется, как правило, для формирования коммерческих дан-ных. Метка времени телеметрической информации, считываемой со счет-чика, присваивается RTU-325M.

Электрическое питание RTU-325M должно осуществляться от сети об-щего назначения переменным од-нофазным током номинальным на-пряжением 220 В и частотой 50 Гц. Допустимые отклонения при про-должительной работе RTU-325M могут находиться в диапазоне от 176 до 264 В. Допускается кратковременное (в тече-ние 1 минуты) понижение/повышение питающего напряжения на величи-ну от 120 до 320 В без срабатывания защит.

Максимальная потребляемая мощ-ность – не более 20 Вт.

При кратковременном пропада-нии напряжения питающей сети при температуре +20 ± 5 °C RTU-325M сохраняет работоспособность не ме-нее 5 сек за счет встроенного супер-конденсатора.

В тех случаях, когда требуется по-высить надежность питания, необхо-димо запитывать RTU-325M от АВР и блока UPS. Последний при пере-ходе на батарею выдает телемехани-ческий сигнал, индицирующий этот переход.

Если по требованиям техни-ческого задания счетчики долж-ны быть наблюдаемы в системе, то необходимо применять счетчики с дополнительным питанием, кото-рое позволяет работать с ними при отсутствии напряжения и токов во входных измерительных цепях.

Таблица. Технические характеристики устройства сбора и передачи данных

RTU-325M

Наименование величины Значение

Энергонезависимая память 512 МБ … 8 Гб

Время сохранности информации в энергонезависимой памяти при отсутствии внешнего питания

Не менее 10 лет

Размер ОЗУ ≥128 Мб

Сетевые интерфейсы Ethernet 10/100 base TX

Встроенные последовательные ин-терфейсы для работы со счетчика-ми и внешними коммуникациями

2 RS-232;2 RS-485

2 USB

Дискретные (цифровые) входы 0, 8, 16

Дискретные выходы 0, 4, 8

GSM/GPRS-модем 0 или 1

Предел допускаемой абсолютной погрешности встроенных часов в автономном режиме за сутки

Не хуже ±5 с

Минимальный период опроса ИП Определяется использу-

емым ИП

Время обработки и выдачи ТИ по протоколу ГОСТ Р МЭК 61870-5-101/104

Не более 300 мс

Время обработки и выдачи ТС по протоколу ГОСТ Р МЭК 61870-5-101/104

Не более 150 мс

Периоды опроса счетчиков для любого из параметров коммерче-ского учета

От 1 мин

Коммерческий интервал (по умолчанию)

30 мин

Рабочий диапазон температуры окружающего воздуха

-40…+60 °C

Пылевлагозащищенность IP 54

Напряжение питания220 В, максимальный

ток 0,1 А

Габаритные размеры 240 × 185 × 115 мм

Масса 2 кг

Средняя наработка на отказ 85 000 ч

Срок службы Не менее 20 лет

Page 43: Magazine isup 6(54) 2014

41

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 1. Технологии дистанционного управления и мониторинга различных систем

Е.И. Лифанов, к. т. н., начальник отделасистемных решений для ВН и СН,

ООО «Эльстер Метроника», г. Москва,тел.: (495) 730-0285,

e-mail: [email protected],www.elster.ru,

www.izmerenie.ru

RTU-325M имеет возможность преобразовывать команды SCADA-системы в сигналы дискретного вы-вода со следующими параметрами:

`` напряжение коммутации: � DC – 30 B (3 A), 250 B (0,1 A); � AC – 250 B (3 A);`` допускается подключение лю-

бой активной и индуктивной нагруз-ки, мощность потребления которой не превышает указанной в предыду-щем пункте;

`` напряжение гальванической изоляции «канал – земля» не менее 2500 В;

`` напряжение гальванической изоляции «канал – канал» не менее 1000 В;

`` кабель связи – КУПЭВ 10 × × 0,5 экранированный.

Следует отметить следующее ограничение: в RTU-325M приме-няется максимум две платы дис-кретного ввода/вывода (варианты 16 DC I, 8 DC O, 8 DC I + 4 DC O).

Диагностика системыЭксплуатировать системы с боль-

шим количеством подстанций позво-ляет встроенная в RTU-325M диагно-стика. RTU-325M способно переда-вать разнообразную диагностическую информацию.

Для более детальной диагнос-тики добавляется подсистема диа-гностики всех компонентов систе-мы, но ее установка требует допол-нительных затрат.

Обслуживание УСПДВстроенное программное обес-

печение RTU-325M имеет гибкие ме-ханизмы, позволяющие производить обслуживание большого количества подстанций без выезда на объект.

Обслуживание RTU-325M про-изводится с инженерного пульта, который представляет собой внеш-ний компьютер со специальной терминальной программой для дос-тупа к встроенному программному

обеспечению УСПД. Инженерный пульт подключается к RTU-325M напрямую по интерфейсу Ethernet либо удаленно по каналам связи. Инженерный пульт предназначен для конфигурирования, диагности-ки, сервисного обслуживания УСПД и других компонентов системы.

Обновление версии прошивкиОбновление версии прошивки

УСПД может проводиться без поте-ри архивных данных и рабочей кон-фигурации следующими способами:

`` по FTP;`` с USB-накопителя с обновле-

нием прошивки;`` с USB-накопителя с помощью

программного обеспечения «Сер-вис-325»; при обновлении осуществ-ляется полная перезапись прошивки.

Защита от несанкционированного доступаЗащита от несанкционирован-

ного доступа обеспечивается с по-мощью:

`` программных паролей доступа: � к счетчику; � к ПО УСПД; � для изменения конфигурации

УСПД; � к веб-серверу УСПД;`` поддержки протокола SSH

(Secure Shell) V2 при конфигуриро-вании УСПД;

`` регистрации в журнале собы-тий всех изменений в конфигура-ции УСПД с указанием времени и типа измененных параметров;

`` поддержки протокола SFTP;`` автоматической блокировки

опроса счетчиков УСПД при измене-нии конфигурационных параметров счетчика через его оптопорт;

`` ограничения изменения вре-мени УСПД в пределах суток;

`` функции идентификации и про-токола аутентификации с использо-ванием однонаправленной хэш-функ-ции MD5 для каждого соединения при передаче данных в системы верх-

него уровня и в каскадных включе-ниях УСПД;

`` встроенного брандмауэра филь-трации пакетов с функцией трансля-ции сетевых адресов.

Веб-серверВ веб-сервере RTU-325M реша-

ется достаточно большое количество задач, в чем можно убедиться, озна-комившись с руководством по экс-плуатации УСПД, размещенном на сайте компании (URL: http://www.izmerenie.ru/assets/files/Rykovodstvo_po_eksplyat_RTU-325M_1.pdf).

ЗаключениеБолее полно со всеми функ-

циями УСПД можно ознакомить-ся в руководстве по эксплуатации RTU-325M.

Предложенное системное ре-шение на базе RTU-325M дает су-щественные преимущества, позво-ляя:

`` практически по цене АСКУЭ реализовать элементы системы те-лемеханики и существенно повы-сить наблюдаемость подстанций за счет передачи в спорадическом режиме по протоколу ГОСТ Р МЭК 60870-5-104/101 телемеханических сигналов и сигналов телеизмерения (ТС и ТИ) о нештатных ситуациях;

`` формировать виртуальные ТС, описывающие нештатные ситуации (например, перекос фаз выше по-рогового значения), и передавать их в спорадическом режиме;

`` повысить информационное КПД каналов связи с низкой пропускной способностью;

`` обеспечить надежную переда-чу данных по сотовой связи (имеет-ся возможность определять «зави-сание» модема, снижение скорости передачи данных и возобновлять сессию связи);

`` работать одновременно по двум разным протоколам на две системы: АСКУЭ и СКАДА.

Page 44: Magazine isup 6(54) 2014

Рис. 1. FX5 – ПЛК Mitsubishi Electric нового поколения

Page 45: Magazine isup 6(54) 2014

43

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

ПЛК серии FX5, разработанные специалистами компании Mitsubishi Electric, вобрали в себя все положительные свойства контроллеров пре‑дыдущей серии, но при этом наделены новой архитектурой, которая обес‑печивает им очень большой задел для развития и модернизации. В статье подробно рассказано о всех возможностях и технических особенностях контроллеров новой серии.

ООО «Мицубиси Электрик (РУС)», г. Москва

Новое поколение блочных контроллеров Mitsubishi Electric: FX5

В настоящее время системы управления вошли в нашу жизнь. Это обусловлено постоянно расту-щими требованиями улучшения всех показателей производства: произ-водительности труда, качества про-дукции, ее себестоимости, повторяе-мости процессов, безопасности про-изводства. Но, что более интересно, несмотря на сугубо промышленное назначение, ПЛК, устройства, с по-мощью которых строятся системы управления, находят применение и в быту. Теперь никого уже не удив-ляет контроллер, управляющий вен-тиляцией и освещением в кварти-рах, отслеживающий уровень воды в емкостях и управляющий насосами в скважине на загородных участках. Отдельные энтузиасты использу-ют контроллеры для воплощения идеи автоматического кормления домашних животных во время от-пуска, когда любимый питомец вы-нужден находиться без постоянно-

го присмотра. Но все же основным «драйвером» развития ПЛК являет-ся промышленность.

Компания Mitsubishi Electric всег-да следила за требованиями своих за-казчиков и старалась реализовывать их в кратчайшие сроки.

Новое время, новые рынки тре-буют адаптации контроллеров к су-ществующим реалиям. Пришло время контроллеру FX3 уступить место сле-дующему поколению – FX5 (рис. 1). Пропуск индекса «FX4» является неслучайным. С первых поколений контроллера FX в архитектуру ПЛК был заложен существенный запас для модернизации и последовательного развития. В поколении FX3 архитек-тура достигла своего предела, то есть дальнейшая модернизация стала нецелесообразной. По этой причине инженеры Mitsubishi Electric разра-ботали новую архитектуру, в которой были сохранены все положительные свойства и возможности ПЛК преды-

дущего поколения, но при этом был заложен большой потенциал модер-низации на многие годы вперед.

Чем же интересен новый контрол-лер FX5? Сухие цифры – в таблице.

Догнать и перегнать! Этот корот-кий слоган эпохи холодной войны как нельзя более точно описывает ситуацию на рынке промышленной автоматизации. Каждый производи-тель, выпуская новое оборудование, старается поднять планку ключевых показателей на очередной, недосяга-емый для конкурентов уровень и тем самым защитить, а возможно, и рас-ширить занятый им сегмент рын-ка. Но, как свидетельствует исто-рия, такая стратегия в перспективе ни к чему хорошему привести не мо-жет. Всему есть свой предел. Осоз-нание этого, умение предугадывать будущие тенденции, долгосрочное планирование и заблаговременное принятие мер, четкое следование своему собственному пути, без по-

Рис. 1. FX5 – ПЛК Mitsubishi Electric нового поколения

Таблица. Технические характеристики ПЛК FX5

Наименование параметра Значение

Количество дискретных входов/выходов

32, 64, 80

Соотношение между входами/выходами

50/50

Тип дискретных входовУниверсальные 24 В постоянного тока,

sink/source

Тип дискретных выходов Реле (240 В~) / транзистор (24 В=)

Количество встроенных аналого‑вых входов/выходов

2/1 соответственно

Тип аналоговых входов 0–10 В, 12 бит, 30 мкс/канал

Тип аналоговых выходов 0–10 В, 12 бит, 30 мкс/канал

Максимальное число каналов 256 (512 с удаленными входами/выходами)

Объем памяти 64 К шагов

Время выполнения операции LD X0 34 нс

Минимальный цикл 200 мкс

Коммуникационные порты RS‑485/422, Ethernet

Карты памяти SD (SDHC)

Напряжение питания 100–240 В переменного тока, 50/60 Гц

Температура окружающей среды 0–55 °C

Page 46: Magazine isup 6(54) 2014

44

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

стоянной оглядки на конкурентов, но с учетом их действий, – вот чему учит японская мудрость. И FX5 яв-ляется ее воплощением. С одной стороны, этот ПЛК соответствует всем современным требованиям, удовлетворяет все запросы своего сегмента рынка («догнали и пере-гнали»). С другой – при его созда-нии учитывались такие аспекты, как необходимость уменьшить время разработки проекта и упростить от-ладку, простота диагностики, уни-версальность, кроссплатформенность решений (что в итоге приводит к су-щественному снижению совокупной стоимости владения), а в конечном итоге – забота о своем заказчике и защита его авторских прав.

Ведь в нашем мире мало со-здать что-то уникальное, необходи-мо уметь сохранить свою уникаль-ность.

Но обо всем подробнее.

ПроизводительностьКак свидетельствуют цифры,

производительность нового ПЛК по сравнению с предыдущим по-колением возросла вдвое. Скорость обмена данными внутренней шины расширения увеличена в 100 раз. Ка-залось бы, зачем так быстро? На со-временных производствах сущест-вует целый ряд жестких требований: поддержание технологического про-цесса в узких рамках допустимых значений, высокая однородность и воспроизводимость свойств про-дукта, общая оптимизация про-цессов. Вот здесь и пригодится скорость вычислений. Ведь чем быстрее будет установлено откло-нение, чем больше данных будет участвовать в анализе, тем быстрее оно будет скорректировано, а кор-рекция окажется гораздо точнее и эффективнее. Что касается шины расширения, то для быстрого рас-чета необходимо обеспечить вы-сокоскоростной обмен данными, в противном случае вычислитель-ные мощности будут простаивать. Почему столь избыточное увеличе-ние скорости? Это хороший задел на будущее, на много лет вперед, основа предстоящего развития и га-рантия совместимости.

Однако, непреклонно следуя вперед, нельзя забывать о том, что уже было сделано. А сделано мно-

гое: тысячи исправно работающих систем на базе ПЛК и модулей рас-ширения предыдущих поколений. С ПЛК FX5 модернизация, если она необходима, может быть вы-полнена с минимальными затрата-ми. Несмотря на то что для модулей расширения FX5 была разработа-на совершенно новая высокоско-ростная шина обмена данными, использование модулей предыду-щего поколения совместно с ПЛК FX5 возможно. Для этого необхо-дим только конвертер шины. Ко-нечно, это не даст преимущества в скорости обмена данными, так как она ограничена специфика-цией шины предыдущего поко-ления, но позволит существенно сэкономить на модулях расшире-ния. Если характеристик модулей, используемых в модернизируемой системе, достаточно и нет нарека-ний к их работе, то зачем приоб-ретать новые? Именно для реали-зации возможности использования модулей предыдущего поколения и был разработан конвертер шины модулей расширения.

ПамятьМаксимальный размер програм-

мы составляет 64 000 шагов. На пер-вый взгляд, никаких изменений, но теперь весь этот объем доступен для программы (ни шагом меньше). Комментарии, файлы регистров хранятся отдельно, что позволило освободить примерно 10–15 % и без того внушительного для ПЛК этого сегмента объема памяти.

SD-картыКонтроллер FX5 оборудован сло-

том для SD-карт. Применяется он для разнообразных функций, начиная от стандартного накопления и хране-ния данных и до обновления проекта или параметров работы ПЛК. Файл проекта или параметров записыва-ется на SD-карту, которая впослед-ствии устанавливается в ПЛК. При запуске ПЛК считывает эти данные и производит их обновление во вну-тренней памяти контроллера. Со-гласитесь, удобная функция, позво-ляющая выполнить корректировки без необходимости специально об-учать работе с ПЛК персонал на ме-сте, что существенно сокращает влияние человеческого фактора.

Встроенные дискретные модули ввода/вывода

Как и раньше, в новой линейке контроллеров FX5 есть несколько версий, отличающихся количеством встроенных дискретных каналов вво-да/вывода: 32, 64 и 80. В процентном соотношении распределение каналов по вводу/выводу составляет 50/50, то есть по 16, 32 или 40 каналов ввода и столько же каналов вывода на конт-роллер. У младшего ПЛК максималь-ная частота срабатывания составляет 10 кГц. Но есть 6 высокоскоростных каналов ввода, у которых макси-мальная частота составляет 200 кГц. У старших моделей распределение скоростных характеристик более сложное: 8 каналов – с частотой 200 Гц, 8 каналов – с частотой 10 кГц, остальные – с максимальной часто-той 100 Гц. Поддерживаются следу-ющие типы дискретных сигналов: сухой контакт или 24 В постоянного тока (Sink или Source1). Выходы в за-висимости от модели могут быть как транзисторными, так и релейными. У контроллера с релейными выхода-ми все просто: максимальное ком-мутируемое напряжение составляет 30 В для постоянного тока или 240 В для переменного; максимальный коммутируемый ток 2 А на канал или 8 А на общую точку. С транзистор-ными выходами несколько сложнее. Существуют две версии контроллера с транзисторными выходами: Sink или Source (определить легко по на-именованию: в конце – MT/ES или MT/ESS соответственно). Но осталь-ные технические характеристики транзисторных выходов одинаковые: первые 4 выхода – на напряжение 5–24 В постоянного тока с временем отклика 2,5 мкс, остальные выходы – на напряжение 24 В постоянного тока с временем отклика 200 мкс. Та-кие характеристики позволяют осу-ществлять импульсное управление четырьмя сервоосями. При этом воз-можна линейная интерполяция двух осей. Кроме стандартного импульс-ного сигнала высокоскоростные выходы могут генерировать ШИМ-сигнал 2. Все это позволяет реализо-вать достаточно сложные механизмы,

1 Sink – подключение с общим «+». Source – подключение с общим «-».

2 Аналоговый сигнал, формируемый с по-мощью широтно-импульсной модуляции.

Page 47: Magazine isup 6(54) 2014

45

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

например линию укладки продукции (рис. 2).

Встроенные аналоговые входы/выходыАнализ применений контролле-

ров FX показал, что аналоговые сиг-налы хотя бы в минимальном коли-честве используются почти во всех системах, что подтверждается обя-зательным наличием встроенных аналоговых каналов ввода/вывода (рис. 3). ПЛК FX5 оборудован двумя аналоговыми входами с градуиров-кой 0–10 В (12 бит) и одним анало-говым выходом с аналогичной гра-дуировкой 0–10 В (12 бит).

Встроенные сетевые интерфейсыОдин в поле не воин. Вернее,

настоящий воин всегда остается во-ином, вне зависимости от обстоя-тельств (тем более самурай!), но… Современная структура производства требует интеграции каждой едини-цы с единой системой как минимум в целях мониторинга и оперативно-го реагирования на возникающие проблемы (а по закону Мёрфи они обязательно возникнут), а как макси-мум – для анализа ситуации и пред-отвращения проблем, которые толь-ко могут появиться. Новый конт-роллер FX предоставляет широкие коммуникационные возможности без дополнительных затрат. Для орга-низации передачи данных могут быть использованы встроенные порты Ethernet и RS-485. Функциональность встроенного Ethernet-порта нового контроллера существенно расшире-

на. Скорость соединения стандартна, 100 Мбит/с, но число одновременно поддерживаемых соединений уве-личено до 15. Появилась поддержка протокола Modbus TCP, что упро-стит и расширит использование ПЛК в системах управления различных на-значений. Учитывая, что панели опе-ратора Mitsubishi Electric нового по-коления в большинстве случаев обо-рудованы Ethernet-портом, данный способ связи становится основным, что снижает значение стандартно-го порта контроллеров предыду-щих поколений RS-422. Несмотря на это, порт последовательной свя-зи RS-485/422 остался, хотя больше нет необходимости искать специ-альный провод для подключения, так как для этого используется разъ-ем с зажимными клеммами. В обыч-ном режиме в сети RS-485 может находиться до 32 станций различ-ного назначения: ПЛК, панели оператора, разнообразные щитовые приборы и т. д. При использовании ПЛК FX5 с инверторами Mitsubishi

Electric в сеть можно будет объ-единить до 16 устройств по RS-485 шине (рис. 4).

ПрошивкиЕще одно революционное из-

менение в FX – возможность об-новлять прошивку ПЛК. Как чи-татель, наверное, смог убедить-ся, с технической точки зрения контроллер выполнен на высоком уровне. Но это лишь часть необ-ходимых для успеха ПЛК свойств. Не менее важно и программное обеспечение самого контроллера. До нынешнего дня микропрограм-ма ПЛК устанавливалась только в процессе производства. А значит, при выходе очередной програм-мной функции (такой, например, как поддержка нового протокола связи) появлялась и очередная вер-сия контроллера. Для пользователя или системного инженера это обо-рачивалось проблемой. Предстояло проверить, насколько новым яв-ляется ПЛК, полученный со скла-

Рис. 3. Встроенные функцииРис. 2. Высокоскоростные импульсные выходы для управления сервоприводами

Рис. 4. Использование интерфейса RS‑485

Page 48: Magazine isup 6(54) 2014

46

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

А.П. Почуев, координатор по развитию бизнеса (ПЛК, HMI, SCADA),

ООО «Мицубиси Электрик (РУС)», г. Москва,тел.: (495) 721-2070,

e-mail: [email protected],www.ru3a.mitsubishielectric.com

да, соответствует ли его серий-ный номер диапазону ПЛК с новой функциональностью или нет. Те-перь об этом можно не беспокоиться и быть уверенным, что обновленная функциональность будет доступна на каждом FX5, правда, после об-новления микропрограммы. Управ-ление прошивками осуществляется с помощью среды разработки GX Works3, дополнительные утилиты или программаторы не требуются. Для обновления достаточно под-твердить обновление, все остальное программа выполнит за вас.

Защита авторских правКак уже отмечалось, современ-

ные системы становятся все слож-нее, на их создание затрачивается огромное количество человеко-ча-сов, a многие из решений можно отнести к ноу-хау. Естественное желание производителей таких си-стем – защитить свои инвестиции в инжиниринг и предотвратить неза-конное копирование и использова-ние разработок сторонними лицами или организациями. Для предупреж-дения нежелательного использо-вания интеллектуальной собствен-ности Mitsubishi Electric в рамках нового ПЛК FX5 может предложить несколько механизмов защиты. Па-роль на сегодняшний день является общепринятым методом защиты. Паролем защищается код функ-циональных блоков или програм-мы в целом. Это устраняет возмож-ность получения доступа к коду и его адаптации даже при чтении проекта программы из ПЛК. Но на этом ар-сенал защиты авторских прав не за-канчивается. Инженеры компании Mitsubishi Electric разработали новый механизм защиты на основе привяз-ки проекта к конкретному ПЛК. При создании проекта в него заносятся данные ПЛК, на котором этот про-ект будет выполняться. При несовпа-дении данных ПЛК в проекте с ПЛК, на котором пытаются запустить про-ект, работа последнего будет забло-

кирована. Это гарантирует беспер-спективность копирования проекта для размножения копии программы на аналогичные системы.

GX Works3Выше уже упоминалась среда

разработки GX Works3. В поряд-ковом номере поколения универ-сальной для ПЛК Mitsubishi Electric программы ошибки нет. Для новых поколений ПЛК, в том числе и для FX5, было разработано новое поко-ление среды разработки для ПЛК. В первую очередь изменилась ее концепция. Основная цель – макси-мальное снижение совокупной стои-мости владения ПЛК на всех стадиях его жизненного цикла. На стадии разработки проекта новая среда поз-воляет уменьшить необходимое для этого время за счет оптимизации интерфейса, перехода от програм-мирования к параметрированию, интеллектуального поиска необхо-димых компонентов и функциональ-

ных блоков, а также использования горячих функциональных клавиш. Для упрощения отладки среда разра-ботки имеет встроенный симулятор ПЛК и различные модули онлайн-мониторинга. При эксплуатации системы среда разработки предо-ставляет мощные инструменты диа-гностики состояния ПЛК, что помо-гает оперативно локализовать, иден-тифицировать и устранить причину сбоя (рис. 5).

Официальный релиз нового программно-аппаратного комплек-са автоматизации на базе ПЛК но-вого поколения FX5 и среды разра-ботки GX Works3 намечен на конец января 2015 года.

Надеемся, что новое оборудова-ние упростит жизнь не только разра-ботчикам, но и эксплуатирующему персоналу, ведь основная задача лю-бой системы автоматизации – сни-жение использования ручного труда и улучшение основных показателей производства.

Рис. 5. Среда разработки GX Works3

Page 49: Magazine isup 6(54) 2014

Реклама

Page 50: Magazine isup 6(54) 2014
Page 51: Magazine isup 6(54) 2014

49

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Контроллеры ЗАО «ЭМИКОН» семейства DCS‑2000 позволяют создавать высоконадежные системы автоматизации без использования импортных изделий.

ЗАО «ЭМИКОН», г. Москва

Высоконадежная микропроцессорная система автоматизации на базе контроллеров DCS‑2000 производства ЗАО «ЭМИКОН»

В современных условиях ак‑туальной задачей является создание надежных, высокопроизводитель‑ных систем автоматизации на базе отечественных программируемых контроллеров.

Предлагаемая компанией ЗАО «ЭМИКОН» архитектура систем автоматизации (СА) включает три уровня:

`` верхний – автоматизированные рабочие места операторов (АРМ);

`` средний – резервированный центральный контроллер (КЦ) и устройства связи с объектом (УСО);

`` нижний – датчики и испол‑нительные механизмы (в том числе интеллектуальные).

Главным устройством в систе‑ме является центральный контрол‑лер, выполненный по схеме с «го‑рячим» резервированием. Он по‑строен на базе модулей семейства DCS‑2000 серии М3.

В состав КЦ входят:`` модули центрального процес‑

сорного устройства CPU‑44А (табл. 1);`` модуль двухпортовой памяти

DPM‑41A;`` сетевые модули С‑44А (табл. 2),

предназначенные для опроса моду‑лей ввода/вывода;

`` сетевые модули С‑41А, обеспе‑чивающие связь контроллера с АРМ по двум каналам Ethernet ModBus TCP;

`` сетевые модули С‑42А, обес‑печивающие обмен информацией

со смежными системами автома‑тики по протоколу ModBus RTU (4 канала).

Все модули центрального конт‑роллера расположены в одном кар‑касе, запитанном от двух источников питания +24 В. Модуль CPU‑44A

имеет две информационные шины. По одной из них он взаимодействует с сетевыми модулями, по другой – с модулем двухпортовой памяти, с по‑мощью которого производится вы‑равнивание памяти между основным и резервным модулями CPU‑44А.

Таблица 1. Технические характеристики модуля CPU‑44А

Наименование параметра Значение параметра

Тип процессора SC143‑IEC BECK

Тактовая частота процессора, МГц 96

Объем встроенного Flash‑диска, Мб 8

Объем ОЗУ, Мб 8

Интерфейсный канал RS‑2321

Скорость до 460 800 бит/с, протокол Modbus RTU

Интерфейсный канал RS‑4851

Скорость до 460 800 бит/с, протокол Modbus RTU

Количество каналов Ethernet1

10/100 Base TX half/full duplex operationпротокол Modbus TCP

Устройство резервирования Есть

Системный интерфейс Две параллельные шины

Устройство индикацииСветодиодная и жидкокристаллическая панель

(две строки по восемь символов)

Программное обеспечениеМногозадачная операционная система реального времени. Встроен‑ная система исполнения CoDeSys, обеспечивающая программирова‑

ние на языках стандарта МЭК 61131‑3

Таблица 2. Технические характеристики модуля С‑44А

Наименование параметра Значение параметра

Тип интерфейсов RS‑485

Количество интерфейсных каналов RS‑485 2

Максимальная скорость передачи данных, Кбит/с 921,6

Протокол обмена EmiBus

Наличие индикации информационного обмена по интерфейсным каналам RS‑485

Есть

Системный интерфейс Параллельная шина

Габаритные размеры, мм 140 × 120 × 40

Напряжение питания, В 18–36

Гальваническая изоляция между внешним системным источником питания и питанием модуля, В, не менее

1000

Масса модуля, кг, не более 0,4

Page 52: Magazine isup 6(54) 2014

50

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Рис.

2. С

трук

турн

ая с

хем

а си

стем

ы а

втом

атиз

ации

пож

арот

ушен

ия с

топ

олог

ией

«сам

овос

стан

авли

ваю

щее

ся к

ольц

о»Ри

с. 1

. Стр

укту

рная

схе

ма

мик

ропр

оцес

сорн

ой с

исте

мы

авт

омат

изац

ии н

а ба

зе

конт

ролл

еров

сем

ейст

ва D

CS‑2

000

с то

поло

гией

«ре

зерв

иров

анна

я ш

ина»

Page 53: Magazine isup 6(54) 2014

51

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Обмен данными между про‑цессорным и сетевыми модулями (С‑41А, С‑42А и С‑44А) также про‑исходит через встроенное в сетевые модули двухпортовое ОЗУ.

Работа сетевых модулей произ‑водится по карте заявок, которая за‑гружается в них из модуля CPU‑44А. Формирование карты выполняется с помощью программы‑конфигура‑тора.

Конфигуратор модуля С‑44А обеспечивает формирование:

`` карт конфигурации системы;`` карт заявок на опрос данных

из модулей ввода/вывода;`` массива входных данных;`` массива диагностики состоя‑

ния модулей ввода/вывода;`` массива состояния информа‑

ционной сети.Модули УСО, представленные

модулями семейства DCS‑2000 се‑рии М2, характеризуются тем, что

все они выполнены на базе ми‑кропроцессоров. Каждый модуль содержит по два асинхронных ин‑терфейсных канала RS‑485, пред‑назначенных для обмена инфор‑мацией с центральным контролле‑ром. Обмен данными осуществляется по протоколу EmiBus. Данный прото‑кол использует архитектуру «Master – Slave», 9‑битовый формат данных, скорость передачи 921,6 Кбит/с. Среднее время опроса одного модуля УСО составляет около 100 мкс. Опрос модулей осуществляется по одному из двух информационных каналов.

Модули ввода/вывода в шкафу УСО объединены посредством ин‑терфейса RS‑485 (медный экрани‑рованный кабель). Для дальнейшего подключения шкафов УСО использу‑ются медиаконверторы «RS‑485/оп‑тика» MC‑01A (основной и резерв‑ный), имеющие входные и выход‑ные пары оптических разъемов,

разъем для подключения интер‑фейса RS‑485 и двух источников питания +24 В (табл. 3).

ЗАО «ЭМИКОН» предлагает ис‑пользовать архитектуру системы авто‑матизации на базе модулей DCS‑2000 с топологией сети контроллеров «ре‑зервированная шина» (рис. 1) или «резервированное самовосстанавли‑вающееся кольцо». Сеть контролле‑ров, построенная по топологии «са‑мовосстанавливающееся кольцо», показана на примере системы авто‑матизации пожаротушения (рис. 2). При потере связи с одним из каналов модуля ввода/вывода, автоматиче‑ски происходит переход на другой канал. Если и в этом случае связь не восстанавливается (при исполь‑зовании топологии «самовосста‑навливающееся кольцо»), то опрос модуля будет автоматически про‑изводиться по второму полукольцу. При этом для обеспечения поме‑хозащищенности все информаци‑онные каналы между шкафами вы‑полняются из оптоволокна (одно‑ или многомодового кабеля). Таким образом, реализуется высоконадеж‑ная связь центрального контроллера с каждым модулем ввода/вывода. При этом допускается «горячая за‑мена» модулей.

Из всего сказанного можно за‑ключить, что контроллеры семей‑ства DCS‑2000 разработки и произ‑водства ЗАО «ЭМИКОН» позволя‑ют без использования импортных изделий создавать высоконадежные системы автоматизации, не уступа‑ющие по техническим и эксплуа‑тационным характеристикам зару‑бежным аналогам.

А. А. Алексеев, к. т. н., генеральный директор,З. М. Варшавский, начальник научно-

исследовательского отдела,ЗАО «ЭМИКОН», г. Москва,

тел.: (499) 707-1645,e-mail: [email protected],

www.emicon.ru

Таблица 3. Технические характеристики модуля МC‑01А

Наименование параметра Значение параметра

Типы интерфейсных каналов RS‑485, оптический

Количество интерфейсных каналов RS‑485 1

Количество интерфейсных каналов оптических 2

Максимальная скорость передачи данных, бит/с 2 304 000

Тип оптического кабеля Многомодовый

Длина волны, нм 1310

Тип оптического соединителя ST

Отношение диаметров сердцевины к оболочке оптического кабеля, мкм 62,5/125

Максимальное расстояние передачи данных по оптоволокну, км 2

Максимальная длина кабеля интерфейса RS‑485 при скорости 2 304 000 бит/с, м

300

Габаритные размеры, мм 114 × 102 × 25

Напряжение питания, В 18–36

Ток потребления, мА, не более 80

Гальваническая развязка между внешним системным источником питания и питанием модуля, В, не менее

1000

Масса модуля, кг, не более 0,2

Page 54: Magazine isup 6(54) 2014

52

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Программируемый контроллер Modicon M580 можно назвать революци-онным решением: в построенных на его базе системах все коммуникации между компонентами основаны на технологии Ethernet, что позволяет пользоваться всеми преимуществами открытых сетей управления: под-ключать к ним любые устройства, иметь повышенную скорость информа-ционного обмена и строить мощную систему защиты.

Schneider Electric, г. Москва

Интеллектуальное управление, или Новая эра автоматизации

Системы автоматизированного управления призваны обеспечить безопасную и надежную работу тех-ники, оборудования, предприятия. Развитие рынка промышленной автоматизации со временем со-здало предпосылки для рождения решений, в которых комплексно применяются различные элемен-ты, устройства, стандарты обмена данными. Главное условие для пол-ноценной работы всей системы – совместимость всех ее элементов, а это можно осуществить в том случае, если одно устройство спо-собно управлять всеми элементами АСУ ТП.

Такие задачи выполняют мно-гофункциональные контроллеры, управляя технологическими про-цессами в режиме реального вре-мени. С помощью открытых стан-дартов обмена данными, в частно-сти Ethernet, контроллеры получают доступ к параметрам и функциям и интегрированы c общей систе-мой автоматизации объекта. Та-кой прорыв в совершенствовании систем управления стал возможен при появлении технологии ePAC (Ethernet-PAC).

Технологии открытых сетей обмена данными обладают рядом неоспоримых достоинств, начиная

с большой пропускной способно-сти и заканчивая доступностью данных на всех уровнях. Контрол-леры ePAC в полной мере отвечают этим требованиям: они построены на стандартах Ethernet и взаимо-действуют со всеми прикладными системами предприятия, включая системы планирования ресурсов (ERP), управления производством (MES), активами (EAM) и цепоч-ками поставок (SCM). Стоит от-метить, что с учетом постоянного увеличения и расширения объема информации в приложениях систе-ма управления должна не просто инициировать обмен данными, но и мгновенно обновлять инфор-мацию на уровне устройств, а так-же при необходимости сохранять очень большие объемы информа-ции. Именно такими функциями обладают платформы автоматиза-ции, построенные на базе Ethernet.

Немаловажно и то, что конт-роллеры ePAC сравнительно про-сты и экономичны при установке, пусконаладочных работах и вводе в эксплуатацию систем управления. И, наконец, решения на базе ePAC характеризуются высокой степе-нью энергоэффективности: они потребляют значительно меньше электроэнергии, а значит, позволя-

ют предприятию экономить значи-тельные средства.

Учитывая все более высокие требования заказчиков к надежно-сти и эффективности оборудования, разработчики стремятся к посто-янному совершенствованию своих продуктов и программ в соответст-вии с предложениями потенциаль-ных клиентов. И чем своевремен-нее состоится обновление продук-та и дополнение его необходимой функциональностью, тем проще и быстрее заказчик выполнит «пе-резагрузку» своего производства, а значит, получит возможность из-бежать отключения и даже мини-мального простоя технологической цепочки.

Приоритетный выборПри всем многообразии рын-

ка выбор невелик: если отдель-ные элементы решений выпуска-ют сотни компаний, работающих на рынке автоматизации, то лишь немногие способны предложить комплексные решения. Schneider Electric уже долгие годы занимает положение одного из ведущих раз-работчиков систем автоматизации для промышленных предприятий. В 1968 году она приобрела ком-панию Modicon, которая выве-

Page 55: Magazine isup 6(54) 2014

53

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

ла на рынок первый в мире ПЛК Modicon-084, а также разработа-ла протокол промышленной сети Modbus.

В 1996 году компания Schneider Electric представила свой первый PAC Modicon Premium – много-функциональную платформу, пред-назначенную для управления техно-логическими процессами и управле-ния перемещениями, с функциями веб-сервера и регистрации данных. Со временем Schneider Electric еще больше усилила решения SCADA, ЧМИ и MES, а также их функцио-нальные возможности и сервисы, упрочила свои позиции лидера в раз-работке устройств и программного обеспечения для управления энер-госнабжением и энергопотреблени-ем, что создало прочную основу для разработки концепции и внедрения контроллера ePAC M580.

Modicon M580 – революцион-ный продукт, первая в мире система, у которой все коммуникации между компонентами, включая внутрен-нюю шину шасси, полностью осно-ваны на технологии Ethernet, что обеспечивает принципиально новый уровень прозрачности и гибкости процесса управления. Использова-ние Ethernet-технологии как базиса нового контроллера Modicon M580 дает специалистам промышленных предприятий и инжиниринговых компаний возможность проекти-ровать и внедрять решения, а также управлять технологическим процес-сом, активно используя все преиму-щества открытых сетей управления: интеграцию различных устройств, прозрачный доступ ко всей техно-логической информации, повы-шенную скорость обмена данными, мощную систему защиты, позволяю-щую оградить систему от кибератак.

Подлинно открытая сеть обмена данными

Ядром нового передового конт-роллера Modicon M580 является микропроцессор семейства SPEAr, имеющий встроенный детермини-рованный стандарт связи Ethernet, используемый во всех коммуни-кациях, включая обмен данными по внутренней шине шасси, что дает новый уровень прозрачности и производительности без необхо-димости ручной настройки каждого

подключенного устройства. Тех-нология SPEAr использует стан-дарт связи Ethernet для коммуника-ций по магистральной, контрольной (управляющей) шине и внутренней шине шасси (межблочная/межком-понентная), что в значительной сте-пени упрощает внедрение различно-го оборудования в единую систему управления. Протокол Ethernet также используется для работы с любы-ми устройствами в сети, например, устройствами распределения элек-троэнергии, низковольтными щита-ми, системами энергоменеджмента, которые вместе составляют единую, полноценную и открытую систему управления предприятием.

Вследствие такого подхода мно-гие типы данных легко свести в еди-ную систему управления и сделать доступными для операторов, помо-гая им провести быструю диагности-ку и выявить причины возникнове-ния различных проблем, получить доступ к целостным и точным дан-ным, необходимым для принятия своевременных решений, а также сократить время простоев благодаря подробной информации о сигналах тревоги и событиях.

В ePAC M580 предусмотрена развитая внутренняя диагностика как локальных, так и удаленных кон-фигураций, благодаря чему появля-ется возможность свести к миниму-му время простоя оборудования и, как следствие, сократить материаль-ные издержки. Контроль результатов диагностики выполняет функция «диагностический буфер» – локаль-но, через SCADA-систему, или дис-танционно, с веб-страниц.

Помимо технологических ре-шений, Schneider Electric разрабо-тала специальную «Программу мо-дернизации установленного парка оборудования» для учета нужд су-ществующих клиентов.

Использование в контроллерах стандартной микропроцессорной платформы позволяет оптимизиро-вать технологию производства са-мого ePAC M580. Установленные в Modicon M340 процессоры компа-нии Schneider Electric работают по-чти в 200 тыс. приложений по всему миру, в том числе в сферах военного флота и атомной энергетики, и этот накопленный опыт стал основой создания ePAC M580.

Кроме того, при работе с конт-роллером M580 можно использовать все функции пяти языков программи-рования стандарта МЭК 61131-3, всю номенклатуру модулей ввода/вывода линейки M340, центральные про-цессоры четырех уровней произво-дительности для создания масшта-бируемых решений, модули связи и специализированные модули, та-кие как RTU, интерфейсные моду-ли и др. Таким образом, устройство обладает достаточной вычисли-тельной мощностью для управле-ния сложными технологическими процессами.

У контроллера ePAC высокая адаптивность, благодаря которой данная платформа преодолевает мно-жество ограничений традиционных систем. Например, за счет примене-ния встроенных волоконно-оптиче-ских конвертеров расстояние между удаленными шасси достигает 15 км. Беспроводные соединения дают возможность создавать эффектив-ные и защищенные точки доступа, а встроенные сервисные порты – дополнительные подключения без лишних расходов.

Модернизация без дополнительных инвестиций

Основой Modicon M580 является современный двухъядерный ARM-процессор, который обеспечивает высочайший уровень вычислитель-ной мощности и широкие возможно-сти подключений, что позволяет ре-ализовывать функции безопасности в контроллере, повышая его устой-чивость к киберугрозам. Кроме того, благодаря возможности изменять конфигурацию «на лету» специали-стам промышленных предприятий больше не нужно останавливать про-изводственный процесс, чтобы доба-вить или удалить модуль и изменить архитектуру или даже модифициро-вать приложение.

Замена существующего пар-ка контроллеров Schneider Electric на Modicon M580 возможна без до-полнительных инвестиций в повтор-ный монтаж проводки от полевых устройств, разработку прикладной программы и переподготовку обслу-живающего персонала. Устаревшая система Telemecanique I/O TSX 7 легко подключается к Modicon X80 с помощью инновационного пере-

Page 56: Magazine isup 6(54) 2014

54

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

ходного адаптера, который созда-ет условия для быстрой миграции на новейшие технологии.

Микропроцессор SPEAr поз-воляет использовать преимуще-ства стандарта Ethernet совместно с шиной Bus X линейки Modicon Premium, что обеспечивает широ-кий выбор центральных процессоров из линеек Modicon с единой сущест-вующей системой ввода/вывода без повторного монтажа кабелей от по-левых устройств. Существующее прикладное программное обеспече-ние может быть использовано после проведения минимальной отладки.

Интегрированная архитектура автоматизации PlantStruxure

Modicon M580 является частью комплексной и интегрированной ар-хитектуры автоматизации PlantStruxu-re от компании Schneider Electric. PlantStruxure объединяет в себе ре-шения по телеметрии, ПЛК/SCADA и РСУ с полным перечнем сервисов на протяжении всего жизненного цикла системы управления для повы-шения эффективности предприятий. PlantStruxure предназначена для оп-тимизации работы персонала компа-нии, а также для повышения надеж-ности и отказоустойчивости техноло-гических процессов на предприятии и дает конкурентные преимущества без ущерба для итоговых показателей

прибыльности. Система использует инновационные технологии бесшов-ной передачи данных между систе-мой управления технологическим процессом и системой управления предприятием, где необходимые про-изводственные данные предоставля-ются ответственному лицу именно в тот момент, когда это требуется, что оптимизирует производственный процесс и повышает его энергоэф-фективность.

Новый Modicon M580, совмещая все перечисленные возможности, является одним из ключевых ком-понентов операционной эффектив-ности PlantStruxure с улучшенными возможностями в областях интегра-ции и мобильности.

Как и новый контроллер ePAC M580, архитектура PlantStruxure ис-пользует открытые стандарты Ethernet в качестве основного компонента, обеспечивающего связь между эле-ментами системы управления на раз-личном уровне – цеха, технологиче-ского процесса и предприятия, что необходимо клиентам для решения проблем производительности, эф-фективности и устойчивого раз-вития. Обеспечивая возможность визуального контроля и управле-ния различными технологически-ми процессами на промышленных площадках, PlantStruxure позволяет измерять и анализировать данные

об энергопотреблении и параметры технологического процесса, а также использовать их для комплексной оптимизации работы предприятия.

Области примененияModicon M580 прежде всего раз-

работан для технологических по-требителей в энергоемких отраслях промышленности: нефтегазодобыва-ющей, пищевой, горнообрабатываю-щей, в металлургии, энергетике и во-доочистке. Применение встроенных решений Schneider Electric оптими-зирует энергоснабжение и энерго-потребление, играя ключевую роль в минимизации затрат на энергоре-сурсы, сокращении риска вредного воздействия на экологию и повыше-нии рентабельности предприятия.

«Перспективными потребите-лями новых разработок, подобных Modicon M580, в ближайшие годы станут предприятия всех сегментов экономики. Очевидными фактора-ми, повышающими спрос на данные разработки, станет стремление за-казчиков снизить капиталовложения в энергоресурсы и инфраструктуру, а также желание значительно улуч-шить качество конечной продукции за счет модернизации производст-ва», – отмечает Алексей Ефремов, руководитель отдела «Оборудова-ние промышленной автоматизации» компании Schneider Electric.

Schneider Electric, г. Москва,тел.: (495) 777-9990,

e-mail: [email protected],www.schneider-electric.com

Эффективная реклама за разумные деньги Стоимость размещения текстовой информации или баннера (468 х 60) в новостной рассылке сайта журнала «ИСУП» с прямой ссылкой на сайт рекламодателя:

(495) 542-03-68, [email protected]

Количество рассылок Период Стоимость (руб.)

1 Любой 2500

4 В течение месяца 8900

8 В течение месяца 16 000

20 В течение года 37 000

Page 57: Magazine isup 6(54) 2014
Page 58: Magazine isup 6(54) 2014

МАСШТАБИРУЕМАЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

Решения, которые РАБОТАЮТ!

ООО ”Омрон Электроникс”Россия, 1250140

г. Москва, ул. Правды, д.26

Тел.: +7 495 648 94 50

[email protected]

industrial.omron.ru

Единая среда разработки Sysmac Studio

Универсальный контроллер NJ

Инвертор MX2/RX/A1000

Сервосистема G5

Панель оператора NA

Модульная система удаленного ввода/вывода

NX

Одна сеть исполнительных устройств EtherCAT

Одна сеть информационного уровня Ethernet/IP

База данных

Удаленный доступ

Page 59: Magazine isup 6(54) 2014

57

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

В статье кратко представлены ключевые особенности и преимущества но-вой единой платформы автоматизации Sysmac. Рассмотрены технические характеристики флагманского контроллера серии Sysmac NJ и особенно-сти панелей оператора нового поколения серии NA.

Компания Omron Electronics, г. Москва

Новое поколение контроллеров Omron – универсальный контроллер NJ

Подразделение промышленной автоматизации Omron в России в 2013 году официально объяви-ло о запуске новой платформы для автоматизации машин Sysmac (Sys-tem for Machine Automation Control) во главе с универсальным машинным контроллером Sysmac NJ. Платформа Sysmac обеспечивает полное управ-ление машинами через единое под-ключение с помощью единого ПО.

Новая платформа объединяет возможности последовательного уп-равления, многоосного управления движением, сетевого обмена дан-ными и технического зрения, новое ПО Sysmac Studio для конфигури-рования, программирования, мо-делирования и мониторинга, а так-же быструю сеть исполнительных устройств EtherCAT для управления приводами, техническим зрением, станциями удаленного ввода/вывода и другими полевыми устройствами.

В новой архитектуре осуществ-лена интеграция ключевых реше-ний Omron в области управления: функции логического управления оборудованием и управления дви-жением теперь объединены, поле-вые устройства управляются через единую сеть, а в качестве среды раз-работки используется одно ПО. За-казчики проектируют свое обору-дование на базе единой платформы автоматизации и могут расширить его возможности в соответствии с новыми требованиями без ущерба

для его скорости работы и произво-дительности.

Один универсальный контроллер NJЯдром новой платформы ав-

томатизации Sysmac является уни-версальный контроллер NJ (рис. 1). Контроллер сконструирован на базе микропроцессора Intel, предназна-ченного для использования в тяже-лых промышленных условиях при пассивном охлаждении, и рабо-тает под управлением операцион-ной системы реального времени. На выбор предлагаются две модели ПЛК: NJ301 для управления движе-нием по 4 или 8 осям и NJ501 с бо-лее мощным центральным процес-сором для управления по 16, 32 или 64 осям. За счет этого достигается гибкая масштабируемость решения

на базе NJ в зависимости от слож-ности автоматизируемого объекта. В задачах управления с 32 осями пе-риод обновления данных составляет 500 мкс. Такой результат недости-жим при использовании традицион-ных аппаратных средств.

Архитектура универсального ма-шинного контроллера Sysmac NJ ухо-дит от жесткой структуры на основе специализированных интегральных схем к гибкой и легко адаптируемой программно-ориентированной.

Сенсорные панели оператора NA – прикоснитесь к новой реальности

В основу функциональных ха-рактеристик, конструкции и дизайна панелей оператора нового поколе-ния серии NA легли такие совре-менные принципы взаимодействия

Рис. 1. Универсальный контроллер NJ

Page 60: Magazine isup 6(54) 2014

58

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

«человек – машина», как нагляд-ность, интерактивность и инфор-мативность. Для создания проектов визуализации с расширенными воз-можностями панели NA предостав-ляют разработчикам новые мощ-ные и гибкие инструменты. Это поддержка мультимедийных техно-логий (проигрывание видеороли-ков, просмотр файлов PDF, Excel и Word), интеллектуальные гаджеты (объекты визуализации, обладаю-щие свойствами для многократного использования), программирование на языке Visual Basic.NET и мно-гие другие инструменты. Исполь-зование единой среды разработки Sysmac Studio и переменных конт-роллера NJ обеспечивает полную интеграцию операторских панелей NA с платформой автоматизации Sysmac. Серия NA представлена мо-делями с широкоформатными сен-сорными дисплеями размером 7″, 9″, 12″ и 15″, с черным или серебристым цветом рамки (рис. 2).

Одно программное обеспечение Sysmac Studio

Программный пакет Sysmac Studio обеспечивает всесторонний конт-роль над системой автоматизации и дает возможность разработчикам реализовать задачи конфигурирова-ния, программирования, моделиро-вания, мониторинга, а также созда-ния проектов визуализации в еди-ном ПО. Sysmac Studio представляет собой полноценную интегрирован-ную среду разработки, позволяю-щую отказаться от нескольких от-дельных ПО (обычно усложняющих процесс проектирования, разработ-ки и отладки программ), и исполь-

зует технологию Microsoft Windows Presentation Foundation (WPF). Такой подход, включающий возможности протоколирования данных и их трас-сировку, позволяет упростить и уско-рить программирование.

Также Sysmac Studio включает в себя 3D-среду моделирования для разработки и автономного тести-рования профилей движения (на-пример, таких, как у электронного кулачка), а также комплексных ки-нематических систем.

Графически ориентированное конфигурирование позволяет реа-лизовать быструю настройку конт-роллера, полевых устройств и сетей. Программирование логического уп-равления и управления движением основано на стандарте МЭК (IEC) 61131-3, предусматривающем при-менение специализированных функ-циональных блоков PLCopen для управления движением. Интеллек-туальный редактор с возможностью отладки без остановки выполнения программ обеспечивает быстрое и безошибочное программирова-ние. Интегрированная среда раз-работки экранов визуализации для панелей оператора NA предостав-ляет разработчику дополнительные возможности при работе с единым проектом.

Одна сеть исполнительных устройств EtherCAT

Коммуникационные возмож-ности нового контроллера серии Sysmac NJ обеспечивают как прозрач-ный обмен данными внутри машины, так и связь с остальными системами и оборудованием всего предприятия. Для этих целей все контроллеры

NJ имеют встроенные интерфейсы Ethernet/IP и EtherCAT. Высокоско-ростная промыш ленная сеть EtherCAT построена на основе Ethernet-стан-дарта IEEE 802.3 100 Мбит/с, под-держивает до 192 ведомых устройств и способна обеспечить время обнов-ления данных менее 100 мкс с рас-согласованием между узлами менее чем 1 мкс. Сеть EtherCAT обеспечи-вает высокую точность синхрониза-ции приводов за счет использования механизма распределенных часов для ведомых устройств. Сеть проста в настройке благодаря автоматиче-скому присвоению адресов ведомым устройствам и экономична в установ-ке, поскольку использует стандарт-ные экранированные кабели и разъ-емы Ethernet.

Система ввода/вывода NXНовая высокоскоростная вну-

тренняя шина позволяет системе NX (рис. 3) гармонично интегрироваться с платформой Sysmac посредством сети EtherCAT и работать синхрон-но с главной задачей контроллера NJ для обработки самых быстрых сиг-налов технологических процессов. Поддержка интерфейсным модулем EtherCAT технологии распределен-ных часов гарантирует обмен данны-ми с погрешностью не более 1 мкс.

Линейка модулей ввода/вывода NX включает широкий спектр раз-личных входов/выходов:

`` стандартные или высокоско-ростные дискретные входы/выходы, а также модули дискретного ввода/вывода с поддержкой меток времени с наносекундным разрешением для прецизионного управления; число каналов ввода или вывода состав-

Рис. 2. Панели оператора серии NA

Page 61: Magazine isup 6(54) 2014

59

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

ляет 4, 8 или 16 точек в зависимости от модели;

`` модули аналогового ввода с плотностью 2, 4 или 8 каналов с не-симметричными или дифференци-альными входами; аналоговые вы-ходы на 2 или 4 канала на модуль; стандартные или высокоскоростные/высокоточные модули; для обработ-ки сигналов уровня 4…20 мА или ±10 В в зависимости от модели;

`` модули температурных входов для термопар или термосопротив-лений на 2 или 4 канала;

`` счетные модули для инкре-ментных энкодеров с сигналами уровня =24 В, с частотой импуль-сов до 500 кГц (1 или 2 канала) или сигналов уровня RS-422 до 4 МГц (1 канал).

`` счетные модули для абсолют-ных энкодеров с интерфейсом SSI на 1 или 2 канала;

`` модуль высокоскоростных им-пульсных выходов =24 В с макси-мальной частотой 500 кГц;

`` модули подключения допол-нительного питания модулей вво-да/вывода и входов/выходов.

Одна станция ввода/вывода NX может включать до 63 модулей вво-да/вывода (максимум 1024 байт вво-да и 1024 байт вывода).

Несмотря на высокую плотность сигналов модули ввода/вывода се-рии NX обладают компактными раз-мерами: их ширина составляет всего 12 или 24 мм (в зависимости от числа каналов) при высоте 100 мм и глу-бине 71 мм. Все модули NX оснаще-ны съемными клеммными блоками с быстрозажимными клеммами.

Другим преимуществом новинки является возможность интеграции системы безопасности NX с еди-ной системой управления Sysmac

посредством FsoE – протокола безо-пасности для сети EtherCAT. Си-стема безопасности NX состоит из контроллера безопасности и мо-дулей входов/выходов безопасности.

Гибкость новой системы NX с интегрированной системой безо-пасности существенно повышает-ся за счет возможности свободного размещения всех модулей безопас-ности, включая контроллер, среди станций и внутри стоек NX в ком-бинации со стандартными модулям ввода/вывода сигналов NX.

При этом контроллер безопас-ности обрабатывает только вхо-ды/выходы безопасности, а состоя-ние входов безопасности может считываться контроллером NJ для «безударной» интеграции системы безопасности с системой управления всей производственной установкой. Контроллер NJ также может обме-ниваться данными с контроллером безопасности по сети EtherCAT.

Настройка систем ввода/вывода NX, включая модули безопасности и программирование контроллера безопасности, осуществляется в еди-ной среде разработки Sysmac Studio.

В соответствии с обществен-ной и глобальной политикой Omron Sysmac отвечает мировым стандар-там, таким как EC Directives, cULus, Lloyd’s и NK. Платформа Sysmac раз-работана и произведена с использо-ванием только чистых и перерабаты-ваемых материалов.

Откройте окно в мир новых технологий автоматизации вместе с новым контроллером NJ и плат-формой Sysmac!

Компания Omron Electronics, г. Москва,тел.: (495) 648-9450,

e-mail: [email protected],www.industrial.omron.ru

Рис. 3. Модульная система ввода/вывода NX

www.isup.ru

Эффективная реклама за разумные деньги

Сайт, знакомый каждому специалисту

Page 62: Magazine isup 6(54) 2014

Рис. 1. Технические характеристики S7-1500

Page 63: Magazine isup 6(54) 2014

61

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Рис. 1. Технические характеристики S7-1500

Редко какая модульная система выходила на рынок одномомент-но и в полном составе. Обычно сначала появляется ядро, которое потом обрастает модулями, нара-щивает функциональность, при-обретает популярность. При про-движении «тысячного» семейства SIMATIC фирма «Сименс» пошла по стандартному пути. Год назад были анонсированы контроллер SIMATIC S7-1500, три централь-ных процессора (CPU), базовый набор модулей ввода/вывода (IO) и обозначены большие перспекти-вы. И вот вторая ступень поставок, новые модули, новая функцио-нальность, новая версия среды раз-работки TIA Portal.

Для начала хочется отметить два новых процессора – CPU 1515-2PN и CPU 1518-4 PN/DP. Если первый закрывает логическую нишу между CPU 1513-PN и CPU 1516-2PN, за-нимая промежуточное положение по техническим и экономическим параметрам, то второй является то-повым процессором, лучшим в сво-ем классе (рис. 1). Тринадцать ме-габайт оперативной памяти, четыре интерфейса связи (двухпортовый коммутатор с функциями контрол-лера ввода/вывода, два независи-мых интерфейса Ethernet с собст-

венными IP-адресами и один порт PROFIBUS DP) со 192 коннекци-ями и управление перемещением по 128 осям.

Но всё это – количественные показатели. Качественное отличие кроется в скорости выполнения программ. На одну битовую опера-цию расходуется одна наносекунда, операции со словами выполняют-ся за две, а вычисления с плава-ющей точкой – за шесть наносе-кунд. Такая производительность позволяет реализовать время реак-ции вход/выход в пределах само-го короткого PROFINET-такта – 250 микросекунд. Никакой другой процессор семейства на это не спо-собен. Различные тесты показыва-ют, что по сравнению с S7-319 про-изводительность нового процессо-ра возросла в 4–10 раз. Особенно заметно ускорение работы при ис-пользовании оптимизированных блоков данных, символьной адре-сации, а также когда применяются приемы программирования, ориен-тированные на тысячную серию.

Конструктивно CPU 1518-4 PN/DP выполнен в широком (175 мм) кор-

пусе и снабжен достаточно боль-шим дисплеем, унифицированным с CPU 1516-2PN (рис. 2). Большие размеры корпуса обусловлены вну-шительной системой безвентиля-торного пассивного охлаждения, чего требуют установленные вну-три электронные компоненты.

Кроме процессоров обновилась линейка модулей входов/выходов, появились узкие модули шириной всего 25 мм. Казалось бы, разница невелика (обычный модуль имеет ширину 35 мм), но структура кор-зины S7-1500 не ограничена во-семью (что типично для S7-300) или восемнадцатью (типично для S7-400) модулями. Максимальное количество модулей для S7-1500 составляет 32 штуки в ряд, а это уже более тридцати сантиметров эконо-мии. То есть, используя новые мо-дули, можно на четверть укоротить габариты контроллера.

В новом формате предлагают-ся только входы/выходы цифро-вые и «простые», так называемой Basic-серии, без какой-либо встро-енной диагностики. Соответст-венно, и стоимость таких блоков

S7-1500. Второе поколениеСтатья посвящена новым продуктам, разработанным для «тысячного» се-мейства модульной системы SIMATIC. Центральные процессоры CPU 1515-2PN и CPU 1518-4 PN/DP, а также новая версия среды раз работки TIA Portal выпущены компанией «Сименс» для программируемого контроллера S7-1500. Подробно описаны их технические особенности и возможности, которые они дают при построении автоматизированных систем.

ООО «Сименс», г. Москва

Рис. 2. Новый процессор CPU 1518-4 PN/DP

Page 64: Magazine isup 6(54) 2014

62

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

ниже, хотя разрядность остается, как у «широких», – 16 или 32 ка-нала. Фронтальный штекер тоже узкий (он несовместим с 35-мил-лиметровыми модулями) и исполь-зует хорошо зарекомендовавшую себя на станциях распределенной периферии ET 200SP систему ком-пактных зажимных контактов. По-скольку альтернативной, винтовой, версии не предусмотрено (винто-вые клеммы просто не помести-лись), фронтальный разъем постав-ляется в комплекте с модулем, что значительно упрощает логистику.

Вся линейка процессоров снаб-жена новой операционной систе-мой v1.5 с рядом новых функций. Реализована расширенная функ-циональность сети PROFINET, про-цессор поддерживает функциональ-ность контроллера ввода/вывода (IO-Controller) и устройства ввода/вывода (IO-Device). Поддерживается техно-логия Shared Device1, причем делить можно не только станции ET 200 между несколькими (до четырех) процессорами, но и периферийные модули в составе устройств ввода/вы-вода, распределяя каналы по группам (рис. 3). Таким образом, становит-ся возможной ситуация, когда одна часть каналов периферийного модуля опрашивается одним контроллером, а другая часть – другим.

Если возникает необходимость одновременно опросить один канал с разных процессоров, на выруч-ку приходит технология MSI/MSO (Modul internes Shared Input / Modul internes Shared Output). Интерфейс-ный модуль создает выделенные области памяти, в которые зано-сится физическое состояние ка-налов ввода/вывода, а содержи-мое этих областей приписывается к своему контроллеру ввода/выво-да. Так достигается одновременная и независимая работа нескольких контроллеров с одним физическим каналом ввода или вывода.

В случае входов ситуация про-зрачна, а вот с выходами не всё так просто. Одновременная выдача ис-полняемых команд на выходы невоз-можна, управлять будет только один, заранее определенный контроллер. Остальные смогут лишь прочитать информацию, отправленную на вы-ходы «ведущим» контроллером. Ди-агностика и аппаратные прерыва-ния также доступны только одному контроллеру. Такая идеология очень удобна для построения систем про-тивоаварийной защиты, когда допол-нительный контроллер осуществляет мониторинг ситуации, получая дан-ные с тех же самых модулей, которые задействованы в управлении техно-логическим процессом, но работает независимо и по собственным алго-ритмам.

Технология гибкого управления конфигурацией Optionenhandling по-лучила поддержку не только на базе станций распределенного вво-да/вывода ET 200SP, но и при цен-трализованном построении S7-1500.

В комплексе с новой технологией автоматической раздачи параметров распределенной системе PROFINET IO возможна организация этако-го промышленного Plug and Play (рис. 4).

В рамках операционной систе-мы v1.5 обновилась функциональ-ность встроенного дисплея. Кон-цепция графического интерфейса серьезных изменений не претерпе-ла, но функциональность расшири-лась. Появилась возможность ото-бражать и изменять значение пе-ременных контроллера. Для этого нужно определить в проекте, какие переменные могут быть доступны. Оптимизировано отображение IP-адресов не только встроенных ин-терфейсов, но и присоединенных коммуникационных процессоров. Появилась поддержка дополни-тельных языков, в том числе рус-ского. ОЕМ-производители полу-чили возможность поместить свой логотип на стартовом экране.

Программное обеспечение тоже не стоит на месте. Все новшества, которые появились в TIA Portal v13, можно разделить на чисто програм-мные (усовершенствования самого программного пакета) и, так ска-зать, аппаратные, направленные на поддержку новых модулей и но-вых функций, появившихся в конт-роллерах и децентрализованной периферии. К первым, безусловно, относится Team Engineering – воз-можность совместной работы ко-манды разработчиков над одним проектом. Такая возможность была предусмотрена и в «классическом» STEP7, но в TIA Portal заложена

Рис. 4. Автоматическая раздача сетевых параметров по шаблону

Рис. 3. Операционная система v1.5 дает возможность двум контроллерам

опрашивать один и тот же периферийный модуль

1 Shared Device – общее устройство (англ.). Технология, разработанная компанией «Сименс» для работы распределенной периферии по протоколу PROFINET. Со-стоит в том, что несколько контроллеров могут работать с одним и тем же перифе-рийным устройством. Это дает возмож-ность сократить общее количество пери-ферийных устройств.

Page 65: Magazine isup 6(54) 2014

63

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

принципиально иная концепция совместной работы. Предполагает-ся, что разработчики могут нахо-диться весьма далеко друг от друга и не имеют физического доступа к единому проекту. Каждый рабо-тает над своей частью проекта с по-следующей интеграцией в единое целое.

В TIA Portal появился новый объект, так называемый Proxy PLC, который имитирует общую часть проекта, содержит таблицы пере-менных и глобальные настройки. С помощью специального механиз-ма происходит синхронизация это-го Proxy PLC у всех разработчиков, занесение в журнал всех изменений и документация версий. На базе Proxy PLC каждый трудится над своей частью проекта, причем раз-работчикам вовсе не обязательно делить сферу деятельности между собой в соответствии с какими-то генеральными направлениями (на-пример, один отвечает за программы ПЛК, другой – за человеко-машин-ный интерфейс, третий – за управ-ление перемещением). Можно сов-местно работать над одной и той же задачей (например, два программи-ста могут параллельно писать одну программу). В конце работы проис-ходит бесшовное слияние различных частей проекта. В процессе пускона-ладки также возможна совместная работа командой, S7-1500 поддер-живает одновременное подключе-ние пяти инженеров для наблюдения и внесения корректировок в про-граммное обеспечение.

Еще одна долгожданная воз-можность – это поддержка полной выгрузки программного обеспече-ния и конфигурации из контролле-ра. Тринадцатая версия позволяет, не имея исходников, подключиться к процессору и выгрузить полный проект со всеми таблицами пере-менных, комментариями, програм-мами и настройками оборудования. Выгружается не только централи-зованная конфигурация, но и се-тевая структура, станции распре-деленного ввода/вывода со своими настройками. Имея на жестком диске полный проект, легко прово-дить сервисно-наладочные работы, вносить изменения. Разумеется, это возможно только в том случае, если доступ к центральному про-

цессору не защищен паролем. Еще одно ограничение – не поддержи-вается Fail-Safety2 оборудование.

Принципиальных изменений интерфейса TIA Portal не произош-ло, но мелких усовершенствований более чем достаточно. Значительно улучшилось отображение таблиц переменных. Теперь это не просто непрерывный перечень названий и цифр. Переменные можно груп-пировать и снабжать развернутыми строчными комментариями. Это очень облегчает восприятие инфор-мации (рис. 5). Появилась возмож-ность снабжать иерархическими комментариями и тексты программ. Практически каждую команду мож-но сопроводить вспомогательным текстом, наглядно расположив его на экране. Предусмотрено гиб-кое управление отображением ин-формации. Можно одним кликом мыши скрыть дополнительные тек-сты, свернув их в краткие заголовки, чтобы не загромождали обзор про-граммы, и развернуть обратно, когда потребуется максимальная ясность в работе программы. Если поясни-тельный текст занимает значитель-ный объем, его можно оформить в виде отдельного файла-инструк-ции и привязать к объекту в проек-те. Такая встроенная документация может выполняться на разных язы-ках – нужный язык будет выбран ав-

томатически в зависимости от языка отображения проекта.

Был проведен ряд усовершен-ствований в языках программиро-вания. Добавилась возможность гибкого форматирования текста SCL-программ. Появилась воз-можность детального сравнения блоков S7-GRAPH. Усовершенст-вованы способы косвенной адреса-ции, добавился новый тип данных VARIANT. По сравнению с ANY-Pointer3 новый метод работает быстрее, требует меньше памяти и проще формализуется. Было до-бавлено несколько новых инструк-ций. Так называемые Reflexion-ин-струкции могут быть использованы для обработки информации о про-грамме во время ее исполнения, например, они позволяют фор-мировать сообщения об ошибках по блоку, экземпляру или парамет-ру. Кроме глобальных пользова-тельских констант, действитель-ных для всего проекта, появилась возможность создавать константы локальные, действительные только внутри одного функционального блока. Или создавать системные константы, привязанные к тому или иному оборудованию. Эти нов-шества, с одной стороны, позволя-ют обособить отдельные части про-екта, а с другой – очень облегчают последующее «сшивание» этих ча-стей и создают удобную среду для совместной работы.

Рис. 5. Интерфейс новой версии среды разработки TIA Portal: таблица переменных

2 Fail-Safety – комплекс технологий для по-строения систем автоматики безопасности и противоаварийной защиты, в которых возникновение аварийных ситуаций не со-здает опасности для жизни окружающего персонала и угрозы для окружающей среды.

3 Тип данных произвольного формата, ис-пользуемый в частности для организации косвенной адресации.

Page 66: Magazine isup 6(54) 2014

64

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Тема № 2. Программируемые контроллеры

Для упрощения управления про-граммным обеспечением добавлена функция автоматического поиска обновлений. Теперь при наличии интернет-подключения TIA Portal будет самостоятельно обращаться на сервер компании за обновлени-ями, скачивать их, и пользователь будет всегда иметь актуальную вер-сию программного пакета. Эта воз-можность заметно упрощает сов-местный труд команды разработчи-ков, разделенных территориально.

Доработке подвергся интерфейс связи с контроллером. Во-первых, возросла его пропускная способ-ность, исчезли томительные паузы при обращении к оборудованию и сканировании сети. Во-вторых, теперь можно настроить внешний вид программы. В двенадцатой вер-сии на экран выводились все мы-слимые варианты подключений вне зависимости от физического на-личия интерфейсных плат. Это за-громождало экран, затрудняло на-вигацию и осложняло правильный выбор интерфейса. В новой версии появилось специальное меню, где можно настроить, какие интерфей-сы будут использоваться, и скрыть лишнюю информацию.

Серьезные изменения косну-лись системных требований. По-скольку Microsoft прекратил под-держку Windows XP, эту операци-онную систему убрали из списка рекомендованных для TIA Portal. Официально поддерживается Mi-crosoft Windows 7 SP1 от Profes-sional до Ultimate, Microsoft Win-dows 8.1 Professional и Enterprise, а также Microsoft Server 2008 и 2012. Поддерживаются 32- и 64-битные версии, но, поскольку рекомендо-ванный объем оперативной памя-ти составляет 8 Гб, использование 64-разрядных операционных си-стем предпочтительнее.

Современное состояние семей-ства контроллеров S7-1500 пока-зывает, что система вышла «из дет-ского возраста» и позволяет решать

(за редким исключением) основ-ные задачи автоматизации, доступ-ные S7-300 и S7-400. Линейка цен-тральных процессоров покрывает практически весь диапазон произ-водительности прежнего «сотого» семейства. Модули ввода/вывода имеют аналоги либо в виде блоков S7-1500, либо в новой децентра-лизованной периферии, причем уровень сервисных возможностей значительно возрос. Функции спе-циализированных модулей FM ре-ализованы в центральных процес-сорах в рамках новой концепции управления перемещением в соот-ветствии с требованиями стандарта PLCopen. S7-1500 предоставляет ряд возможностей по совместному ис-пользованию распределенной пери-ферии, недоступных в других семей-ствах. Контроллеры S7-1200 пос-ле модернизации в значительной степени унифицированы с S7-1500 по программированию и предо-ставляют практически идентичные качественные возможности, отли-чаясь лишь в количественных по-казателях (меньше памяти, меньше коннекций, ниже скорость выпол-нения команд, меньше заданий трассировок и проч.).

Экономически использование линейки «тысячных» контроллеров предпочтительнее, сдерживающим фактором может показаться толь-ко большое количество наработок для «трехсотых» и «четырехсотых» систем. Однако на самом деле это не представляет собой серьезно-го препятствия, поскольку в TIA Portal встроен мощный инстру-ментарий для успешной миграции как старых наработок для STEP 7 v5.5, так и предыдущих версий TIA Portal. «Сименс» предлагает ряд пособий и тематических рекомен-даций по выполнению миграции программного обеспечения как для контроллеров, так и для опе-раторских панелей старых моде-лей. Затраты на миграцию вполне компенсируются экономическими

преимуществами, которые дают новые модели оборудования.

Здесь еще нужно учитывать смещение границ применимости того или иного семейства и отход от принципа прямой замены модуля на модуль. Так, контроллеры S7-300 вполне можно заменить старшими моделями S7-1200. Они значительно дешевле, чем S7-1500, которые по-зиционируются как прямой аналог S7-300. При этом программирование у них унифицировано, и программы от S7-300 вполне можно адаптировать для S7-1200. Поддержка функцио-нальности контроллера ввода/вывода и устройства ввода/вывода позволяет наладить высокоскоростной син-хронизированный обмен данными между центральными процессорами и таким образом разделить сложную задачу, требующую высокопроизво-дительного (и дорогого) S7-CPU 417, между несколькими S7-1500. Появ-ление ET 200SP CPU вообще стирает грань между контроллерами S7-1500 и S7-1200, поскольку номинально это CPU 1511, но отсутствие дисплея и компактный форм-фактор прирав-нивают его к S7-1200.

В недалеком будущем должны появиться модули, позволяющие облегчить миграцию. Во-первых, линейка процессоров должна по-полниться F-моделями разной про-изводительности, причем и семей-ство S7-1500, и S7-1200. Во-вторых, появятся компакт-версии S7-1500C, то есть комплексные приборы, объ-единяющие в себе центральный процессор и модули ввода/вывода. Может показаться, что «Сименс» устраивает сам себе конкуренцию, выпуская концептуально очень близкие S7-1200 и S7-1500C, но это не так. Основное назначение пер-спективных S7-1500C – облегчить пользователям миграцию с S7-300C. Новые компактные устройства бу-дут максимально адаптированы по своим техническим характери-стикам для максимально простой замены S7-300C.

А.В. Гуленок, технический эксперт ООО «Сименс», г. Москва,

отдел «Системы промышленной автоматизации»,тел.: (495)737-1-737,

e-mail: [email protected],www.iadt.siemens.ru

Page 67: Magazine isup 6(54) 2014

65

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

В статье описываются три решения, разработанных китайской компа-нией IFC: панельные компьютеры и мониторы IFC, а также встраиваемые компьютеры IFC-BOX. Вся данная продукция полностью готова к работе и может быть сразу внедрена в самые разные системы.

ООО «ФАМ-Электрик», г. Санкт-Петербург

Всё включено. Встраиваемые решения IFC, полностью готовые к применению

В бизнесе то и дело в моду вхо-дят новые слова. Сегодня в речи деловых людей часто можно услы-шать термин «диверсификация», под которым подразумевается пе-реориентация рынков сбыта и уве-личение количества поставщиков – шаги, позволяющие снизить риски. А если слово утвердилось, если оно на гребне волны, значит, это отража-ет какие-то злободневные процессы. Что ж, переориентацию рынков сбы-та в настоящее время можно отнести именно к злободневным процессам.

На отечественном рынке наме-чается тренд в сторону диверсифи-кации поставщиков промышленной электроники: определенную долю рынка автоматизации в России на-чинает занимать продукция китай-ских компаний. Еще пару лет назад эта тенденция была не столь явной. Но все течет, все меняется, и сегод-ня существует целый пласт китай-ских компаний, работающих на рос-сийском рынке автоматизации.

Один из таких китайских про-изводителей – IFC – более 10 лет разрабатывает и выпускает панель-ные компьютеры. Компания ди-намично развивается, непрерывно повышая качество своей продук-ции. У производителя налажено прямое взаимодействие с дилера-ми (основной из которых – ООО «Фам-Электрик»), благодаря чему компания IFC оперативно реагиру-ет на требования российского рын-

ка, выпуская продукцию, соответ-ствующую его требованиям.

В статье мы рассмотрим три встраиваемых решения, которые находят применение в самых раз-нообразных системах автоматики: панельные компьютеры и мониторы IFC, а также встраиваемые компью-теры IFC-BOX.

Компьютеры IFC‑615i3 и IFC‑BOX 2800Панельные компьютеры IFC

и встраиваемые IFC-BOX – пре-красный выбор не только для круп-ных, но и для средних и мелких объектов автоматизации, потому что они полностью готовы к работе. У них, как говорится, всё «на бор-ту» и, кроме того, по фиксирован-ной цене. Многие фирмы продают компьютеры без жесткого диска, памяти, иной раз без процессора. Все это приходится покупать до-полнительно, что означает лишние затраты денег и труда. Компьютеры IFC, напротив, достаточно просто установить, после чего они сразу включаются в работу.

В комплекте с компьютерами поставляется блок питания – сете-вой адаптер 220 на 12 вольт. Однако и без адаптера подключить компью-тер не составит проблемы, потому что у него очень широкий диапазон питания – 8–30 V. Блок питания, по-падающий в этот диапазон, найдется практически на любом промышлен-ном объекте.

По фронтальной плоскости па-нельные компьютеры IFC имеют высокую степень защищенности – IP65. Это означает, что если такой компьютер вмонтировать в шкаф, то переднюю панель, на которой нахо-дится экран, можно мыть и даже об-ливать водой, что важно в точках пи-тания и многих других приложениях.

У встраиваемых компьютеров IFC-BOX система защиты не на-столько высока – IP20. Но и уста-навливаются они, как правило, внутри шкафов управления. Все IFC-BOX имеют безвентиляторную систему охлаждения и комплек-туются в основном SSD-дисками на 32 ГБ, поэтому в них нет дви-жущихся частей. IFC-BOX имеют расширенный диапазон напряже-ния питания (9–36 V), что дает воз-можность применять их как в авто- и железнодорожном транспорте, так и в промышленности.

Как правило, IFC-BOX приме-няется в системах управления осве-щением, в качестве видеорегистрато-ра, в системах управления технологи-ческими процессами. Вообще говоря, область его применения весьма широ-ка, так как это обычный ПК, прав-да, в промышленном исполнении и компактном корпусе.

Как можно увидеть на фотогра-фиях, конструктив у компьютеров классический. А значит, это имен-но тот случай, когда надежность конструкции прогнозируема.

Page 68: Magazine isup 6(54) 2014

66

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

IFC‑615i3С рабочими характеристиками

наиболее популярной модели – па-нельного компьютера IFC-615i3 с 15-дюймовым монитором – мож-но ознакомиться в табл. 1. Безу-словно, в ней представлены не все характеристики, но основные и наи-более важные присутствуют.

Пятнадцатидюймовый промыш-ленный панельный компьютер с про-цессором Intel Core i3/i5/i7 3,4 ГГц имеет дисплей с разрешением 1024 × × 768 и резистивным сенсором. Он полностью готов к работе, жест-кий диск и оперативная память уже установлены. Напряжение питания компьютера – 8–30 VDC, в ком-

плекте к нему поставляется блок пи-тания 220 VAC – 12 VDC. Возможна установка Windows XP, Windows 7, Linux. Пылевлагозащита компьюте-ра по фронтальной поверхности – IP65. Компьютер снабжен двумя ги-габитными LAN-портами, четырьмя COM-портами, шестью портами USB2.0 и одним PCIe-16x.

IFC‑BOX 2800Встраиваемый компьютер IFC-

BOX 2800 (рис. 2, табл. 2) снабжен процессором Atom N2800 с дву-мя ядрами по 1,86 ГГц. Устрой-ство полностью готово к работе: 32 ГБ SSD либо 320 ГБ HDD и 2 ГБ RAM уже установлены. Hапряже-

ние питания компьютера состав-ляет 9–36 VDC. Возможна установка Windows XP, Windows 7, Win CE6.0, Linux Ubuntu. Данный компьютер – безвентиляторный, с пассивным ох-лаждением процессора. Имеет два ги-габитных LAN-порта, восемь COM-портов, четыре порта USB2.0 и слот CFast card. Опционально возмож-на установка WiFi-модуля и 3G-модема.

Встраиваемый монитор 15″ IFC‑150Все экраны компьютеров и мо-

ниторов IFC сенсорные (резистив-

Рис. 1. Промышленный панельный компьютер IFC-615i3

Таблица 1. Технические характеристики компьютера IFC-615i3

Параметры

Процессор Intel Core i3/i5/i7

Частота 3,4 ГГц

Чипсет Intel Q67

Графика В процессоре

АудиоRealtek® ALC662, 5.1 Channel

surround Audio

Объем ОЗУ 4 ГБ

Колическтво слотов ОЗУ 2

Тип ОЗУ DDR3

Максимально возможный объем ОЗУ

16 ГБ

Объем жесткого диска, тип 320 ГБ HDD

Место под жесткие диски, форм-фактор, интерфейс

1 × 2,5" SATA2

Интерфейсы

Последовательные интерфейсы

4 × COM (3 × RS-232, 1 × RS-232/422/485)

Параллельный порт -

PS/2 клавиатура +

PS/2 мышь +

USB Host 6 × USB2.0

Ethernet 2 × Гбит

Линейный аудиовыход 3,5 мм jack

Встроенные динамики Зависит от модификации

Микрофонный вход 3,5 мм jack

PCI 1 × PCIe-16x

VGA 1

DVI 1

Рис. 2. Встраиваемый компьютер IFC-BOX 2800

Рис. 3. Промышленный монитор IFC-M150

Таблица 2. Технические характеристики компьютера IFC-BOX 2800

Параметры

Процессор Atom N2800 (2 ядра)

Частота 1,86 ГГц

Чипсет Intel NM 10 Express

Графика GMA3600

Аудио Realtek ALC662

Объем ОЗУ 2 ГБ

Тип ОЗУ DDR3

Максимально возможный объем ОЗУ

2 ГБ

Объем жесткого диска, тип 32 ГБ SSD/320 ГБ HDD

Место под жесткие диски, форм-фактор, интерфейс

1 × 2,5" SATA2

Интерфейсы

Последовательные интерфейсы 6 × RS-232 + 2 × RS-232/485

Параллельный порт -

PS/2 клавиатура -

PS/2 мышь -

USB Host 4 × USB 2.0

Слот CFast card +

Ethernet2 × RJ45 1 Gbit Ethernet,

Intel 82583V, Wake on LAN

Линейный аудиовыход +

Встроенные динамики -

Микрофонный вход +

PCI -

Mini PCI Есть внутри корпуса

VGA 1 × VGA 1920 × 1200

DVI -

Дискретные входы 6 шт., 5 либо 12 VDC

Дискретные выходы 6 шт., 5 либо 12 VDC 24 мА

Таблица 3. Технические характеристики IFC–M150

Дисплей

Диагональ 15"

Разрешение 1024 × 768

Яркость 250 кд/м2

Тип подсветки LED

Время наработки на отказ 50,000 ч

Контрастность 700:1

Цветность 16,2 млн цветов

Тип сенсораРезистивный

с USB-контроллером

Размер пикселя 0,297 × 0,297

Время ответа 8 мс

Угол обзора 178° (H), 160° (V)

Интерфейсы

Видеовходы VGA + DVI

Аудиовход 3,5 Jack

Выход сенсора экрана USB

Конструкция

Материал корпуса Алюминиевая передняя панель

Охлаждение Безвентиляторное

Крепление В щит, VESA 75 × 75

Габариты 375 × 300 × 42 мм

Разъем питания 2-контактный с фиксацией

Вес (нетто/брутто) 6/8 кг

Комплект поставкиСтилус, комплект креплений, блок питания 220VAC/12VDC, кабели: VGA, DVI, USB, аудио

Эксплуатация и хранение

Напряжение питания 12 VDC

Рабочая температура 0…50 °C

Температура хранения -20…+60 °C

Влажность при хранении 10…90 % без конденсации

Page 69: Magazine isup 6(54) 2014

67

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

ООО «ФАМ‑Электрик», г. Санкт‑Петербург,тел.: (812) 244‑9818,

e‑mail: [email protected],www.rusavtomatika.com

ные). Они поддерживают хорошую яркость и рассчитаны на работу в диапазоне температур от 0 до 50 °C.

Одна из самых интересных мо-делей – IFC-M150 (рис. 3, табл. 3). Этот промышленный монитор от-личается оптимальным соотноше-нием цены и качества. Он снабжен всей необходимой функционально-стью и современными характери-стиками. У него тонкое модульное исполнение и прочная конструк-ция, а также сенсорный экран c за-каленным стеклом. Снабжен VGA, DVI, аудиовходами. Выход сенсора экрана – USB. Напряжение пита-ния монитора составляет 12 VDC, в комплект входит блок питания 220 VAC – 12 VDC. Пылевлагоза-щита по фронтальной поверхно-сти – IP65.

Описанное оборудование – лишь небольшая толика ассортимента, представляемого компанией ООО «ФАМ-Электрик». Весь ассорти-мент с подробными описаниями и розничными ценами представлен на сайте www.rusavtomatika.com.

ООО «ФАМ-Электрик» являет-ся официальным дистрибьютором

в РФ компаний Weintek Labs (опе-раторские панели, рис. 4), IFC (па-нельные компьютеры, встраивае-мые компьютеры, промышленные мониторы, рис. 5), Aplex (панель-ные компьютеры, рис. 6), eWON (VPN-роутеры, рис. 7).

ООО «ФАМ-Электрик» предо-ставляет своим клиентам техническую поддержку всей продукции. По лю-бым вопросам технического и ком-мерческого характера мы консульти-руем по телефону и в чате на нашем сайте www.rusavtomatika.com.

Рис. 6. Каталог панельных компьютеров Aplex

Рис. 7. Каталог VPN-роутеров eWON

Рис. 4. Каталог операторских панелей Weintek Labs

Рис. 5. Каталог панельных и встраиваемых компьютеров,

промышленных мониторов IFC

Page 70: Magazine isup 6(54) 2014
Page 71: Magazine isup 6(54) 2014

69

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

В настоящее время подразделениями ОАО «Газпром» реализуется комплекс­ный план мероприятий по оптимизации затрат, одним из элементов кото­рого является предупреждение (предотвращение) выхода оборудования из строя и своевременное выявление защитных устройств, ресурс которых подходит к концу. ЗАО «Хакель Рос», российская компания, предлагающая комплексные решения по молниезащите электротехнического оборудова­ния, средств АСУ ТП и ТМ с 2002 года, занимает лидирующее место в своем сегменте рынка, осуществляя разработку, производство и поставки про­дукции на объекты ОАО «Газпром» и других крупных нефтегазодобыва­ющих компаний. Статья посвящена новому решению компании – контр­оллеру, позволяющему определить предаварийное состояние устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), что позволяет заменить устройство, не дожидаясь его отказа.

ЗАО «Хакель Рос», г. Санкт­Петербург

МККР-БЗГП – многоканальные контроллеры ресурса устройств защиты от импульсных перенапряжений

Описание существующей проблемы. Постановка задачи

Известно, что УЗИП применяет-ся для защиты оборудования от им-пульсных перенапряжений, возни-кающих в электрических цепях под воздействием природных явлений (ударов молнии) и техногенных фак-торов (наводки от ЛЭП, электрофи-цированного транспорта, объектов промышленности и т. п.). Произ-водимые в настоящее время УЗИП построены на базе элементов двух типов:

`` герметичных искровых газо-наполненных разрядников;

`` полупроводниковых элемен-тов (варисторы, супрессоры и пр.).

За время длительной эксплуата-ции через УЗИП проходят импульсы перенапряжений различной ампли-туды и длительности, что постепенно приводит к деградации (старению) структуры элементов, из которых УЗИП изготовлены, а в дальней-шем – к их выходу из строя. В УЗИП на базе газонаполненных разрядни-ков по мере деградации увеличивает-ся напряжение пробоя до пределов, обусловленных величиной пробоя промежутка между электродами этих же разрядников в воздушной среде. Таким образом, вышедшие из строя УЗИП на основе газораз-

рядников фактически представляют собой обрыв, при этом функция за-щиты уже не выполняется. В УЗИП на базе полупроводниковых элемен-тов наблюдается обратная картина: по мере их старения напряжение срабатывания уменьшается и стре-мится к нулю. Исчерпавший свой ресурс УЗИП на основе полупровод-ников представляет собой короткое замыкание, приводящее к аварий-ным ситуациям и блокировке работы защищаемой цепи. Функция защиты также не выполняется.

Распространены и такие случаи, когда представляющий собой корот-кое замыкание неисправный УЗИП продолжает разрушаться рабочими токами защищаемой цепи до состоя-ния ее обрыва. Подобные процессы наиболее опасны, поскольку, как и в случае с газоразрядниками, вы-шедшие из строя УЗИП не влияют на работу защищаемого оборудова-ния и могут быть обнаружены только с помощью специальных метроло-гических средств во время регла-ментного обслуживания. Опасность заключается в том, что все это время оборудование остается незащищен-ным.

В настоящее время производи-тели создают различные системы встроенной индикации, сигнализи-

рующей о неисправности элементов УЗИП. Они позволяют фиксиро-вать большую часть отказов УЗИП, но не 100 %. Кроме того, встроен-ные системы контроля усложняют схему УЗИП, что приводит к удо-рожанию прибора и снижает его надежность. К тому же подобные системы неэффективны на трудно-доступных и необслуживаемых объ-ектах. Чтобы заменить УЗИП, кото-рый вышел из строя на удаленном объекте, необходим внеплановый выезд на этот объект обслуживаю-щего персонала, а это – дополни-тельные затраты.

В настоящее время сложилась си-туация, при которой эффективность работы молниезащиты на объекте на-прямую зависит от информации о те-кущем состоянии УЗИП.

Назначение. Основные функции. Эксплуатационные характеристики

Многолетний опыт работы в об-ласти защиты оборудования от им-пульсных перенапряжений позволяет ЗАО «Хакель Рос» выпускать УЗИП с высокими показателями эксплуа-тационных характеристик, таких как надежность, продолжительность сро-ка службы, эффективность защиты. Но несмотря на все усовершенст-вования ресурс устройств защиты,

Page 72: Magazine isup 6(54) 2014

70

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

особенно в условиях интенсивных перенапряжений, конечен. Специ-алисты ЗАО «Хакель Рос» разрабо-тали и освоили производство мно-гоканального контроллера ресурса устройств защиты от импульсных пе-ренапряжений МККР-БЗГП. Конт-роллер позволяет определять пред-аварийное состояние УЗИП, фикси-руя проходящие через них импульсы и вычисляя остаточный ресурс каж-дого контролируемого устройства защиты или группы УЗИП.

МККР-БЗГП был разработан для использования в технических средствах любых отраслей промыш-ленности, но в настоящий момент нашел широкое применение в блоках защиты от грозовых перенапряжений (БЗГП), размещаемых на станциях катодной защиты. Контроллер поз-воляет регистрировать поступающие по десяти независимым аналоговым каналам данные об импульсах пе-ренапряжений и вычислять в про-центах остаточный ресурс УЗИП. МККР-БЗГП внедряется в систе-му коррозионного мониторинга станции электрохимической защи-ты (ЭХЗ) посредством интерфейса RS-485 по протоколу Modbus. Конт-роллер позволяет вычислять и пере-давать в систему коррозионного мо-ниторинга следующие данные:

`` относительную величину оста-точного ресурса УЗИП или группы УЗИП по каждому из 10 независи-мых аналоговых каналов (в процен-тах);

`` идентификационную карту, содержащую общую информацию о контроллере и подконтрольных ему УЗИП (наименование, тип и пр.).

C помощью МККР-БЗГП си-стема коррозионного мониторинга способна самостоятельно фикси-ровать время и дату прохождения импульса перенапряжения, при-

ведшего к уменьшению величины остаточного ресурса УЗИП.

В состав МККР-БЗГП (рис. 1) входят:

`` БКР-МККР – блок контрол-лера ресурса;

`` ИД-СЛ/ИД-СТ – индуктив-ные датчики (СЛ – силовой, СТ – слаботочный);

`` БИ-МККР – блок индикации.Дополнительно контроллер обо-

рудован десятью цифровыми кана-лами для подключения к контактам встроенной дистанционной сигна-

лизации, информирующей о выходе УЗИП из строя.

На случай, если нет возможности подключить МККР-БЗГП к системе коррозионного мониторинга, пре-дусмотрен внешний блок индикации (БИ), который может входить в ком-плект контроллера опционально. На лицевой части блока размещены десять двуцветных светодиодных ин-дикаторов, за каждым из которых за-креплен свой номер аналогового ка-нала контроллера. Когда остаточный ресурс подконтрольного УЗИП до-

Рис. 1. Функциональная схема МККР­БЗГП

Рис. 2. Внешний вид блоков МККР­БЗГП

Таблица. Технические характеристики МККР­БЗГП

Параметр Значение

Количество аналоговых каналов для подключения индуктивных датчиков тока (контроль ресурса)

10

Количество цифровых каналов для подключения контактов дистанционной сигнализации

10

Интерфейс/протокол RS­485/Modbus

Диапазон рабочих температур ­45…+45 °С

Степень защиты оболочки IP 40

Электропитание AC 230 V, 50 Гц

Потребляемая мощность, не более 3 Вт

БКР­МККР

БИ­МККР

ИД­СЛ / ИД­СТ

Page 73: Magazine isup 6(54) 2014

71

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

стигает определенного порогового значения, допустим, 10 %, соответ-ствующий индикатор меняет цвет свечения с зеленого на красный.

Основные технические характе-ристики МККР-БЗГП приведены в таблице, внешний вид блоков по-казан на рис. 2.

Соответствие требованиям нормативных документов

МККР-БЗГП обеспечивает вы-полнение требований к контролю со-стояния УЗИП, изложенных в норма-тивных документах ОАО «Газпром»:

`` «ВТТ к БКУ для установки обо-рудования ЭХЗ»;

`` «ВТТ к автоматическим пре-образователям катодной защиты».

В контроллер заложен оригиналь-ный алгоритм вычисления ресурса, созданный с учетом требований нор-мативных документов на УЗИП. Со-гласно действующим стандартам, устройства защиты от импульсных перенапряжений по методам испыта-ний и требованиям к работоспособ-ности подразделяются на две группы:

1. УЗИП для силовых цепей низ-ковольтных электропитающих уста-новок (ЭПУ): ГОСТ Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-2007) – «Устройства для защиты от импульсных перена-пряжений в низковольтных сило-вых распределительных системах. Часть 1. Требования к работоспо-собности и методы испытаний».

2. УЗИП для слаботочных ин-формационных цепей (оборудование управления, передачи данных и пр.): ГОСТ Р 54986-2012 (МЭК 61643-21:2009) – «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 21. Устройства защиты от импульсных перенапря-жений в системах телекоммуника-ции и сигнализации (информацион-ных системах). Требования к работо-способности и методы испытаний».

Аналоги, сравнениеСистемы мониторинга состоя-

ния УЗИП, существующие на рын-

ке устройств защиты, построены на основе самых разнообразных и даже порой экзотических техно-логий. Например, для определения факта выхода из строя элемента за-щиты используются:

`` местная визуальная светодиод-ная индикация;

`` механические системы инди-кации («флажки»), которыми снаб-жены терморасцепители;

`` термопредохранители в гальва-нически развязанных с УЗИП цепях (контроль цепи на обрыв или корот-кое замыкание);

`` системы контроля тока утечки через элемент защиты на датчиках Холла.

Для передачи информации опе-ратору на диспетчерский пульт или в глобальную систему мониторинга и оповещения применяются:

`` контакты дистанционной сиг-нализации (DS-контакты);

`` бесконтактные системы счи-тывания на базе RFID-меток;

`` проводные или оптические шины считывания состояния груп-пы УЗИП.

Все эти методы и системы конт-роля состояния УЗИП имеют свои плюсы и минусы, но все их объеди-няет один главный недостаток: они позволяют предоставить информа-цию о состоянии УЗИП лишь в «дво-ичном коде», по принципу рабо-тает / не работает. Ни одна из сущест-вующих систем не позволяет показать предаварийное состояние элемен-тов УЗИП. В результате чего выход УЗИП из строя становится неожи-данностью для службы эксплуатации, а главное, оборудование на неопре-деленное время остается без защиты от импульсных перенапряжений.

МККР-БЗГП позволяет отсле-живать в процентах величину оста-точного ресурса УЗИП в режиме реального времени, точно так же, как все мы отслеживаем уровень заря-да аккумуляторной батареи в своих мобильных устройствах, благодаря чему всегда есть возможность свое-

временно принять соответствующие меры. Неоспоримым достоинством МККР-БЗГП является и то, что си-стема мониторинга на его основе самостоятельна. Другими словами, она не встроена в УЗИП, не зависит от него и не выходит из строя вме-сте с ним. Такая система не является расходным материалом, как УЗИП, – один раз установил и эксплуатируй!

Выводы. ИтогиНа сложных объектах с повы-

шенным уровнем ответственности, на которых тем не менее необходи-мо оптимизировать затраты, особое значение приобретает система мо-ниторинга грозозащиты, эффектив-ность которой зависит от выбранного алгоритма и комплексного подхода.

Система контроля, построен-ная на базе МККР-БЗГП, позволяет службам эксплуатации применять аналитические методы управления. Используя информацию об интен-сивности выходов из строя УЗИП и зная, где эти устройства располо-жены, можно выявлять узкие места на объекте и адресно проводить кор-ректирующие мероприятия. Конт-роллер можно перепрограммировать, а это позволяет комбинировать типы УЗИП, отслеживая эффективность замен. Накопленная статистика поз-воляет вырабатывать рекомендации по молниезащите типовых объектов, которые в свою очередь могут быть использованы проектными организа-циями при реконструкции или новом строительстве.

Нужно понимать, что сигнал о выходе УЗИП из строя по сути бес-полезен, более того, его можно кос-венно вычислить по обрыву линии, что, как мы уже выяснили, недопу-стимо. Что выбрать: непрогнози-руемое ожидание сигнала о выходе из строя одного из УЗИП, который может и не поступить, или непре-рывный мониторинг величины оста-точного ресурса? Выбор очевиден – многоканальный контроллер МККР-БЗГП.

А. Ю. Пашкевич, нач. отд. технического развития,А. В. Сергеев, зам. нач. инжинирингового центра,

ЗАО «Хакель Рос», г. Санкт-Петербург,тел.: (812) 244-5915, e-mail: [email protected]

www.hakel.ru

Page 74: Magazine isup 6(54) 2014

Контроль и мониторинг потребления энергии зданиями машинами, установками и системами.

Open Smart Metering Gateway EWIO-9180-M

www.metz-connect.com

Синхронизация периода измерения EVU/VNB

Поддержка «Заморозки» M-Bus

Ширина 125 мм, (7 TE), подходит для конструкции монтажного распределительного шкафа

Рабочее напряжение 24 В пост. тока, с источником питания NG4 подключаеться перемычкой. Возможно так же применять в агрегатах с низковольтной сетью до 230 вольт перем. тока.

6 модулей расширения, подключаются перемычками и/или JY (ST) Y 2 x 2 x 0,8 под зажим

Может быть подключено непосредственно 80 нагрузок M-Bus — преобразователь уровня M-Bus не требуется

Два интерфейса RS485 (Modbus)

Синхронизация периода измерения EVU/VNB

METZCONNECT_isup.ru_EWIO-M_205_x_285_4c.indd 1 04.11.2014 13:26:20

Page 75: Magazine isup 6(54) 2014

73

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

На российском рынке появился новый сильный игрок – немецкая компания METZ CONNECT. На самом деле, ее продукция давно присутствует в России, поскольку компания METZ CONNECT – компаньон многих известных запад‑ных фирм, для которых осуществляет разработки. Теперь же она открывает здесь собственное представительство. Статья знакомит с историей компании и одним из ее новых изобретений – регистратором данных EWIO‑9180‑M.

METZ CONNECT, г. Москва

METZ CONNECT: немецкая соединительная техника на российском рынке

Есть контакт!Любая система покоится на сон-

ме мелких деталей, соединяющих крупные элементы. В электрических сетях это компоненты, отвечающие за контакт. Специалист, работаю-щий с электрическими и электрон-ными устройствами, прекрасно зна-ет, насколько важна исправная ра-бота штекеров, розеток или клемм. Клеммник или разъем вполне спо-собны породить очень крупные неприятности, если будут плохо изготовлены или небрежно смонти-рованы. В свою очередь, полноцен-ная работа соединительной техники увеличит пропускную способность системы, сделает ее надежной и эффективной, а значит, даст важ-ный козырь в конкурентной борь-бе, а главное – позволит воплотить свой замысел, осуществить его наи-лучшим образом.

При создании соединительных компонентов важно всё: конструк-тивное решение, материалы, каче-ственное исполнение. Здесь не бы-вает мелочей.

В Германии есть фирма, кото-рая уже более 30 лет разрабатывает подобные устройства, – это METZ CONNECT («Метц Коннект»). Ра-

зумеется, производителей соедини-тельной техники в мире достаточно много. Однако скажем без преу-величения, METZ CONNECT – из лучших!

Компания выпускает необыкно-венно широкий спектр продукции, который позволяет построить целую систему, используя соединительную технику только от METZ CONNECT. Интересно проследить, как расширя-лась номенклатура изделий, обратив-шись к истории компании.

Создание и развитие компании METZ CONNECT

Группа компаний METZ CONNECT – немецкое семейное предприятие, которое возглавляют Альберт Метц, создатель фирмы, два его сына, Йохан Метц и Хри-стиан Метц, и управляющий ди-ректор Торстен Янвлеке.

В 1976 году в городе Блюмберге (земля Баден-Вюртемберг, Герма-ния) Альберт Метц основал ком-панию RIA electronic («РИА элек-троник»). Поначалу в ней было всего четыре работника, тем не ме-нее она производила штекерные разъемы собственной разработки. В качестве примера укажем, что

в 1977 году компанией был выпу-щен винтовой контактный зажим RIACON с возможностью пайки, а в 1983 году – винтовой штекерный зажим RIACON типа 07. Благодаря, казалось бы, простым, но надежным и удобным коннекторам, нашед-шим широкий спрос у промышлен-ных клиентов, был заложен проч-ный фундамент будущей группы компаний МЕТЦ.

Однако штекерные разъемы были не единственной сферой интересов Альберта Метца. Другим актуальным в те годы направлением была телефо-ния и телекоммуникация, а значит, и электронные реле, которые, как из-вестно, играют важную роль в соеди-нениях телефонных линий.

В конце 1970-х годов в мире появилось такое изобретение, как определитель номера. В те времена его устанавливали только на теле-фонных станциях, благодаря чему телефонные компании получали возможность определять номер або-нента и выставлять ему повремен-ной счет. Фирма RIA electronic еще в 1979 году разработала и выпустила передатчик телефонного номера.

Спустя четыре года, в 1983 году, Альберт Метц выкупил в неболь-

Page 76: Magazine isup 6(54) 2014

74

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

шом городке Ренхене компанию BTR (от нем. Badische Telefonbau Renchen – Баденская телефонно-производственная компания Рен-хен), производящую изделия для телефонных линий, и начал актив-но осваивать рынок электронных реле и телекоммуникационных из-делий. Сегодня BTR по-прежнему входит в состав группы, выпускает оборудование для структурирован-ных кабельных систем и сетей пере-дачи данных, только аббревиатура BTR теперь расшифровывается по-другому – Blumberger Telefon und Re-laisbau (Блюмбергское производст-во телефонов и реле): штаб-квартира компании по-прежнему расположе-

на в городке Блюмберге на границе со Швейцарией.

В 1989 году был создан концерн Albert Metz, который позволил объ-единить производство и управле-ние обеих компаний – RIA и BTR. С годами производство расширя-лось. В объединение вливались все новые фирмы из разных стран, представительства концерна появ-лялись в Венгрии, США, Франции, Китае, пока наконец в 2013 году не была создана группа компаний METZ CONNECT.

За эти годы к производству кон-тактных изделий для электрических сетей и телефонных линий приба-вилось (что закономерно!) еще одно

актуальное направление: соедини-тельные устройства для компьютер-ной техники и интеллектуальных сетей. Так постепенно номенклатура изделий METZ CONNECT приоб-рела универсальность и междуна-родное значение: сегодня компания выпускает соединительную технику, позволяющую наладить качествен-ную и надежную связь практиче-ски в любой отрасли и любой части света. Поэтому с METZ CONNECT охотно сотрудничают производители приборов и станков, операторы зда-ний и установок: АББ, «Бош», «Дже-нерал Электрик», «Сименс», «Шней-дер Электрик», «Ауди», «Фолькс-ваген», «Макдональдс», «Айрбас» и другие компании.

Концерн имеет множество па-тентов на свою продукцию. Пере-числим лишь некоторые изобрете-ния. За эти годы специалисты METZ CONNECT разработали переклю-чатель факса/телефона FTU, экра-нированную компьютерную розетку RJ45 UAE-DAT 100, модули CAN-шины и LON-шины, пружинный контактный зажим SPRINGCON AST01 с эксцентриковым рычагом,

SS Экранированные промышленные разъемы RJ45 и M12

Россия знакомится с METZ CONNECT

В конце октября в Москве произошло весьма значимое для рын‑ка компонентов и автоматизации событие – презентация ком‑пании METZ CONNECT в России. На мероприятии собралось мно‑жество гостей – партнеров компании, которые уже давно здесь работают и пришли поприветствовать коллег. Столь громкий «выход на сцену» был неслучаен: появление такого игрока

на отечественном рынке в непростое для экономики время – событие очень важное и в чем‑то знаковое. Главный редактор журнала «ИСУП» Сергей Бодрышев присутствовал на этом ме‑роприятии и был приятно удивлен твердостью планов немец‑кой компании вопреки всем сложностям закрепиться в России.Отвечая на вопрос Сергея Бодрышева о тенденциях развития в области автоматизации зданий, управляющий директор METZ CONNECT г‑н Торстен Янвлеке отметил: «В основном мы ожида‑ем развития по двум направлениям. Первое – это объединение всех компонентов автоматики в одну сеть, в единый протокол.Второе направление – веб‑интерфейс. То есть управление, мо‑ниторинг, контроль будут осуществляться с любого рабочего места посредством обыкновенного браузера. Это удобно и эф‑фективно, к тому же позволяет сэкономить на программном обеспечении для АРМ операторов.Например, наш новый сетевой прибор учета показаний счет‑чиков – EWIO‑9180‑M, совместимый с технологией Ethernet, это отличное решение, объединяющее оба этих направления: вы имеете доступ к показаниям счетчиков и других приборов че‑рез веб‑интерфейс. Такая возможность появляется благодаря встроенному веб‑серверу».Однако легкой жизни немецкому производителю в России никто не может обещать, конкурентов множество: это и со‑отечественники, и западные компании, и азиатские фирмы. Но у METZ CONNECT отличные шансы закрепиться благодаря новейшим и во многом эксклюзивным разработкам. SS Г‑н Т. Янвлеке, исполнительный директор группы

компаний METZ CONNECT, на презентации фирмы в Москве

Page 77: Magazine isup 6(54) 2014

75

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

SS Регистратор данных EWIO‑9180‑M

1 Аббревиатура в названии прибора EWIO-9180-M расшифровывается как Ethernet Web I/O 9180 Metering, что приблизительно можно перевести как «Сетевой прибор учета показаний счетчиков 9180 со встроенными входами/выходами, совместимый с техно-логией Ethernet».

2 Фирмы-реселлеры с добавленной сто-имостью (Value-added reseller – англ.) – компа нии, которые покупают готовое ап-паратное обес печение, добавляют к нему свое програм мное обеспечение и продают как новый продукт.

разъемы с классом защиты IP67 для приборостроения, оптические разъ-емы и разъемы для сети Ethernet RJ45, компактную пружинную клемму для сквозной пайки, кабельные соедини-тели Ethernet M12 Cat.6A c D-коди-ровкой и X-кодировкой, пружинные клеммы с компрессионными контак-тами и многие другие изделия.

Но компания не останавливает-ся на разработке соединительных изделий. Занявшись сетями пере-дачи данных, METZ CONNECT наладила выпуск более сложных, «интеллектуальных» устройств. Рас-скажем подробнее о новейшей раз-работке, появив шейся лишь в прош-лом году, – ре гистраторе данных EWIO-9180-M, предназначенном для мониторинга потребления энергии.

Регистратор данных EWIO‑9180‑MВ 2013 году METZ CONNECT

представила высокопроизводитель-ный регистратор данных1, предназ-наченный в частности для решения задач управления энергопотребле-нием и энергетического аудита. По-казания счетчиков, информация о температуре и другие сигналы с дат-чиков поступают через встроенные входы/выходы и интерфейс M-Bus. Кроме того, вырабатываются сиг-налы коммутации и управления. Из интегрированной базы данных информация поступает по локальной сети в энергетические системы уп-равления верхнего уровня. В качест-ве альтернативного варианта соеди-нение с уровнем управления может осуществляться через адаптер WLAN или UMTS. Встроенный веб-сер-вер позволяет настраивать параме-тры EWIO-9180-M через веб-браузер независимо от платформы. Различ-ные приложения можно программи-ровать в установленных на сервере средах разработки Linux Shell, C/C++ или Java. Количество входов/выходов можно гибко увеличивать, присоеди-няя модули расширения.

В стандарте DIN EN ISO 50001 сформулированы требования к си-стеме управления энергопотребле-

нием. В нем можно выделить два ключевых момента – это оценка энергопотребления и показатели энергетической эффективности.

В частности предприятие обя-зано:

S` на основе измерений прово-дить анализ использования и по-требления энергии;

S` выявлять виновника чрезмер-ного потребления энергии;

S` предпринимать меры, способ-ные улучшить показатели, связан-ные с потреблением энергии;

S` узнавать, фиксировать и регу-лярно проверять соответствующие показатели энергетической эффек-тивности.

Чтобы выполнить все перечи-сленные требования, необходим простой в применении центральный процессор для сбора и регистрации данных по расходу энергии.

Фирмой METZ CONNECT раз-работана удовлетворяющая всем тре-бованиям стандарта система Open Smart Metering Gateway EWIO-9180-M, которая позволяет обеспечить про-зрачность потребления энергии и по-высить энергоэффективность. Реги-стратор данных EWIO-9180-M, на ос-нове которого она строится, является IP-решением, с помощью которого пользователь может получить точную информацию о потреблении энергии и показаниях счетчика в его сети.

Устройство предназначено для так называемых «фирм-реселле-

ров с добавленной стоимостью»2

(VAR) и OEM-производителей обо-рудования. Применив концепцию Open Smart Metering (интеллекту-альных счетчиков открытого про-токола), фирма METZ CONNECT предоставила таким пользователям возможность осуществлять самосто-ятельную настройку, программиро-вание и возможность обслуживания EWIO-M, что позволяет приспосо-бить регистратор данных практиче-ски для безграничного числа все-возможных применений. Естест-венно, существует и стандартный набор приложений, созданных ин-женерами MC для распространен-ных на рынке применений.

Варианты применения EWIO‑9180‑M

Вариант 1: программирование приложений с EWIO‑9180‑M

EWIO-9180-M предоставляет раз-работчикам возможность запро-граммировать устройство на испол-нение индивидуальных функций. Это осуществляется с помощью про-грамм – сценариев оболочки, напи-санных на языках высокого уровня С/С++. Кроме того, программист получает доступ к ядру операцион-ной системы Linux. Программирую-щая целевая группа фирм-реселле-ров и производителей компактного оборудования не хочет тратить время на длительные дорогостоящие разра-ботки. Им нужно получить готовые составные части для конечного про-дукта. Вместе с EWIO-9180-M ком-пания получит как программную, так и аппаратную платформу, что из-бавит ее от дорогостоящей разработ-ки собственных устройств.

Page 78: Magazine isup 6(54) 2014

76

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

Целевой пользователь: постав-щики услуги анализа энергопо-требления и программисты встро-енной OC Linux, которые хотят реализовать собственные приложе-ния на EWIO-9180-M.

Вариант 2: анализ данных с помощью EWIO‑9180‑M

По своим основным функцио-нальным возможностям EWIO-9180-M является полноценным интеллек-туальным интерфейсом измерений Smart Metering Gateway, регистрато-ром данных. Он осуществляет сбор

показаний счетчиков и температур-ных данных по шине M-Bus (опра-шивает 80 счетчиков или информа-ционных точек, защищенных от сбоя напряжения) и сохраняет их с соот-ветствующим периодом считыва-ния (5 минут, 15 минут, 1 час и т. д.) до 40 дней и больше в базе данных SQLite. Далее по протоколу пере-дачи данных FTR или по электрон-ной почте массив данных передает-ся в виде файлов CSV на аналити-ческую ЭВМ. Файлы CSV можно редактировать и непосредственно в MS-Excel.

Целевой пользователь: поставщик услуг программного обеспечения ана-лиза энергии, который обменивается информацией с EWIO-M исключи-тельно через интерфейс TCP/IP.

Кроме того, в состав такой сис-темы входят различные модули рас-ширения и интерфейсы, предназ-наченные для доступа и настройки на EWIO-9180-M встроенного веб-браузера.

Используя веб-браузер, заказчик может под защитой пароля непосред-ственно управлять входами и выхо-дами EWIO-9180-M. Он может акти-вировать реле и опрашивать входы. Это полезная функция для ручного выполнения операций запуска/оста-новки или включения/выключения.

ЗаключениеСегодня METZ CONNECT про-

должает наращивать обороты и ищет новых партнеров в России, соединяя лучшие идеи и лучших специалистов на российском рынке. Присоеди-няйтесь!

Таблица. Характеристики EWIO‑9180‑M

Входы и выходы Полевые шины Прочее

• 4 релейных выхода (реле с переключаю‑щим контактом, 5 А);

• 4 цифровых контактных входа; • 4 входа импульсов для счетчика S0; • 4 сухих контакта; • 2 аналоговых входа от 0 до 10 В/с воз‑

можностью переключения на 2 датчика температуры PT1000;

• 2 аналоговых входа от 0 до 20 мА; • 2 аналоговых выхода от 0 до 10 В; • 2 аналоговых выхода от 0 до 20 мА

• M‑Bus (DIN EN 13757‑T1,2,3); • EW‑RS‑485 – шина расширения для

6 модулей EW; • RS‑485 (подготовлен для Modbus)

• Слот для карт памяти micro‑SD комплектуется 2‑гигабайтной SD (может быть использована макс. 8‑гигабайтная SD);

• интерфейс USB для адаптера WLAN и модема UMTS (типы по запросу);

• RJ45 Ethernet 10/100 BasetT, автома‑тическое распознавание, TCP/IP

METZ CONNECT, г. Москва,тел.: (495) 514‑3802,

e‑mail: RAntashkevich@metz‑connect.com,www.metz‑connect.com/ru

Page 79: Magazine isup 6(54) 2014
Page 80: Magazine isup 6(54) 2014

78

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

Журнал «ИСУП» уже знакомил своих читателей с устройствами защи-ты от импульсных перенапряжений (УЗИП) семейства BLITZDUCTOR® XT производства компании DEHN + SÖHNE. Однако для защиты АСУ и всего предприятия важно не только применять УЗИП, но и наладить мониторинг их состояния, чтобы вовремя менять пришедшие в негодность устройст-ва. В статье подробно рассказано о конструктивных особенностях данных УЗИП, их преимуществах, а также о методах диагностики, позволяющей своевременно выявлять неисправный прибор.

ООО «ДЕН РУС», г. Москва

Контроль состояния УЗИП как мера, повышающая надежность автоматизированных систем управления

Автоматизированные системы управления технологическими про-цессами (АСУ ТП) на современных крупных промышленных предпри-ятиях – важнейшее звено в обес-печении непрерывного рабочего процесса, поэтому к их надежности предъявляются повышенные требо-вания. В частности, АСУ ТП долж-ны безотказно функционировать в сложной электромагнитной обста-новке, например, при воздействии мощных импульсов электромагнит-ного излучения, вызванных разря-дами молнии. Такие мероприятия, как правильно спроектированная внешняя молниезащитная система, рациональная прокладка кабелей и экранирование, в данном случае недостаточны, и поэтому требуется установка дополнительных средств защиты от вторичных воздействий молнии. Подобными средствами являются устройства защиты от им-пульсных перенапряжений (УЗИП), назначение которых состоит в огра-ничении переходных перенапряже-ний и отведении импульсов тока. Эти устройства содержат по край-ней мере один нелинейный элемент.

Типовая схема УЗИП для АСУ ТП, контрольно-измеритель-

ного оборудования, устройств ав-томатики и телемеханики разрабо-тана в соответствии с рекоменда-циями стандарта Международной электротехнической комиссии IEC 61643-21 и в общем случае пред-ставляет собой комбинацию мощ-ного газонаполненного разрядника и защитного диода (супрессора), а также развязывающего элемента (сопротивления, индуктивности, емкости или их комбинации в за-висимости от типа защищаемо-го интерфейса) для координации

срабатывания защитных элемен-тов. Такое сочетание позволяет обеспечить защиту от мощных им-пульсных токов молнии до 2,5 кА на жилу сигнального кабеля (с фор-мой волны 10/350 мкс) и разрядных токов до 10 кА на жилу (с формой волны 8/20 мкс) и при этом огра-ничить перенапряжение на очень низком уровне, оптимальном для слаботочного оборудования (на-пример, ≤100 В для УЗИП, пред-назначенных для защиты дискрет-ных сигнальных линий 24 В).

Рис. 1. УЗИП BXT ML4 BD 24, относящееся к семейству BLITZDUCTOR® XT для АСУ ТП, контрольно-измерительного оборудования, систем автоматики и телемеханики:

слева – внешний вид прибора, справа – типовая схема

Page 81: Magazine isup 6(54) 2014

79

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

На рис. 1 в качестве примера по-казаны внешний вид и принципиаль-ная схема одного из устройств защи-ты от импульсных перенапряжений семейства BLITZDUCTOR® XT ком-пании DEHN + SÖHNE (Германия). УЗИП семейства BLITZDUCTOR XT представляют собой комбиниро-ванные приборы для защиты самых разных интерфейсов в автомати-зированных системах управления, контрольно-измерительных систе-мах и устройствах автоматики и те-лемеханики.

Конструктивно УЗИП семей-ства BLITZDUCTOR XT состоят из универсального базового эле-мента и сменных защитных моду-лей, рассчитанных на применение в конкретных интерфейсах (напри-мер, токовых петлях 4–20 мА, цепях измерения температуры, RS-485, ADSL и т. д.). Важным преимуще-ством УЗИП BLITZDUCTOR XT является наличие контактов внутри базового элемента, которые замы-каются при извлечении сменного модуля (например, при проведе-нии сервисных работ) и тем самым обеспечивают непрерывность пе-редачи сигнала, что особенно важ-но для крупных промышленных объектов, где остановка рабочего процесса может привести к боль-шим простоям и связанным с ними убыткам.

Конструкция УЗИП BLITZDUCTOR очень компактна: ширина прибора, позволяющего защитить одновре-менно до четырех линий, состав-ляет всего 12 мм.

В процессе эксплуатации за-щитные компоненты схемы УЗИП подвергаются электрическим и теп-ловым воздействиям, что вызывает

так называемые процессы старе-ния, интенсивность которых зави-сит от величины и частоты проте-кания через УЗИП разрядных токов. Эти процессы приводят к посте-пенному ухудшению параметров защитных устройств и в конце кон-цов – к их выходу из строя, что пре-допределяет необходимость перио-дического контроля УЗИП на пред-мет работоспособности элементов защитной схемы. Особым, не име-ющим аналогов, преимуществом УЗИП BLITZDUCTOR XT являет-ся возможность контроля состоя-ния сменных модулей в режиме он-лайн с помощью системы монито-ринга LifeCheck®. В основе работы данной системы мониторинга лежит обмен информацией посредством радиосигналов между диагностиче-ским устройством со встроенным считывателем и ответчиком, ин-тегрированным в сменный модуль УЗИП. Такой способ мониторинга позволяет определить не только ра-бочее и аварийное состояния смен-ного модуля, но и выявить модули, находящиеся в критическом (пре-даварийном) состоянии, например, в результате протекания импульсных токов, превышающих максимально допустимое для данного УЗИП зна-чение (электрические перегрузки), или работы в температурном диапа-зоне, превышающем допустимый (тепловые перегрузки).

В качестве диагностическо-го устройства можно использо-вать либо переносной тестер DRC LC M3+ с RFID-считывателем, либо стационарный блок мони-торинга DRC MCM XT (рис. 2), позволяющий контролировать со-стояние одновременно несколь-

ких сменных модулей УЗИП BLITZDUCTOR XT.

Тестер DRC LC M3+ помогает персоналу, обслуживающему элек-троустановки, легко и быстро про-верять работоспособность сменных модулей УЗИП. Для этого требуется всего лишь поднести антенну тестера со встроенным RFID-считывателем к модулю УЗИП. Через несколько секунд на дисплее тестера появится информация об одном из возмож-ных состояний данного модуля: сиг-нал «ОК», говорящий о работоспо-собном состоянии, или сообщение «Требуется замена УЗИП» в случае, если модуль поврежден или нахо-дится в предаварийном состоянии в результате электрической или те-пловой перегрузки. Результаты те-стирования (включая дату, время, информацию о состоянии УЗИП) сохраняются в памяти тестера и мо-гут быть переданы на компьютер через интерфейс USB. В комплект поставки входят зарядное устрой-ство для аккумулятора, от которого питается тестер, программное обес-печение для возможности передачи данных на компьютер, USB-кабель и кейс для переноски прибора.

Стационарные блоки монито-ринга DRC MCM XT позволяют проводить проверку состояния груп-пы УЗИП BLITZDUCTOR без уча-стия эксплуатационного персонала и осуществлять передачу информа-ции на удаленный диспетчерский пульт. Один блок мониторинга с помощью RFID-технологии мо-жет одновременно контролиро-вать состояние до десяти сменных модулей УЗИП BLITZDUCTOR, позволяющих одновременно защи-щать до сорока сигнальных линий. Такой блок имеет компактные га-бариты, совпадающие с габаритами УЗИП BLITZDUCTOR, питает-ся от источника постоянного тока с напряжением в диапазоне от 18 до 48 В, устанавливается на DIN-рей-ку и имеет встроенный трехцвет-ный индикатор, отображающий со-стояние модулей в контролируемой группе. Зеленый цвет соответствует рабочему состоянию, красный – выходу из строя, а желтый – преда-варийному состоянию. С помощью специальной функции Show, ко-торая управляется колесиком, рас-положенным на лицевой стороне

Рис. 2. Слева – переносной тестер DRC LC M3+; справа – стационарный блок мониторинга DRC MCM XT, позволяющий контролировать состояние до 10 сменных

модулей УЗИП BLITZDUCTOR XT

Page 82: Magazine isup 6(54) 2014

80

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Средства автоматизации

Рис. 3. Конфигурация системы контроля состояния 450 УЗИП BLITZDUCTOR XT

А. И. Федоров, главный специалист,ООО «ДЕН РУС», г. Москва,

тел: (495) 663-3122,е-mail: [email protected],

www.dehn-ru.com

прибора, можно идентифицировать поврежденный или предаварийный модуль в контролируемой группе, что позволяет максимально быстро заменить его. Кроме того, можно передавать информацию о состоя-нии сменных модулей на диспет-черский пульт: либо с помощью встроенных переключающих кон-тактов (питание на постоянном и переменном токе), либо через ин-терфейс RS-485.

На некоторых объектах, напри-мер, в нефтегазовой и железнодо-рожной отраслях, в шкафы автома-тики приходит до нескольких сотен и даже тысяч сигнальных линий. Учитывая особую ответственность таких объектов, чрезвычайно важ-но наладить контроль состояния сменных модулей УЗИП, защи-щающих эти сигнальные линии. Решить подобную задачу можно с помощью системы мониторинга состояния сменных модулей УЗИП BLITZDUCTOR XT LifeCheck®. За счет встроенного в стационарные блоки мониторинга DRC MCM XT интерфейса RS-485 синхронизиру-ется до 15 блоков мониторинга, что позволяет контролировать одновре-менно до 150 УЗИП BLITZDUCTOR (защищающих до 600 сигнальных линий). Стандартное программное обеспечение Status Display and Ser-vice Console, входящее в комплект поставки блока мониторинга, поз-воляет отображать состояние каж-дого из контролируемых модулей УЗИП на экране удаленного ком-пьютера, например на диспетчер-ском пульте. С помощью функции Service Console оператор имеет возможность легко и быстро при-своить контролируемым модулям адреса, индивидуальные обозна-

чения, а также при необходимо-сти выполнить сброс настроек. Для установки ПО на стандартный компьютер требуется преобразо-ватель интерфейсов RS-485/USB, предлагающийся в качестве опции.

Наконец, если возникает необ-ходимость контролировать состоя-ние одновременно более 150 УЗИП BLITZDUCTOR XT, предлагается специальное программное обес-печение SWP MCM ST CENTER, предназначенное для сбора ин-формации и вывода на экран ком-пьютера данных от двадцати сов-местно работающих приложений Status Display. То есть с помощью данного ПО можно одновремен-но контролировать работоспособ-ность до 3000 УЗИП (защищающих до 12 000 сигнальных линий).

Пример конфигурации систе-мы для контроля состояния 450 мо-дулей УЗИП BLITZDUCTOR XT приведен на рис. 3.

В каждом из трех шкафов авто-матики установлено по 150 УЗИП. Для контроля работоспособности их сменных модулей в каждом шкафу используется по 10 стационарных блоков мониторинга DRC MCM XT, объединенных между собой через

интерфейс RS-485. Для отображе-ния на экране монитора инфор-мации о состоянии модулей сиг-нал RS-485 преобразуется в USB с помощью преобразователей ин-терфейсов USB NANO 485. Далее в целях сокращения количества ис-пользуемых USB-портов три сигна-ла заводятся в концентратор (HUB), откуда уже поступают на вход ком-пьютера в помещении диспетчер-ского пульта. При переходе в пред-аварийное состояние или выходе из строя хотя бы одного из контро-лируемых 450 модулей раздается звуковой сигнал и на дисплее ком-пьютера появляется информация о том, какой из модулей необходимо как можно скорее заменить.

Таким образом, применение в ав-томатизированных системах управле-ния крупных промышленных пред-приятий УЗИП BLITZDUCTOR XT с возможностью контроля состояния сменных модулей в режиме онлайн позволяет существенно увеличить надежность работы АСУ в условиях воздействия мощных электромагнит-ных импульсов, вызванных разряда-ми молнии, и тем самым предотвра-тить возможную опасность и круп-ный экономический ущерб.

Page 83: Magazine isup 6(54) 2014

BLITZDUCTOR® XT

Комбинированное УЗИП для ИТ-оборудования

ООО «ДЕН РУС»/ DEHN Russia109316, г. Москва, Волгоградский пр-т, д. 47, офис 335Тел.: +7 (495) 663-35-73/[email protected], молниезащита.рф

DEHN защищает.Молниезащита, защита от импульсных перенапряжений, средства электрозащиты

- Высокая пропускная способность: защита от токов молнии до 10 кА (10/350 мкс)- Компактная конструкция: защита четырех сигнальных линий при ширине корпуса 12 мм- Высокая эффективность: скоординированная защита оконечного оборудования- Мониторинг состояния: встроенная система мониторинга состояния сменных модулей LifeCheck ®

- Безопасность: легкая защита сменных модулей без прерывания сигнала

Master_Blitzductor XT_2014_180x270_wm_RU.indd 1 21.10.2014 07:15:43

Page 84: Magazine isup 6(54) 2014

Логотип Emerson является торговым и сервисным знаком компании Emerson Electric Co. © 2014 Emerson Electric Co.

ОткройтедлясебяновыевозможностииобеспечивайтелучшуюпроизводительностьспомощьюсредствизмеренийRosemount®.Эксперты по измерениям компании Emerson и контрольно-измерительные приборы Rosemount помогут повысить производительность имеющегося оборудования, эффективность технологического процесса и раскрыть весь потенциал вашего предприятия. Наши специалисты покажут, как применять надежные и точные средства измерения, позволяющие минимизировать сдвиг показаний измерений и управлять предприятием на пике его возможностей. Средства прогностической диагностики и беспроводные датчики позволят получать больше данных о состоянии всего технологического процесса на предприятии, без расширения инфраструктуры. Таким образом, вы сделаете оптимизацию максимально эффективной и предотвратите простои вашего производства. Узнать, как средства измерения компании Emerson могут помочь вам выполнить производственный план и максимально увеличить возможности ваших активов, можно рассмотрев примеры на сайтеwww.emersonprocess.com/ru/Rosemount.

ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ ЭТО

Успехмоегопредприятиязависитотдостиженияплановыхпоказателей.Чтобывыполнятьпроизводственныйплан,мненужноещёэффективнееиспользоватьвозможностимоихактивов.

Page 85: Magazine isup 6(54) 2014

83

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

В статье рассмотрены новые технологии определения уровня жидкости в резервуарах на предприятиях химической промышленности. Решение с цифровой архитектурой без импульсных линий и капилляров позволяет добиться высокой точности измерения, избежать прерывания технологи-ческого процесса и дает ряд других преимуществ.

Emerson Process Management

Технологии на уровень выше

На предприятиях с высокими резервуарами при обслуживании импульсных линий из-за посто-янно возникающих проблем часто задаются вопросом: «А есть ли аль-тернатива?» Рассмотрим особенно-сти решения на предприятии «То-льяттикаучук» (холдинг «СИБУР») и то, как используются современные технологии для повышения произ-водительности, снижения эксплуа-тационных расходов и улучшения качества конечного продукта.

Узнаем себяСуществуют объекты, такие как,

например, ректификационные ко-лонны или просто высокие резервуа-ры, стоящие на открытом воздухе, где для измерения уровня продукта ме-тодом перепада давления требуется значительная длина импульсных ли-ний или капилляров. Применение как импульсных линий, так и ка-пилляров влечет за собой несколь-ко значимых проблем. Капилляры приходится проверять на наличие утечек, засорение и механические повреждения – перегибы, разруше-ние трубок и подобное. Конденсация от изменения температуры окружа-ющей среды в импульсных линиях влияет на точность показаний. Эф-фект увеличивается из-за большой длины импульсных линий. При этом погрешности измерения, возникаю-щие из-за особенностей традици-

онной системы, могут приводить к ошибкам в процессе, например, к перекачке воды вместо вязкой среды, и, как следствие, к полом-ке насосного оборудования, оста-новам. Кроме того, монтаж самих импульсных линий или капилля-ров требует значительных затрат, а установки, эксплуатируемые при низких температурах на открытом воздухе, зачастую требуют обогрева импульсных линий.

Для производства 160 тыс. тонн синтетических каучуков в год пред-

приятию «Тольяттикаучук» необхо-димо измерять уровень содержимо-го в большом количестве высоких резервуаров. Резервуары включают емкости дегазации, усреднители, разделители и пр. Содержимое ре-зервуаров – от смеси каучуковой крошки и воды в одних до смеси по-лимера, воды и химических добавок в других. Дополнительные сложно-сти вызывают мешалки на различ-ных уровнях колонны, при этом высота колонн составляет до 12 м, а в процессе перемешивания про-

Рис. 1. Для точных измерений уровня в высоких резервуарах методом перепада давления есть уникальное решение с цифровой архитектурой без импульсных линий

и капилляров

Логотип Emerson является торговым и сервисным знаком компании Emerson Electric Co. © 2014 Emerson Electric Co.

ОткройтедлясебяновыевозможностииобеспечивайтелучшуюпроизводительностьспомощьюсредствизмеренийRosemount®.Эксперты по измерениям компании Emerson и контрольно-измерительные приборы Rosemount помогут повысить производительность имеющегося оборудования, эффективность технологического процесса и раскрыть весь потенциал вашего предприятия. Наши специалисты покажут, как применять надежные и точные средства измерения, позволяющие минимизировать сдвиг показаний измерений и управлять предприятием на пике его возможностей. Средства прогностической диагностики и беспроводные датчики позволят получать больше данных о состоянии всего технологического процесса на предприятии, без расширения инфраструктуры. Таким образом, вы сделаете оптимизацию максимально эффективной и предотвратите простои вашего производства. Узнать, как средства измерения компании Emerson могут помочь вам выполнить производственный план и максимально увеличить возможности ваших активов, можно рассмотрев примеры на сайтеwww.emersonprocess.com/ru/Rosemount.

ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ ЭТО

Успехмоегопредприятиязависитотдостиженияплановыхпоказателей.Чтобывыполнятьпроизводственныйплан,мненужноещёэффективнееиспользоватьвозможностимоихактивов.

Page 86: Magazine isup 6(54) 2014

84

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

исходит налипание сырья. В ком-плексе все эти факторы затрудняют точное измерение уровня.

В поисках решенияРанее на предприятии «Тольят-

тикаучук» для измерения уровня применяли пьезометрический спо-соб, так как использование радар-ных технологий невозможно ввиду вязкости полимера и присутствия мешалок с несколькими уровнями лопастей (рис. 2). При пьезоме-трическом способе измерения уро-вень жидкости определяют путем подключения датчика давления к верхней отметке трубки, установ-ленной в резервуаре. Через труб-ку прокачивают воздух, который, выходя из ее свободного конца пузырьками, препятствует поступ-лению жидкости в трубку. Такая система требует постоянного об-служивания: несколько раз в день приходится разбирать и прочищать импульсные линии, обогревать их и постоянно контролировать саму систему измерения уровня. При этом точность измерений остав-ляет желать лучшего. В свою оче-редь, недостоверная информация об уровне в резервуарах при пере-качке полимера приводит к попа-данию в насосы воды, которая, как более тяжелая субстанция, нахо-дится ниже смеси полимера. Пред-назначенные для перекачки вязких сред насосы разрушаются, в связи с чем до нескольких раз в год про-исходит останов технологического процесса со всеми вытекающими последствиями.

В период модернизации пред-приятие проанализировало совре-менные решения, которые смог-ли бы эффективно работать в таких условиях. Решение с использовани-ем пьезометрического способа изме-рения было ненадежно (как, впро-чем, было бы ненадежно и решение на базе нового электронного датчика давления любого из ведущих ми-ровых производителей по причине забивки трубок) и требовало допол-нительного обслуживания системы. После осмотра объекта и анализа проблемы компания Emerson пред-ложила решение с выносными флан-цевыми разделительными мембра-нами с удлинителем Rosemount 1199. Удлинение мембраны необходимо

было подобрать так, чтобы около 5 мм удлинителя выходило внутрь емкости и омывалось продуктом. Тем самым была решена проблема забивки продукта в патрубке и им-пульсных линиях.

Решение на базе датчика пере-пада давления с подключенными к нему мембранами типа EF с пра-вильно подобранным удлинением и десятиметровыми капиллярами, заполненными специальной жид-костью, было рабочим, но имело недостатки, присущие всем реше-ниям с капиллярами: хрупкость, тем-пературные погрешности, неудоб-ство монтажа и прочее. Поэтому, для того чтобы избавиться от капил-ляров, в следующем проекте компа-ния Emerson предложила установку системы ERS™, доведя решение практически до идеального: капил-ляры были заменены на цифровую архитектуру (рис. 3).

Система электронных выносных сенсоров ERS позволяет устранить проблемы, с которыми предприятия сталкиваются в подобных техпро-цессах. ERS представляет собой два сенсора избыточного или абсолют-ного давления Rosemount 3051S, связанных между собой обычным электрическим кабелем. Перепад давления вычисляется внутри сис-темы и передается в виде сигнала 4–20 мА и HART. Дублированная согласно требованиям безопаснос-ти система показывает расхождение Рис. 2. Старый способ измерения уровня пьезометрическим способом

Рис. 3. Установленное на патрубки решение на базе ERS от Emerson

Трубка

Патрубок Воздух

h

p

Px

ρж

H

Импульсныелинии

Page 87: Magazine isup 6(54) 2014

85

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

Рис. 4. Информация обо всех переменных процесса доступна на одном экране приложения AMS Suite в системе управления технологическим процессом DeltaV

Рис. 5. Одни и те же данные об устройствах и показаниях ERS-системы могут быть предоставлены пользователям с помощью программного обеспечения

AMS Suite Device Manager в обычном и графическом виде, а также на переносном устройстве (полевом коммуникаторе)

в измерениях не более 1 %, что оз-начает соблюдение целевого значе-ния точности. Таким образом, новая система в шести емкостях дегазации позволила предприятию «Тольятти-каучук» в 2013 году избавиться от всех перечисленных проблем, связанных с измерением уровня.

Выход найденКомпания Emerson не просто ре-

шила проблему измерения, но и мак-симально облегчила и упростила монтаж, настройку и эксплуатацию оборудования. Применение систе-мы электронных выносных сенсоров ERS позволило обеспечить:

`` точные и надежные измерения;`` снижение затрат на обогрев;`` легкую интеграцию и монтаж;`` стабильную работу насосов;`` сокращение времени техобслу-

живания.

Точные и надежные измеренияУлучшенные рабочие характе-

ристики – основное преимущест-во системы 3051S ERS. Цифровая архитектура обеспечивает точность измерений при значительных коле-баниях температуры, со значитель-ным снижением времени отклика. Так, прямое подсоединение ERS к резервуару снижает время откли-ка в 5 раз по сравнению с датчиком с трехметровым капилляром. При этом выполняется подстройка нуля системы, не требуется расчет сме-щения. Нечувствительность к пе-репаду температур обеспечивает высокую точность и повторяемость измерений в любых погодных усло-виях.

Снижение затрат на обогревКак следствие, при применении

данного решения больше не тре-буется обогрев импульсных линий и дополнительная изоляция.

Легкая интеграция и монтажЕще одно преимущество систе-

мы 3051S ERS – это простота при-менения. Отсутствие механических компонентов значительно упрощает процесс монтажа. Один специалист отдела КИП может без труда устано-вить отдельно каждый датчик, а за-тем соединить их обычным элек-трическим кабелем необходимой длины (до 45 м). При этом каждый

сенсор монтируется отдельно, без стоек, кронштейнов и другой арма-туры. Это означает легкий монтаж на ректификационных колоннах, вокруг переходов и т. п.

Стабильная работа насосовТочность и достоверность из-

мерений уровня с помощью систе-мы ERS гарантирует перекачива-ние требуемой среды и, как след-ствие, стабильную работу насосов и непрерывность течения техноло-гического процесса без остановов.

Сокращение времени техобслуживанияПомимо того, что больше не тре-

буется ежедневно обслуживать им-пульсные линии, решение позволяет сократить технологические работы благодаря постоянной диагностике установленных приборов с помо-щью дополнительного программно-

го обеспечения AMS Device Manager в системе управления технологи-ческим процессом DeltaV (рис. 4) или c переносного коммуникатора HART 475 (рис. 5).

Более того, система ERS допол-нительно позволяет измерять различ-ные параметры, например значение давления, приложенного к каждому из сенсоров, температуру модуля сен-сора. Все эти параметры можно по-лучать на пульт управления через HART-протокол в режиме реально-го времени.

Дополнительной возможностью для заказчика является настрой-ка системы для получения данных об уровне или объеме – в зави-симости от загруженной таблицы масштабируемой переменной, ко-торую пользователю будет легко выбрать для колонны с учетом ее формы. Это достигается благодаря

Приборная панель

Основное представление

Полевой коммуникатор

Page 88: Magazine isup 6(54) 2014

86

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

Emerson Process Management

многопараметрической технологии MultiVariable™, которая выдает ин-формацию, необходимую для рас-ширенного контроля и управления технологическими процессами.

Общий выводПробное применение описы-

ваемого решения при производст-ве только одной из марок каучука позволило ООО «Тольяттикаучук» в 2013 году снизить техническое об-служивание и количество просто-ев до минимума – персоналу оста-лось лишь наблюдать за процессом (рис. 6). Что важно, помимо этого, удалось улучшить качество выходно-го продукта. Таким образом, реше-ние можно рекомендовать к приме-нению в подобных технологических процессах. Тем более что такая ли-ния на предприятии не единствен-ная, а само ООО «Тольяттикаучук» – лишь одно из химических предприя-

тий холдинга «СИБУР». Высокая точность и повторяемость измерений в любых погодных условиях, измере-ние нескольких параметров одновре-менно, упрощение установки систе-мы измерения, обеспечение легкой интеграции и настройки, снижение частоты ремонтов и количество про-цедур по техническому обслужива-

нию – все эти факторы доказывают существование экономичного реше-ния для измерения уровня.

Операторы линии выделения ка-учука на предприятии говорят, что после того, как было установлено решение ERS, забот об измерении уровня в резервуарах, которые суще-ствовали раньше, больше не стало.

СПРАВКА: Технология электронных вынос-ных сенсоров была разработана специали-стами глобального инженерного центра в Челябинске в 2011 году, и с 2012 года она стала доступна для заказа.Больше информации на сайте: www.EmersonProcess.com/ru/ERS

Рис. 6. Фотография с места установки: представьте, что можно вообще забыть о том, когда в последний раз делалась проверка исправной работы системы измерения

уровня. Потому что ни капилляров, ни импульсных линий попросту нет

WestStroy 210x148,5 adv module.indd 1 13.11.2014 14:32:29

Page 89: Magazine isup 6(54) 2014
Page 90: Magazine isup 6(54) 2014
Page 91: Magazine isup 6(54) 2014

89

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

Компания ОВЕН выпустила новый терморегулятор ТРМ500 для промыш-ленных условий эксплуатации. Прибор предназначен для управления температурными режимами в печах, сушилках, термопластавтоматах (в том числе для управления горячеканальными пресс-формами), экстру-дерах, термопрессах, машинах для выдува ПЭТ-тары, гомогенизаторах, запайщиках – в любом технологическом оборудовании с электрическими нагревателями.

Компания ОВЕН, г. Москва

ОВЕН ТРМ500 – надежный терморегулятор для промышленных условий

Терморегулятор ОВЕН ТРМ500 предназначен для управления тер-мическими процессами (до 2500 °С) с возможностью коммутации нагруз-ки (до 30 А) без применения проме-жуточных пускателей или других си-ловых реле.

ТРМ500 отличают повышенная надежность, удобство эксплуатации, оптимальная функциональность, простота настройки плюс убедитель-ная цена – 1711 рублей.

Алгоритм работы ТРМ500 пре-дельно прост: опрос входного дат-чика, формирование сигнала для управляющего устройства, отобра-жение на цифровом индикаторе те-кущего значения температуры. Кро-ме этого, возможна сигнализация двумя независимыми реле. Прибор может работать в двух режимах уп-равления: термореле (on/off) и ПИД-регулятора. Технические характери-стики прибора представлены в табли-це в конце статьи.

Измерительный и дискретный входы ОВЕН ТРМ500

Регулятор ТРМ500 имеет два вхо-да: измерительный – для подключе-ния датчиков температуры – и дис-кретный – для переключения режи-мов работы.

Универсальный измерительный вход ТРМ500 настраивается для ра-боты с любыми отечественными и импортными датчиками темпе-ратуры. В перечне поддерживае-мых типов датчиков, приведенном

в таблице, можно видеть наиболее распространенные термопары (ТП) и термометры сопротивления (ТС). Это дает возможность выбрать лю-бой, самый подходящий по типу и конструкции датчик. ТРМ500 под-держивает 2-, 3- и 4-проводные схе-мы подключения ТС.

Дискретный вход ТРМ500 слу-жит для переключения режимов работы (которое осуществляется с помощью внешней кнопки или переключателя):

`` пуск/стоп (например, в режи-ме загрузки/выгрузки печи) (рис. 1);

`` ручное/автоматическое управ-ление выходной мощностью (рис. 2);

`` смена уставок (два предуста-новленных значения) (рис. 3).

Выходные управляющие устройства ОВЕН ТРМ500

Для реализации задач управле-ния и сигнализации прибор оснащен тремя выходными управляющими устройствами: двумя электромагнит-ными реле (выходы 1 и 2) и выходом для управления твердотельным реле ТТР (выход 3). Наличие трех выход-ных устройств позволяет создавать различные конфигурации схем уп-равления с возможностью сигнали-зации.

ТРМ500 выпускается в двух мо-дификациях. В первой, терморегуля-торе ТРМ500-Щ2.30А, установлено электромагнитное реле, позволяю-щее коммутировать нагрузку до 30 А. Этот регулятор позволяет управлять

промышленными и лабораторными печами мощностью до 6 кВт без про-межуточных пускателей. В модифи-кации ТРМ500-Щ2.5А электромаг-нитное реле служит для коммутации нагрузки до 5 А.

Выход 2 (э/м реле 5 А) в обеих модификациях используется для сигнализации. Наличие двух вы-ходов для управления электромаг-нитными реле позволяет реализо-вать дополнительную сигнализа-цию температуры при превышении (реле 1) и занижении (реле 2) уста-новленного значения. Своевремен-ная сигнализация о несоответствии значения температуры техноло-гическому регламенту позволяет как избежать порчи закладки, так и сберечь ресурс самой печи.

При необходимости управления более мощной нагрузкой (свыше 30 А) или управления температурой в ре-жиме ПИД-регулятора в обеих мо-дификациях ТРМ500 имеется выход типа «Т» (логический выход «0/5 В») для управления однофазными твер-дотельными реле (до 800 А) и трех-фазными твердотельными реле (до 120 А). Схема подключения по-казана на рис. 4. Данное выходное устройство позволяет эффективно управлять нагрузкой в мощных од-нозонных печах.

Простота настройки ОВЕН ТРМ500Терморегулятор ТРМ500 прост

в настройке и эксплуатации. Напри-мер, редактирование уставки осу-

Page 92: Magazine isup 6(54) 2014

90

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

ществляется непосредственно в ра-бочем режиме. Для экономии вре-мени первичной настройки меню прибора разделено на две части: быстрая и полная настройка. В вет-ку быстрой настройки вынесены параметры, которые наиболее часто используются для выбора режимов работы: тип датчика, режимы рабо-ты регулятора, предел температуры в контролируемой зоне, при кото-рой срабатывает сигнализация.

В списках настроек установле-на значимость параметров. Напри-мер, при выборе типа используемо-го датчика в начале списка следуют наиболее распространенные типы: 50М, ТХК, Pt100, 100П. Символь-ное обозначение параметров не вы-зывает затруднений, поскольку яв-ляется интуитивно понятным: на-пример, термопары обозначаются tP, далее следует тип термопары tp.L (хромель-копель) или tP.НА (хромель-алюмель).

Индикация и удобство управленияТерморегулятор имеет расширен-

ные возможности индикации и ава-рийной сигнализации. ТРМ500 вы-пускается с одним (ТРМ500-Щ2.5А) и с двумя (ТРМ500-Щ2.30А) ин-дикаторами. На первом индикаторе отображается текущее значение тем-пературы, на втором – уставка. При переходе в ручной режим управления второй индикатор помогает следить за температурой при изменении зна-чения выходной мощности, кото-рая выбирается с помощью кнопок «вверх», «вниз». После установки тре-буемой мощности индикатор автома-тически возвращается к показаниям температуры. При выходе из режима ручного управления ТРМ500 может запоминать последнее измеренное значение температуры и использо-вать его в дальнейшем в качестве уставки, иными словами, пользо-ватель может вмешиваться в авто-матический процесс управления, настраивая в ручном режиме свой технологический процесс.

На лицевой панели ТРМ500 расположен светодиодный высоко-контрастный 7-сегментный 4-раз-рядный индикатор высотой 20 мм. Большой размер индикатора состав-ляет безусловное удобство при рабо-те на удаленном расстоянии от пуль-та управления.

Рис. 1. Дискретный вход настроен на запуск или останов процесса автоматического управления температурой

Рис. 2. Дискретный вход настроен на переход в ручной режим управления выходной мощностью

Рис. 3. Дискретный вход настроен на смену уставки

Рис. 4. Схема подключения ТРМ500

СТОП ПУСК

Поддерживаемая уставка

Измеренная температура

АВТО РУЧ

Поддерживаемая уставка

Выходная мощность

200 0С 380 0С

Уставка 2

Измереннаятемпература

Page 93: Magazine isup 6(54) 2014

91

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

Компания ОВЕН, г. Москва,тел.: (495) 641-1156,

e-mail: [email protected],www.owen.ru

Рис. 5. Светодиоды «t выше», «t ниже», «t норма» на лицевой панели терморегулятора

По светодиодам на лицевой па-нели можно легко определять со-стояние выходных устройств и ре-жимы работы (например, ручной или автоматический). По светодио-дам «t выше», «t ниже», «t норма» от-слеживается, не достигла ли темпера-тура критической зоны (рис. 5).

Среди прочих в ТРМ500 имеет-ся функция смены уставки по со-стоянию дискретного входа. Напри-мер, при работе с печами сопротив-ления, когда открывается дверца печи, прибор автоматически изменя-ет уставку для компенсации потерь тепла, что экономит время повтор-ного прогревания печи и повышает общую производительность обору-дования.

Эксплуатационные характеристики ОВЕН ТРМ500

Опытные образцы ТРМ500 прошли многократные испытания на устой-чивость к воздействию различных видов помех. В результате сегодня серийно выпускающиеся приборы полностью соответствуют требова-ниям ГОСТ Р 51317 по электромаг-нитной совместимости в промыш-ленных условиях эксплуатации. ТРМ500 устойчивы к броскам на-пряжения питающей сети, различ-ным помехам, которые создаются индукционными печами, сварочны-ми аппаратами, частотными преобра-зователями, электрическими двигате-

лями и пр. Стабильные характеристи-ки аппаратной платформы получены во всем диапазоне рабочих темпера-тур от –20 до +50 °С.

Проверки программной части подтвердили исправную работу всех режимов и функций прибора. Блок ПИД-регулятора был отработан на моделях объектов с высокой, средней и низкой инерционностью, что га-рантирует стабильность работы обо-рудования с различной мощностью.

Регулятор управляет температу-рой с высокой точностью. Класс точ-ности измерения составляет 0,25 % для ТС и 0,5 % для ТП, причем дан-ная точность сохраняется в довольно широком диапазоне температур окру-жающего воздуха (–20…+50 °С). Ин-тервал измерения – 0,3 сек с погреш-ностью, не превышающей 0,15 % от диапазона измерения. Такие по-казатели обеспечивают поддержание температуры в ПИД-режиме без су-щественных колебаний не только в течение всего времени термообра-ботки, но и при выходе на уставку.

Прибор выпускается в стандарт-ном корпусе с лицевой панелью 96 × 48 мм и может использоваться в типовых панелях управления печа-ми без изменения их конструкции.

Терморегулятор ТРМ500 запущен в серийное производство. Цена при-бора составляет:

`` ТРМ500-Щ2.5 А – 1711 руб,`` ТРМ500-Щ2.30 А – 2065 руб.

Для производителей оборудова-ния и интеграторов приборы пре-доставляются в опытную эксплуата-цию. Узнать подробности и заказать образцы для тестирования можно на сайте компании либо у дилера ОВЕН.

Приглашаем производителей оборудования к совместной реали-зации пилотных проектов, в состав которых войдет новый терморегу-лятор ТРМ500. Связаться с предста-вителями ОВЕН по этому вопросу можно по адресу: [email protected].

t выше

t норма

t ниже

t выше

Нижний порог сигнализации

Верхний порог сигнализации

t норма

t ниже

t выше

t норма

t ниже0С

Таблица. Технические характеристики терморегулятора ОВЕН ТРМ500

Характеристика Значение

Напряжение питания 96…264 В переменного тока

Потребляемая мощность Не более 5 Вт

Поддержка типов датчиков

ТС50/100/500/1000 (М, Cu, П, Pt),

53M

ТП L, J, N, K, T, S, R, B, A-1, A-2, A-3

Основная приведенная погрешность

ТС 0,25 %

ТП 0,5 %

Время опроса входа

ТС

0,3 сек (3-проводная схема подключения)

0,2 сек (2- и 4-проводная схема подключения)

ТП 0,2 сек

Схема подключения ТС 2-, 3- и 4-проводная

Компенсация холодных концов ТП

Встроенная

Сопротивление линии связи «прибор – датчик»:

для ТС не более 15 Ом

для ТП не более 100 Ом

Сопротивление внешнего ключа:

в замкнутом состоянии не более 79 Ом

в разомкнутом состоянии не более 1000 Ом

Тип ВУ

Выход 1Реле электромеханическое 5 А (стандарт)/30 А (опция)

Выход 2 Реле электромеханическое 3 А

Выход 3 Логический выход под управ-

лением ТТР

Логические уровни выхода 3 (для ТТР)

Низкий уровень (ТТР закрыто)

0 В

Высокий уровень (ТТР открыто)

4…5,5 В

Допустимый ток на выходе 3 (для ТТР)

25…40 мА

Габариты корпуса, тип 96 × 48 × 100, Щ2

Условия эксплуатации

Температура окружающе-го воздуха

-20…+50 °С

Влажность30…80 % при температуре

+35 °С

Гарантийный срок обслуживания

5 лет

Page 94: Magazine isup 6(54) 2014

92

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

Важность интеллектуальной собственности в России до сих пор многими недооценена. А между тем, в условиях бурного развития технологий защи-та интеллектуальной собственности помогает повысить конкурентоспо-собность предприятия и упрочить его положение на рынке. В Холдинге «Теплоком» принят комплексный подход к разработке инновационных продуктов, который позволил значительно увеличить количество рацио-нализаторских предложений и получаемых патентов.

Холдинг «Теплоком», г. Санкт-Петербург

Комплексный подход к вопросу патентования как одна из составляющих успеха Холдинга «Теплоком»

С древнейших времен реме-сленники оберегали тайны своего дела, что служило гарантией сохра-нения монополии на производство тех или иных изделий. В современ-ных условиях динамичного разви-тия новых технологий производства защита интеллектуальной собствен-ности является одним из решающих факторов повышения конкуренто-способности, укрепления экономи-ческой самостоятельности и рыноч-ных позиций предприятий.

В экономически развитых стра-нах динамика роста продаж интел-лектуальных продуктов существенно превышает аналогичные показатели других видов товаров и услуг. Так, например, объем мировой торговли лицензиями на право использования различных объектов интеллектуаль-ной деятельности ежегодно увели-чивается на 12 %, что в несколько раз превышает темпы роста мирового промышленного производства. Это также подчеркивает актуальность вопроса об охране интеллектуаль-ной собственности производствен-ного предприятия [5].

Анализ российского рынка в на-укоемких отраслях, в том числе в об-ласти энергосбережения, показал, что для многих отечественных ком-паний серьезными препятствиями на пути повышения инновацион-ной активности являются: длитель-ный период и высокая стоимость разработок нового оборудования, проведение испытаний, риски, свя-занные с выводом его на рынок, низкий спрос на дорогостоящее обо-рудование со стороны потребителей

(из-за низких доходов и большего доверия к зарубежным аналогам). К сожалению, лишь немногие оте-чественные промышленные пред-приятия инвестируют средства в создание и поддержку патентной службы и признают важность па-тентов и рационализаторских пред-ложений.

Многолетний опыт работы, на-блюдение и анализ работы патентных служб ряда предприятий, работаю-щих в сфере энергетики, позволили выявить ряд проблем, возникающих при постановке вопроса о защите ин-теллектуальной собственности:

`` изобретение носит ситуативный характер (если что-то изобретают, то «случайно»), в связи с чем нередко отсутствует патентная служба;

`` недостаточное поощрение со стороны руководства предприятия (у сотрудников нет стимула зани-маться поиском новаторских идей);

`` на многих предприятиях не ве-дется работа с рационализаторскими предложениями, что также потенци-ально снижает вероятность получе-ния патента;

`` низкая квалификация разра-ботчиков.

Вышеуказанные проблемы наи-более эффективно решаются с по-мощью комплексного подхода к раз-работке инновационных продуктов. Такой подход в полной мере реа-лизует Холдинг «Теплоком» – один из крупнейших российских произ-водственно-сбытовых объединений в сфере энергосбережения. Ключе-выми элементами упомянутого под-хода являются:

`` активное, регламентированное, направленное на получение положи-тельного результата взаимодействие различных структур предприятия, в том числе руководства, разработчи-ков, производственных отделов, ин-новационного комитета, финансо-вого и юридического департаментов, управления маркетингом и брен-дом, управления персоналом и ор-ганизационным развитием, службы качества и экономистов по труду;

`` возможность подачи заявки на рационализаторское предложение любым сотрудником холдинга; упо-мянутая заявка впоследствии рассма-тривается на заседании инновацион-ного комитета;

`` поощрение всех творческих идей (в соответствии с положением о рационализаторских предложени-ях) с последующим патентованием (в большинстве случаев);

`` участие в инновационных проектах отделов разработки, ис-пытаний, конструкторской службы, отдела инноваций и многих других;

`` наличие как индивидуальных, так и коллективных разработок;

`` высокие требования при под-боре новых сотрудников, в соот-ветствии с которыми разработана система многоэтапного отбора для приема персонала на работу. В част-ности, предусмотрено стандартное интервью с сотрудником управления персоналом, а также дополнительные системы оценки (тесты способностей, личностные опросные листы, кейсы, игры); проводимая оценка позволяет оценить не только уровень специали-ста, но и определить потенциал разви-

Page 95: Magazine isup 6(54) 2014

93

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

Автоматизация на практике

тия в будущем; благодаря указанным требованиям компания открывает новые таланты, позволяющие расши-рить горизонты инноваций.

Важно отметить, что далеко не каждая идея может быть призна-на объектом патентных прав. Па-тентуются не идеи, а конкретные результаты интеллектуальной де-ятельности в научно-технической сфере, которые отвечают требова-ниям Гражданского Кодекса РФ к изобретениям и полезным мо-делям (а в сфере художественного конструирования – к промышлен-ным образцам) [1]. Иными слова-ми, если идею можно представить в виде изобретения, полезной мо-дели или промышленного образца, то такой результат интеллектуаль-ной деятельности можно защитить с помощью патента, да и то лишь в том случае, если будут соблюдены условия патентоспособности [4].

Изобретение должно давать поло-жительный эффект, заключающий-ся в снижении трудовых и денежных затрат при решении рассматривае-

мой задачи. Он может быть выражен и в росте производительности труда, и в экономии сырья, электроэнергии, и в улучшении техники безопасности, предупреждении заболеваний и т. д. Идея, пожелание, выявление какой-то новой проблемы вообще не счита-ются изобретением [2].

Одновременно с подачей заяв-ки на получение патента с автора-ми заключается договор об уступке права на служебное изобретение [3]. Сумма выплат по договору нередко превосходит размер заработной платы разработчика, что также сти-мулирует творческую активность, интерес и лояльность к холдингу.

Обеспечение вышеописанных условий позволило Холдингу «Тепло-ком» за три года увеличить количест-во получаемых патентов в 4 раза.

Таким образом, перспектив-ным для инновационного развития промышленного предприятия яв-ляется регламентированный ком-плексный подход к решению задач по созданию и защите результатов интеллектуальной деятельности.

Литература

1. Гражданский Кодекс Россий-ской Федерации. Часть 4 от 18.12.2006 № 230-ФЗ.

2. И. А. Близнец. Интеллектуальная собственность и закон. Теоретические вопросы [Электронный ресурс]. URL: http://lib.ru/PRAWO/BLIZNEC/zakon.txt (дата обращения: 11.12.2014).

3. В. Н. Кастальский. Авторское воз-награждение за использование служебных изобретений [Электронный ресурс] // Российская библиотека интеллектуаль-ной собственности. URL: http://www.rbis.su/article.php?article=247 (дата обращения: 11.12.2014).

4. Приказ Минобрнауки от 29.10.2008 № 326 «Об утверждении Администра-тивного регламента исполнения Феде-ральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам государственной функции по организации приема заявок на по-лезную модель и их рассмотрения, эк-спертизы и выдачи в установленном порядке патентов Российской Федера-ции на полезную модель».

5. Е. С. Климович. Авторское право // Бухгалтерский учет в бюджетных и не-коммерческих организациях. 2005. № 23.

А. Н. Есипенко, начальник информационно-патентного отдела ЗАО «Теплоком-Инжиниринг»,

научный сотрудник кафедры ЭММ, ИЭИ СПбГПУ,А. Е. Радаев, к. э. н., ассистент, научный сотрудник ИЭИ СПбГПУ.

Холдинг «Теплоком», г. Санкт-Петербург,тел.: (800) 250-0303 (бесплатный звонок по России),

www.teplocom-holding.ru

`S Результат работы патентной службы Холдинга «Теплоком»

Page 96: Magazine isup 6(54) 2014
Page 97: Magazine isup 6(54) 2014

95

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

События и комментарии

ИСУП: Вашей компании десять лет. За эти годы она, как говорится, при-обрела имя – стала хорошо извест-на в России. Какие амбиции у ком-пании «ЕвроМобайл»?А. М. Милославский: Можно смело ут‑верждать, что мы стояли у истоков развития М2М‑рынка в России. Тогда, в 2004 году, беспроводные технологии только появи‑лись и были востребованы в основном в банковской отрасли, использовавшей радиосвязь в банкоматах, и на молодом рынке платежных терминалов.В наши дни, как вы знаете, технологии межмашинного взаимодействия при‑меняются также в системах навигации и телематических системах, в медицине, в системах автоматизированного управ‑ления, системах «умный дом», системах контроля и учета энергоресурсов, обе‑спечивают работу «электронного прави‑тельства». Уже практически не осталось ни одной отрасли, где бы не использова‑лось М2М‑оборудование. Наша компания поставляет оборудование для нескольких десятков отраслей, и мы планируем рас‑ширять свое присутствие дальше.Помимо «вертикального» распростране‑ния наших технологий, мы планируем увеличивать нашу дилерскую сеть не толь‑

ко в России, но и в странах ближнего за‑рубежья.Мы стремимся к диверсификации и раз‑нонаправленности поставок и техноло‑гий передачи данных. Это не только пере‑дача по GSM, но и использование других каналов: Wi‑Fi, Bluetooth, ZigBee, Iridium, Thuraya, Inmarsat, на частотах 433 МГц, 916 МГц, 868 МГц, 390–430 МГц, 430–470 МГц, 373–484 МГц.

Компания «ЕвроМобайл», один из крупнейших отечественных дистрибьюторов и давний партнер «ИСУПа», отмечает юбилей – 10 лет работы по продвижению мобильных беспроводных решений на российском рынке. Мы беседуем с президентом компании ООО «ЕвроМобайл» Алексеем Михайловичем Милославским о том, что такое современный дистрибьютор, об особенностях наших дней, сказывающихся на бизнесе, о новых перспективных решениях и планах.

ЦИТАТА: Можно смело утверждать, что мы стояли у истоков развития М2М‑рынка в России.

А. М. Милославский, президент компании ООО «ЕвроМобайл»

Page 98: Magazine isup 6(54) 2014

96

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

События и комментарии

ИСУП: Для России «дистрибьютор», «дистрибуция», с одной сторо-ны, слова новые, с другой, можно сказать, что в деловых кругах они уже вошли в обиход. Тем не менее не всё в этих понятиях предельно ясно. Скажите как руководитель крупнейшей российской компа-нии, занимающейся дистрибуцией: в чем суть этого бизнеса? Как бы вы ее определили? Чем отличается дистрибьютор от обычного про-давца?

А. М. Милославский: Дистрибьютор – это не перепродавец товаров. Это, в пер‑вую очередь, компания, которая занимает‑ся продвижением рынка, стимулирует его рост и развитие. Мы стараемся внедрять инновационные решения, которые еще никто не использовал и которые станут востребованными. Дистрибьютор, если угодно, несет ответственность за раз‑витие рынка, поэтому ему необходимо работать по целому ряду направлений. Мы очень много работаем с нашими за‑казчиками! Занимаемся просветитель‑ской деятельностью, надо же объяснить специалистам, в чем суть нововведений

и как их применять, настраивать, про‑граммировать. Ведь каждое из них пред‑ставляет собой сложное решение! Кроме того, любое инновационное решение, появляющееся на рынке, никогда не яв‑ляется для заказчика очевидным. Да, оно в принципе было разработано, что‑бы сделать производственный процесс эффективнее, оптимизировать его, из‑бавить от лишних затрат, принести при‑быль. Но где гарантия, что всё сработа‑ет как надо? Поэтому мы осуществляем полный комплекс мероприятий для вы‑вода товара на рынок: анализируем его конкурентные преимущества, проводим

сертификацию, продвигаем его, создаем пакеты технической документации, ин‑струкции, руководства пользователя и т. д. Мы можем в качестве экспертов выехать к заказчику на объект для проведения кон‑сультаций.Ну и наконец, мы участвуем в созда‑нии комплексного решения, например, подбираем под задачу клиента нужные устройства, ПО и комплектующие, раз‑рабатываем решения вплоть до кон‑трактного производства.ИСУП: А как именно вы занимае-тесь просветительской деятель-ностью? Какие виды занятий про-водите?А. М. Милославский: Обучение, кон‑сультирование и просвещение – это одна из наших стратегических задач: мы бес‑платно проводим циклы вебинаров и се‑минаров для интеграторов, производите‑лей, разработчиков беспроводных систем и решений.Во время обучающих мероприятий мы рассказываем об особенностях товара, его настройке, интеграции и конфигури‑ровании.ИСУП: У компании «ЕвроМобайл» крупный сервисный центр в Санкт-Петербурге. Но он один. Не мало-вато ли для России? Расскажите, пожалуйста, как он работает.А. М. Милославский: Нельзя сказать, чтобы этого было мало, потому что он пред‑ставляет собой современное решение – как раз такое, какие и продвигает компания «ЕвроМобайл». В Санкт‑Петербурге у нас находится единый авторизованный сервис‑ный центр, куда стекаются все рекламации. Если оборудование приобретено у нашего дилера, то клиенту нужно обратиться туда. В сервисном центре осуществляются диа‑гностика оборудования, гарантийное и по‑слегарантийное обслуживание, помощь в настройке и запуске оборудования.В сервис‑центре работает тикетная си‑стема обращения, то есть заявку мож‑но отправить отовсюду, где есть доступ в Интернет, и все заявки клиентов об‑рабатываются в течение 24 часов. Это сделано не только для удобства пользо‑вателей, но и для сбора статистических данных по поводу наиболее часто встре‑чающихся вопросов.ИСУП: Но как же оборудование (само «железо», как говорят ин-

Мы стараемся внедрять инновационные решения, ко‑торые еще никто не использовал и которые станут вос‑требованными. Дистрибьютор, если угодно, несет от‑ветственность за развитие рынка.

Уже практически не осталось ни одной отрасли, где бы не использовалось М2М‑оборудование.

Page 99: Magazine isup 6(54) 2014

97

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

События и комментарии

женеры) поступает в Санкт-Пе тер-бург? Ведь это долго!А. М. Милославский: Оборудование доставляется курьерскими службами. Из Москвы, например, посылка прихо‑дит на следующий день после отправки. Предварительно перед отправкой обору‑дования мы просим пользователя запол‑нить и отправить нам в электронном виде акт рекламации, чтобы мы могли заранее выявить сложности. Зачастую отправка и не требуется, все можно решить удален‑но на программном уровне, ведь это обо‑рудование для беспроводной связи! Фи‑зическая отправка «железа» происходит в крайних случаях, если действительно выявлен заводской брак.ИСУП: Вам на 10-летие Европа сделала «подарок» в виде санк-ций. Что для вас изменилось?А. М. Милославский: Так как наша деятельность встроена с систему обще‑мировых отношений, то, конечно, по‑литическая ситуация нас не обошла сто‑роной. Какие‑то направления перестали столь интенсивно развиваться, а какие‑то, наоборот, получили шанс и стали увеличиваться в объемах. За счет этого и происходит уравнивание возникающе‑го несоответствия. Например, собствен‑ные разработки нашей компании и про‑изводство беспроводного оборудования сейчас хорошо востребованы.ИСУП: Вы собираетесь расширять свою линейку за счет отечествен-ных производителей? Кого имен-но вы могли бы отметить?А. М. Милославский: Мы не собира‑емся, а уже давно расширяем, еще до санк‑ций наш ассортимент увеличивался за счет отечественных производителей. Среди недавно появившихся наших партнеров можно отметить такие компании, как «АТОЛ» (производитель тахографов), «Эскорт» и «Омникомм» (производите‑ли датчиков учета топлива и других из‑мерительных приборов), «ГалилеоСкай» и «Форт‑Телеком» (разработчик и произ‑водитель ГЛОНАСС/GPS‑терминалов). Помимо этого, мы создаем комплексные решения совместно с российскими разра‑ботчиками программного обеспечения – компаниями Eldis, «Логика Теплоэнер‑гомонтаж», «Теплоком», «ЛЭРС УЧЕТ» и другими.

ИСУП: Какие сегодня наблюдают-ся тенденции в развитии рынка беспроводных технологий?А. М. Милославский: Скоро в любой сфере повсеместно будет применять‑ся беспроводная связь. Можно сказать, каждая лампочка сумеет послать вам от‑чет и сообщить о своем состоянии. Буду‑

щее мы видим за развитием «Интернета вещей» (IoT). Уже сейчас возникают «умные» остановки, «умные» светофоры, «умные» парковки, «умные» города. Тен‑денции развития состоят в том, что будут востребованы комплексные решения и будет возникать все больше «соединен‑ных» вещей, управляемых по беспровод‑ному каналу удаленно.По данным сотовых операторов, только в России в М2М‑сфере используется бо‑лее 10 миллионов сим‑карт. И это лишь

передача данных по GSM! Но ведь суще‑ствуют и другие каналы передачи данных: Wi‑Fi, NFC, Bluetooth, ZigBee, радиоканал, спутниковый канал. Наблюдается значи‑тельное увеличение М2М‑применений в системах учета энергоресурсов (вода,

Зачастую отправка и не требуется, все можно решить удаленно на программном уровне, ведь это оборудова‑ние для беспроводной связи!

Обучение, консультирование и просвещение – это одна из наших стратегических задач: мы бесплатно проводим циклы вебинаров и семинаров для интеграторов, произ‑водителей, разработчиков беспроводных систем и ре‑шений.

SS 4G/3G-видеошлюз/видеорегистратор

ArmaVision MV-400G

Page 100: Magazine isup 6(54) 2014

98

Жур

нал

“ИСУ

П” №

6(5

4)_2

014

События и комментарии

тепло, электричество, газ). Большие доли М2М‑решений занимают в таких сферах, как банкоматы, терминалы, охрана.ИСУП: Какие решения с учетом этих тенденций вы уже можете предложить пользователям?

А. М. Милославский: Уже сегодня мы можем предложить инновационные ус‑луги и товары, например, «умную» плат‑форму Robustlink и GSM‑роутеры/тер‑миналы Robustel. Платформа позволяет удаленно управлять неограниченным ко‑личеством беспроводных устройств. Та‑кое комплексное решение востребовано в сфере энергоучета, оно предназначено для автоматического считывания, обра‑ботки и контроля энергоресурсов.

Для реализации автоматизированных беспроводных решений мы предлагаем платформу управления IQRF, которая включает в себя и «облачное» управление, и периферийные устройства. Это бес‑проводные радиорешения (868/433 МГц) с поддержкой MESH‑сетей, полностью го‑товые к интеграции и внедрению в систе‑мы телеметрии и связи. Платформа IQRF основана на приемопередающих моду‑лях со встроенной операционной систе‑мой, работающих на частотах 433 МГц, 868 МГц и 916 МГц. Такая платформа успешно применяется в телеметрии, для удаленного сбора показаний измеритель‑

ных приборов, энергоучета, для автома‑тизации зданий и сооружений, в системах «умный» дом, в управлении освещением улиц, в «умных» городах, интеллектуаль‑ных транспортных системах, промышлен‑ности, в автоматизированных системах инвентаризации, контроля и управления движением товаров.Сегодня все большую популярность на‑бирают сферы, где требуется объективно высокая широкополосная пропускная способность, а также системы видео‑контроля и видеонаблюдения. У нас есть такое оборудование – это видеошлю‑зы/видеорегистраторы Armavisiom, ко‑торые применяются на транспортных средствах и в автомобильной телематике. Видеошлюзы помимо высокоскорост‑ной широкополосной передачи видео на сервер в режиме онлайн по каналам 3G/4G могут также обеспечить раздачу Интернета в салоне по Wi‑Fi, голосовую связь с водителем и определение геопо‑зиции по ГЛОНАСС/GPS.ИСУП: Раз уж мы заговорили об «умных» городах: не считае-те ли вы, что для построения систе-мы «умный город» ваши техноло-гии должны применяться в первую очередь в секторе ЖКХ?А. М. Милославский: Вы абсолютно правы, и законодательная база этому вся‑чески способствует, обязуя нас всех уста‑навливать приборы энергоучета, внедрять энергоэффективные технологии. Все это можно осуществлять с помощью нашего оборудования для передачи данных с из‑мерительных приборов. Затем эти данные можно собирать, анализировать, составлять всевозможные отчеты и все это удаленно через популярные сейчас или специализи‑рованные «облачные сервисы» из любого места, где есть доступ в Интернет.ИСУП: Что бы вы могли пожелать нашим читателям?А. М. Милославский: Читателям мы бы хотели пожелать умения из любой зада‑чи извлекать пользу, удобство и комфорт, а помогут вам в этом M2M‑технологии Интернета вещей, которые все больше опутывают наш мир.

Сегодня все большую популярность набирают сферы, где требуется объективно высокая широкополосная пропускная способность, а также системы видео‑контроля и видеонаблюдения. У нас есть такое обо‑рудование – это видеошлюзы/видеорегистраторы Armavisiom, которые применяются на транспортных средствах и в автомобильной телематике.

Скоро в любой сфере повсеместно будет применять‑ся беспроводная связь. Можно сказать, каждая лам‑почка сумеет послать вам отчет и сообщить о своем состоянии. Будущее мы видим за развитием «Интер‑нета вещей» (IoT).

Page 101: Magazine isup 6(54) 2014
Page 102: Magazine isup 6(54) 2014

Главный редакторЗам. главного редактора

Старший редакторИнтернет-проект

КорректорАдминистратор

Редакционная коллегия

Телефон:Факс:

Почтовый адрес:

WEB-сайт:E-mail:

С.В. Бодрышев А.И. ЗинченкоМ.И. Клим А.В. БодрышевА.М. ГлицкинаН.М. ЯковлеваВ.А. ВеревкинФ.Н. КостомаровС.П. ФельдманА.С. Соколов В.В. КулешовС.В. ГореевС.А. Дмитриев

(495) 542-03-68(499) 191-68-07

115432, Москва, Лобанова ул. 2/[email protected]

Подписано в печать 23.12.14. Формат 60 х 88 1/8.

Бумага кн.-журн.Печать офсетная.

Заказ № 95377

Отпечатано в типографии ООО «Издательский дом «Мысль»

Материалы, опубликованные в настоящем журнале, не могут быть полностью

или частично воспроизведены без письменного разрешения редакции. Мнение редакции не всегда совпадает

с мнением авторов материалов.За достоверность сведений, представленных

в журнале, ответственность несут авторы статей и рекламодатели.

Все упомянутые в публикациях журнала наименования продукции и товарные знаки

являются собственностью соответствующих владельцев.

Издательский дом «Мысль»

Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

Свидетельство о регистрации ПИ № 77-17690

Оригинал-макет подготовлен в ООО «Издательский дом «Мысль».

Журнал выходит шесть раз в год.

© ИД «Мысль», 2014

Page 103: Magazine isup 6(54) 2014
Page 104: Magazine isup 6(54) 2014