Przejdź do głównej zawartości

Projektowanie podstacji - integracja urządzeń szeregowych w inteligentną sieć

Tim Wallaert

W ostatnich latach na temat "Smart Grid" zostało napisane bardzo dużo, a większość skłania Cię do myślenia, że ​​każda podstacja komunikuje się za pomocą szybkiego Ethernetu pomiędzy wszystkimi jej różnymi komponentami. Ale spójrzmy prawdzie w oczy - zakłady nie zastępują niczego, dopóki nie jest to absolutnie konieczne.


Inteligentne urządzenie elektroniczne (IED) zainstalowane 15 lat temu w celu monitorowania statusu transformatora jest nadal dostępne. Nikt nawet nie pomyśli o modernizacji IED, dopóki nie dojdzie do awarii jego samego lub transformatora. Oznacza to, że przestarzały port szeregowy w IED będzie głównym sposobem komunikowania się z tym urządzeniem przez dość długi czas.

Nasuwa się pytanie, w jaki sposób włączyć szeregowe urządzenia komunikacyjne do nowoczesnej infrastruktury Ethernet. Dzisiaj przyjrzymy się temu niezwykle ważnemu, często pomijanemu problemowi.


Trendy w komunikacji podstacji
Po pierwsze, zróbmy krok wstecz i przyjrzyjmy się dwóm trendom, które spowodowały, że zakłady ponownie oceniły swoją infrastrukturę komunikacyjną podstacji. Jednym z trendów jest migracja sieci elektrycznej z niezawodnego, ale mało elastycznego systemu do "inteligentnej sieci", która zapewnia elastyczność i wydajność. Wymaga również dwukierunkowej komunikacji danych, co nie jest możliwe w przypadku tradycyjnych sieci elektrycznych.

Drugim trendem jest coraz powszechniejsze stosowanie przez przemysł technologii sieci Ethernet do komunikacji. Grupa doradcza ARC szacuje, że wzrost liczby przemysłowych sieci Ethernet rośnie średnio o około 12 procent rocznie.

Ostateczna "gra końcowa" wydaje się być rozwiązaniem Smart Grid opartym na technologii sieci Ethernet. Ale dotarcie tam nie nastąpi z dnia na dzień, pozostawiając wiele zakładów z wyzwaniem włączenia starszych schematów komunikacji szeregowej z nowszymi schematami komunikacji Ethernet. Schematy hybrydowe łączące oba rozwiązania są bardzo powszechne.

Dlaczego podłączanie szeregowych urządzeń komunikacyjnych jest ważne
Kluczową cechą inteligentnej sieci jest jej zależność od komunikacji dwukierunkowej. Ułatwia to:
·   Integrację zasobów odnawialnych z siecią
·   Zwiększenie niezawodności poprzez monitorowanie sprzętu i rozwiązywanie problemów, zanim spowodują one awarię
·   Skrócenie czasu odzyskiwania poprzez inteligentne przełączanie zasilania wokół obszarów dotkniętych przestojem
·   Spełnienie szczytowego zapotrzebowania bez budowania bardziej tradycyjnych urządzeń wytwórczych

Aby to osiągnąć, komponenty sieci elektrycznej muszą szybko się komunikować i udostępniać dane. Właśnie dlatego sieci Ethernet i sprzęt komunikacyjny są instalowane w podstacjach, umożliwia to dwukierunkową komunikację danych. Jest to kolosalna modernizacja, a wszystkie oszczędności kosztów są ważne.

Zatem maksymalizacja użyteczności starszych urządzeń IED i innych urządzeń komunikacji szeregowej poprzez połączenie ich z nowoczesną infrastrukturą sieci Ethernet jest ważną strategią oszczędzania kosztów. Nie tylko wydłuża to żywotność sprzętu, ale może znacznie obniżyć koszt modernizacji dla systemu komunikacji, który jest gotowy na Smart Grid.

Tajemnica hybrydowego systemu komunikacyjnego: serwery terminalowe
Oto wyzwanie - infrastruktura komunikacyjna Ethernet jest (lub już niedługo będzie!) gdzieś w podstacji łączącej nowsze IED (z wbudowanym Ethernetem) z przełącznikiem lub routerem z połączeniem z siecią WAN.

Jak uzyskać dostęp do starszych urządzeń szeregowych podłączonych do sieci Ethernet?

Kluczowym urządzeniem, które wykonuje to zadanie, jest serwer terminalowy. Mówiąc krótko, komunikacja szeregowa wchodzi do jednego portu i wychodzi jako Ethernet z innego portu.

W podstacji prawie zawsze istnieje potrzeba kierowania sygnałów. Właśnie dlatego produkty serwerów terminalowych Belden są również routerami.


Istnieją trzy główne serwery terminalowe/routery w linii produktów Belden GarrettCom.
·   10RX to najwyższej klasy router, obsługujący porty światłowodowe do 10 gigabitów i 32 porty szeregowe. Obsługuje również zaawansowane funkcje bezpieczeństwa i zawiera zaporę sieciową.
·   Jeśli nie potrzebujesz wszystkich portów światłowodowych Gigabit, ale nadal potrzebujesz wielu połączeń szeregowych, to 10XTS będzie najlepszym wyborem.
·   Wreszcie, wiele podstacji ma tylko kilka urządzeń do połączenia - kilka portów szeregowych i kilka szybkich portów Ethernet. W tym przypadku DX940 to najlepszy wybór.


Najlepsze metody projektowania komunikacji podstacji
Na początku artykułu wspomnieliśmy, że integracja komunikacji szeregowej z infrastrukturą Ethernet stanowi kluczowy etap w projektowaniu komunikacji podstacji. Skoro wiesz już, jak to zrobić, w jaki sposób zbudujesz resztę sieci?

Nie martw się. W Belden mieliśmy ten przywilej, że mogliśmy pomóc wielu zakładom wdrożyć komunikację w swoich podstacjach. Po drodze opracowaliśmy serię "najlepszych metod", które zaobserwowaliśmy. Zestawiliśmy je wszystkie razem. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, pobierz ten dokument.

Czy ktoś zna jakieś historie o naprawdę starych urządzeniach szeregowych? Jeśli tak, podzielcie się z nami swoją!

Komentarz edytora: Ten artykuł powstał dzięki wkładowi Tima Wallaerta, naszego dyrektora marketingu odpowiedzialnego za sektor energetyczny.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej. No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może po

Ethernet przemysłowy a zwykły Ethernet: dlaczego to ma znaczenie?

Sylvia Feng Środowiska przemysłowe są trudne. Mówię o oleju, kurzu, wodzie i wysokich temperaturach. Środowisko, w którym działa wiele obiektów przemysłowych, znacznie różni się od budynku biurowego lub sklepu detalicznego. Mimo to oczekuje się, że wiele (pozornie) podstawowych funkcji będzie działać płynnie, pomimo tych warunków. Fabryki muszą mieć możliwość przesyłania danych z jednej maszyny do drugiej i muszą mieć możliwość polegania na kablu, aby działał w ekstremalnych warunkach. Jednym z obszarów, który może wywrzeć niesamowity wpływ na producentów, zarówno pozytywnie, jak i negatywnie, jest niezawodność, bezpieczeństwo i siła ich kabla sieciowego. Po prostu użycie dowolnego kabla Ethernet nie będzie działać. Zwykłe urządzenia, które mogą działać dobrze w warunkach biurowych z kontrolowaną temperaturą, nie wytrzymają ekstremów środowiska przemysłowego. Oto świetna analogia: jak niedorzeczne byłoby umieścić pingwina na pustyni? Wszyscy wiemy, że pingwiny nie

Redundancja sieci dla komunikacji dzisiejszych podstacji

Tim Wallaert Czy kiedykolwiek podałeś tylko jeden numer telefonu, pod którym będzie się można z Tobą skontaktować, komuś, kto koniecznie będzie musiał się z Tobą skontaktować w nagłym przypadku? Prawdopodobnie nie. Gdy absolutnie krytyczne znaczenie ma to, żeby wiadomość do Ciebie dotarła, na wszelki wypadek zostawiasz drugi numer jako dodatkowe zabezpieczenie. Twoja sieć przemysłowa nie jest inna. Aby uniknąć ryzyka i kosztów awarii systemu i przestojów, upewnij się, że komunikacja (i operacje) są ciągłe dzięki sieci rezerwowej lub redundantnej. Więc gdzie powinieneś wdrożyć redundantną sieć? Gdyby koszt nie stanowił problemu, zrobiłbyś to wszędzie. Ale miejsce, w którym naprawdę ma to znaczenie, to takie, gdzie pojedynczy punkt awarii może zniszczyć całą komunikację. Liczbę pojedynczych punktów awarii można zminimalizować dzięki odpowiedniej segmentacji sieci. Dzielenie dużych sieci na mniejsze grupy poprawia łatwość zarządzania, niezawodność i obsługę. Pomaga tak