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

TSN: Wielki krok naprzód w ewolucji Ethernetu ... i tu już dziś

Dr Oliver Kleineberg
Ethernet od prawie trzydziestu lat służy operatorom sieci i podczas gdy na przestrzeni lat bardzo się rozwinął, to najbardziej „rewolucyjny” skok ewolucyjny pojawia się dokładnie w tej chwili. Nowe ulepszenie technologii nosi nazwę "Time-Sensitive Networking (TSN)". Mimo że jego potężne funkcje zwiększające wartość są nadal sprawdzane (bardzo skutecznie!) w sieciach testowych i demonstracyjnych, operatorzy sieci w rzeczywistości mogą zacząć korzystać z tej technologii od razu.

Lubię myśleć o TSN jako "Ethernet Plus", ponieważ jest to nie tyle "nowy" protokół, co wzmocnienie Ethernetu. TSN stoi na barkach czegoś bardzo skutecznego i udanego, a czyni go jeszcze lepszym.
Połącz odmienne sieci w jedno - z gwarancjami dostawy i pełną interoperacyjnością Kluczową wartością - którą dodaje TSN do zastosowań przemysłowych, jest zdolność do ujednolicania sieci, które były z konieczności oddzielne w przeszłości, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć…

Wskazówki dotyczące prawidłowego podłączenia kabla VFD

Peter Cox
Ilość napędów o zmiennej częstotliwości we współczesnych obiektach przemysłowych znacznie zwiększyła się w ostatnich latach. Nic dziwnego - regulując prędkość i napięcie silnika, aby sprostać zmieniającemu się w czasie rzeczywistym zapotrzebowaniu procesowemu, VFD pomagają zapewnić cenne korzyści, takie jak zwiększona energooszczędność, dokładniejsza kontrola procesu i mniejsze zużycie kosztownych urządzeń. Niestety, korzystanie z VFD nie zawsze jest tak proste, jak po prostu podłączenie urządzenia do sieci.
Aby dowiedzieć się więcej o zaletach kabla VFD, pobierz nasz bezpłatny raport "The Case for VFD Cable to Achieve System Reliability and Safety".

Podłączenie kabla VFD nie jest tym samym co podłączenie standardowego kabla. Istnieje wiele mylnych informacji i nieporozumień związanych z tym faktem i, świadomie lub nieświadomie, często użytkownicy idą na "skróty" w procesie instalacji. A to może spowodować poważne problemy w Twojej działalności. Oto kilka ws…

Pytania dotyczące wdrażania Industrial IoT? IIC ma odpowiedzi.

Jeff Lund
Industrial Internet Consortium (IIC) to globalna organizacja działająca na rzecz przyspieszenia pomyślnego wdrażania narzędzi Industrial Internet of Things (IIoT) w organizacjach wszelkiego rodzaju. Została założona w marcu 2014 r. na podstawie porozumienia między AT&T, Cisco, General Electric, IBM i Intel i obecnie ma ponad 260 członków zlokalizowanych w 30 krajach, a setki innych, nie będących członkami, korzysta z jego zasobów.
Według organizacji, jej misja polega na "dostarczaniu godnego zaufania IIoT, w którym systemy i urządzenia na świecie są bezpiecznie połączone i kontrolowane, aby zapewnić transformacyjne wyniki". Inny opis stwierdza, że ​​"IIC to otwarta, neutralna ‘piaskownica’, w której przemysł, środowisko akademickie i rząd spotykają się, by współpracować, wprowadzać innowacje i stwarzać odpowiednie warunki." Oba opisy są moim zdaniem bardzo trafne. Korzyści, które zapewnia IIC, są ogromne - organizacja zauważa, że ​​chociaż Internet przem…