ПИК ПРОГРЕСС
разработка, производство, внедрение АСУТП

Диспетчерский щит программно-технического комплекса «Космотроника»

Содержание

В составе автоматизированной системы управления энергоснабжением (АСУЭ) программно-технического комплекса «Космотроника» (ПТК «Космотроника») предусмотрены различные рабочие места специалистов, в том числе рабочее место диспетчера - диспетчерский мнемощит.

Диспетчерский мнемощит служит для оперативного визуального контроля и автоматической регистрации информации о состоянии объектов, входящих в систему диспетчерского управления. Отражает принципиальную схему электроснабжения подстанций объединения с необходимым уровнем детализации, оснащается телемеханикой и световыми элементами, позволяющими фиксировать оперативные переключения в автоматическом режиме.

Внешний вид диспетчерского мнемощита

Рисунок 1. Внешний вид диспетчерского мнемощита

Основные функции мнемощита:

  • наглядное отображение схемы энергоснабжения объектов диспетчерского управления,
  • регистрация состояний объектов для выполнения оператором возложенных на него функций;
  • отображение связей и характера взаимодействия управляемого объекта с другими объектами;
  • сигнализация об изменениях в работе объектов;
  • быстрое выявление возможности локализации и ликвидации неисправности.

В начало

Состав мнемощита

Диспетчерский мнемощит является современной модульной конструкцией и отличается повышенной надежностью и качеством изготовления. Состоит из следующих основных узлов:

  • несущей конструкции;
  • самонесущего фасада с нанесенной графической схемой;
  • системы управления, включая контроллер мнемощита, модули управления индикаторами;
  • системы питания;
  • программного обеспечения.

Состав комплекта оборудования зависит от параметров заказанного мнемощита, на основании разработанной проектной документации.

В начало

Несущая конструкция

Несущая конструкция щита выполнена из легких стальных профилей, соединенных между собой при помощи винтов и специальных соединительных элементов. Все элементы несущей конструкции защищены от коррозии.

Набор профилей конструкции позволяет смонтировать несущую установку любого отдельно стоящего диспетчерского щита высотой не более 6500 мм и радиусом кривизны фасада не менее 6000 мм, длина щита при этом не лимитируется. Высота и длина щита изменяется с шагом 24 мм, тогда как радиус кривизны фасада может меняться плавно. Допустимо исполнение щита со сменным радиусом кривизны фасада, например по гиперболоиде. Типовая ширина щита составляет 580 мм в случае, если щит имеет высоту более 3000 мм. Для более низких щитов глубина может быть уменьшена до 400 мм.

Диспетчерский щит (вид сверху)

Рисунок 2. Диспетчерский щит (вид сверху)

На рисунке 2:
В — общая ширина конструкции щита, 580 мм в типовом исполнении;
b — толщина фасада (мозаики) щита, 37 мм.

Диспетчерский щит (вид спереди)

Рисунок 3. Диспетчерский щит (вид спереди)

На рисунке 3:
Н — полная высота щита, < 6500 мм;
L — общая длина щита, без ограничений;
s — высота регулируемых подпорок, от 30 до 80 мм;
р — высота подставки, > 0;
g — толщина окантовки фасада, 5 мм;
Но — высота фасада, n×24 мм;
Lo — длина фасада, m×24 мм.

В стандартном исполнении несущая конструкция щита открыта с задней стороны. По заказу можно изготовить конструкцию, полностью закрытую сворачивающимися ширмами. Варианты исполнения приведены на рисунке 4.

Диспетчерский щит (варианты исполнения)

Рисунок 4. Диспетчерский щит (варианты исполнения)

На рисунке 4: 1 — прямое расположение;
2 — изогнутый щит при радиусе изгиба не менее 6000 мм;
3 — ломаный щит.

Пример самонесущего фасада

Рисунок 5. Пример самонесущего фасада

В начало

Самонесущий фасад

Фасад строится из мозаичных элементов с размерами модуля 24×24 мм. Мозаичные элементы выполнены из трудно воспламеняющейся пластмассы группы ABS или PC. Каждый элемент состоит из корпуса и фишки мозаики. Корпуса снабжены системой фиксаторов, которые обеспечивают их взаимное соединение, крепление мозаичной фишки, соединение с активным модулем (сигнализационным) а также крепление элементов служащих для соединения фасада с несущей конструкцией диспетчерского щита. Пример самонесущего фасада приведен на Рис.5.

Фасад монтируется к верхнему и нижнему краю несущей конструкции в полосе шириной по два модуля при помощи выравнивающих его шпилек (4 шт./м). Конструкция фасада позволяет монтировать в его плоскость большое количество типовых измерительных приборов, указателей, регуляторов и мониторов. Толщина самонесущего фасада составляет 37 мм.

Фасадные элементы щита могут быть следующими:

  • пассивные фишки (различные элементы схем, буквы и цифры любых цветов);
  • светодиодные модули (пассивные фишки с элементами схем и отверстиями под светодиоды и светодиоды различных цветов и размеров);
  • цифровые индикаторы (различной высоты и количеством отображаемых цифр);
  • поворотные элементы (используются для отображения нетелемеханизированных коммутационных аппаратов);
  • переносные фишки.

В начало

Система управления

Предназначена для передачи данных с ПО верхнего уровня системы диспетчерского управления и отображения их на диспетчерском щите.

Состоит из следующих элементов:

  • модули управления светодиодными индикаторами (УДС-1);
  • модули управления цифровыми индикаторами (УДС-2);
  • преобразователи интерфейса;
  • оптический щуп;
  • контроллер диспетчерского щита.

Размещение модулей управления с обратной стороны мнемощита

Рисунок 6. Размещение модулей управления с обратной стороны мнемощита

В начало

Модуль управления светодиодными индикаторами (УДС-1)

Модуль управления светодиодными индикаторами (УДС-1)

Модуль управления светодиодными индикаторами (УДС-1)

Обозначение:

СШМК.468153.021

Краткое описание:

Предназначен для управления работой отдельных светодиодов, приёма и передачи данных по интерфейсу RS-485 со скоростью обмена от 1200 до 115200 bps. Обеспечивает функцию двух режимов яркости свечения светодиодов: дневной и ночной. В процессе настройки диспетчерского щита выдаёт номер модуля и номер канала конкретного светодиода. Имеет режим самоконтроля (считывание состояния памяти модуля), а также режим эха (подтверждения срабатывания светодиода). Дополнительно имеет возможность считывания данных с датчика температуры окружающего воздуха, передачу через RS-485 и дальнейшим отображением на индикаторе щита.

  • Число каналов: 64
  • Коммутируемый ток (дневной/ночной режим): 20мА / 10мА
  • Питание модуля: 5В±0,25В
  • Максимальноеудаление от сервера при скорости передачи данных 115200 bps: 100 м
  • Максимальное количество модулей в одной цепи RS-485: 256
  • Время самоконтроля одного модуля: 0,2 сек
  • Диапазон температур, измеряемый датчиком: -55 … +125С
  • Точность измерения температуры датчиком: 0,5С
  • Время преобразования температуры: 750 мсек
  • Потребляемая мощность: не более 6.5 Вт
  • Размеры: 202 х 113 х 38 мм
  • Вес модуля: 200 г

В начало

Модуль управления цифровыми индикаторами (УДС-2)

Модуль управления цифровыми индикаторами (УДС-2)

Модуль управления цифровыми индикаторами (УДС-2)

Обозначение:

СШМК.468153.031

Краткое описание:

Предназначен для управления работой цифровых индикаторов, приёма и передачи данных по интерфейсу RS-485 со скоростью обмена от 1200 до 115200 bps. Обеспечивает функцию двух режимов яркости свечения цифровых индикаторов: дневной и ночной. В процессе настройки диспетчерского щита выдаёт номер модуля и номер канала конкретного индикатора. Дополнительно имеет возможность считывания данных с датчика температуры окружающего воздуха, передачу через RS-485 и дальнейшим отображением на индикаторе щита.

  • Число каналов: 64
  • Количество семисегментных знаков, управляемых одним модулем: 8
  • Коммутируемый ток (дневной/ночной режим): 20мА / 10мА
  • Питание модуля: 5В±0,25В или 12В±1В
  • Максимальное удаление от сервера при скорости передачи данных 115200 bps: 100 м
  • Максимальное количество модулей в одной цепи RS-485: 256
  • Время самоконтроля одного модуля: 0,2 сек
  • Диапазон температур, измеряемый датчиком: -55 … +125С
  • Точность измерения температуры датчиком: 0,5С
  • Время преобразования температуры: 750 мсек
  • Потребляемая мощность: не более 6.5 Вт
  • Размеры: 202 х 113 х 38 мм
  • Вес модуля: 200 г

В начало

Модуль преобразования интерфейса «RS-232» в интерфейс «RS-422/485»

Модуль преобразования интерфейса«RS-232» в интерфейс «RS-422/485»

Модуль преобразования интерфейса«RS-232» в интерфейс «RS-422/485»

Обозначение:

СШМК.468352.008

Краткое описание:

Используется для построения локальных систем по интерфейсу «RS-485» с автоматическим выбором скорости передачи данных 1200 – 115200 bps. Не имеет задержек на переключение режимов приём/передача.

  • 1 порт «RS-232» (линии RXD и TXD)
  • 1 порт «RS-422/485» (линии RXD и TXD)
  • Максимальная скорость передачи данных: 115200 bps
  • Гальваническая изоляция: не менее 2500 В
  • Питание модуля: 5В±0,25В
  • Потребляемая мощность: не более 0.5 Вт
  • Размеры: 70х50 мм
  • Диапазон рабочих температур: –40 С …+ 85 С
  • Вес модуля: 50 г

В начало

Оптический щуп

Оптический щуп используется в процессе настройки диспетчерского щита. Предназначен для определения адресов модулей управления светодиодными индикаторами и их каналов, с последующей записью полученной информации в базу данных АРМ «Телемеханика». Щуп представляет из себя фотодатчик с открытым оптическим каналом, преобразующий модулированный световой поток в электрический сигнал и передающий его на контроллер.

В начало

Контроллер диспетчерского щита

Персональный компьютер с установленным программным обеспечением ПТК «Космотроника». Выполняет роль управляющего контроллера, принимая данные через локальную сеть, и выдавая их на модули УДС-1 и УДС-2 через интерфейс RS485. Отдельный порт предназначен для подключения оптического щупа в процессе наладки.

В начало

Система питания

Питание мнемощита осуществляется напряжением переменного тока 220В. На каждой секции диспетчерского мнемощита установлены розетки, к которым подведен питающий кабель. К розеткам подключают блоки питания. К каждому БП можно подключить от одного до нескольких модулей управления.

Для реализации функции автономной работы мнемощит оснащается источником (источниками) бесперебойного питания.

В начало

Преобразователь напряжения

Предназначен для питания модуля управления светодиодными индикаторами, модуля управления цифровыми индикаторами и модуля преобразования интерфейса.

Блок питания стабилизированный Блок питания стабилизированный Блок питания стабилизированный

Краткое описание:

Блок питания 220/24В служит для преобразования переменного напряжения сети 220В в стабилизированное напряжение 24В. Имеет встроенное зарядное устройство для заряда аккумуляторов. Металлический корпус, крепится на DIN-рейку.

Основные технические характеристики:

  • Входные и выходные цепи гальванически изолированы
  • Обеспечивает ограничение начального импульса тока и напряжения
  • Защита от короткого замыкания и перенапряжения на выходе
  • Встроенный модуль зарядного устройства аккумуляторов
  • Входное напряжение
    • переменного тока: 90…264 В
    • постоянного тока: 110…370 В
  • Частота входного переменного напряжения: 47…63 Гц
  • Выходное напряжение: (24±1)В
  • Выходное напряжение (батарея): 19…30В
  • Максимальный выходной ток, А: 2,0
  • Порог срабатывания защиты по выходному току, А: ≤2,4
  • Емкость аккумулятора, А*ч
    • рекомендуемая: 1,3
    • максимальная: 4,5
  • Защита от перегрузки: есть
  • Защита от перенапряжения: есть
  • Защита от перезаряда аккумулятора: есть
  • Тест работоспособности аккумулятора: есть
  • Выход отсутствия входного питания: есть
  • Выход мониторинга разряда и неисправности аккумулятора: есть
  • Металлический корпус
  • Степень защиты корпуса: IP20
  • Способ монтажа: 35 мм DIN-рейка
  • Габаритные размеры: 112 x 57 x 120 мм
  • Масса: не более 300 г
  • Диапазон рабочих температур: –40°С …+ 65°С

В начало

Программное обеспечение

Программное обеспечение управления диспетчерским мнемощитом интегрировано в АСУЭ ПТК "Космотроника" и включено в состав ПО АРМ "Телемеханика". В настройках АРМ «Телемеханика» активируется модуль «Редактор управления щитом». Поэтому, при работе диспетчера нет необходимости запускать сторонние программы управления мнемощитом.

В случае, если диспетчерский щит поставляется в составе сторонней системы диспетчеризации (не Космотроника), то Заказчику предоставляется необходимое ПО для интеграции с программной системой верхнего уровня по стандартным протоколам.

При первоначальном запуске ПО мнемощита и переконфигурировании диспетчерского мнемощита в процессе эксплуатации необходимо использовать (настроить) следующие программы:

  • Коммуникационный сервер «Космотроника»;
  • «Настройка БД АРМ на работу со щитом»;
  • «Настройка диспетчерского щита».

В начало

Коммуникационный сервер "Космотроника"

Окно коммуникационного сервера

Окно коммуникационного сервера

Коммуникационный сервер является промежуточным звеном между контроллером диспетчерского щита, модулями УДС-1, УДС-2 и программой верхнего уровня АРМ «Телемеханика». Он выполняет следующие функции:

  • организация связи с существующей системой сбора данных
  • организация связи с контроллерами по различным каналам связи
  • периодическое тестирование канала связи и проверка состояния связи с абонентами
  • ведение системного протокола и протокола работы каналов связи
  • прием информации об объекте автоматизации от контроллеров
  • занесение информации в базу данных
  • ретрансляция принимаемых данных в различных протоколах на удаленные сервера, АРМы, диспетчерские щиты
  • ретрансляция контроллерам команд на телеуправление
  • параметризации контроллеров
  • отображение состояния и режимов работы каналов связи в различных окнах

Кроме того, посредством коммуникационного сервера осуществляется интеграция со сторонними системами по стандартным протоколам.

В начало

Настройка БД АРМ на работу со щитом

Окно программы Настройка БД АРМ на работу со щитом

Окно программы "Настройка БД АРМ на работу со щитом"

Программа "Настройка БД АРМ на работу со щитом" является частью ПО АРМ "Телемеханика" и предназначена для автоматизации рутинного процесса составления таблиц в БД настроек АРМ и экранных форм при подготовке работы со щитом.

В начало

Настройка диспетчерского щита

Окно программы Настройка диспетчерского щита

Окно программы "Настройка диспетчерского щита"

Программа предназначена для автоматизации процесса назначения выводов светодиодов контактам УСО (УДС-1) в процессе монтажа или реконфигурации щита. При помощи оптического щупа определяется номер УСО и номер канала. Также возможно вручную ввести номер УСО и номер канала. Результаты назначения вносятся в таблицы БД настроек АРМ для дальнейшего использования в АРМ «Телемеханика». В любой момент времени возможна визуальная проверка правильности привязки конкретного сигнала, выбрав его в таблице и выдав команду на включение светодиода.

В начало