Per anni, i relè di protezione sono stati integrati nei sistemi di controllo utilizzando Modbus, Modbus TCP/IP e altri protocolli speciali. L’introduzione dello standard di comunicazione IEC 61850 nel 2003 ha contribuito a trasformare questa connettività per le applicazioni di alimentazione ed energia. Da quasi 20 anni, IEC 61850 ha aiutato le aziende a sfruttare appieno le comunicazioni basate su Ethernet e a ottenere vantaggi in termini di prestazioni e flessibilità dei relè di protezione.
Nel post di oggi, evidenzieremo altri vantaggi che le aziende ottengono utilizzando IEC 61850 e illustreremo come sia possibile ottenere una connettività IEC 61850 senza soluzione di continuità con i sistemi di controllo Rockwell Automation®.
Perché IEC 61850?
IEC 61850 è uno standard internazionale per i sistemi di automazione delle sottostazioni e definisce la comunicazione tra i dispositivi delle sottostazioni. Ha definito una struttura per affrontare l’interoperabilità dei dispositivi elettronici intelligenti (IED) oltre il livello del protocollo.
La configurazione di IEC 61850 ha reso questo protocollo indipendente dal fornitore, ideale per le applicazioni delle sottostazioni con dispositivi di diversi produttori. Le apparecchiature IEC 61850 condividono un linguaggio di configurazione comune basato su XML e utilizzano un approccio basato su Data Model. Questo include:
- Servizi standardizzati e modelli di comportamento dei dispositivi
- Modelli di oggetti e convenzioni di denominazione standardizzati
- Significato dei dati standardizzato
- Tag orientati agli oggetti autodescrittivi
Esaminiamo più da vicino quest’ultimo componente dell’approccio Data Model.
IEC 61850 supporta una struttura di nomi di oggetti composta dal dispositivo logico e dal nodo logico, dai dati e dall’attributo. Il dispositivo comunica essenzialmente all’apparecchiatura primaria quali dati invierà, il tutto con un nome leggibile dall’uomo. Questo tipo di nome descrittivo riduce al minimo le congetture richieste da alcune reti di protocolli speciali, per le quali sarebbe necessario consultare i manuali dei protocolli e mantenere fogli di calcolo Excel con indirizzi correlati per particolari mappature di protocollo all’interno di un relè di protezione (ci stanchiamo solo a pensarci).
Tendo a paragonare i nomi del tag descrittivi a quelli utilizzati nelle applicazioni Studio 5000®. Ricorderete le applicazioni SLC™ 500 e PLC-5® che utilizzavano nomi del tag come B3:0, N7:0 e F8:0. Se si stava cercando di risolvere un problema in un’applicazione e non si disponeva di una versione del codice con le descrizioni, si passavano ore a cercare di capire quale tag fosse responsabile di quale parametro. Ora, con il software Studio 5000®, è possibile utilizzare un nome del tag descrittivo che spiega cosa rappresenta il punto, come BreakerOpenStatus, risparmiando tempo prezioso per la risoluzione dei problemi e rendendo il codice più facile da leggere e seguire.
Nel complesso, l’approccio Data Model, unito all’uso delle più recenti funzioni di integrazione di Studio 5000®, offre vantaggi significativi. Abbiamo sentito parlare di risparmi fino al 75% nei tempi di configurazione, con una notevole riduzione degli sforzi di configurazione. Grazie alla possibilità di estrarre oggetti IEC 61850 e creare automaticamente i corrispondenti tag di Studio 5000®, l’integrazione dei relè di protezione non è mai stata così semplice.
Inoltre, questo approccio aiuta anche a garantire l’integrità dei dati, confermando che le informazioni non vadano perse quando i dati vengono trasferiti dal livello della sottostazione al livello del sistema di controllo e fino al livello SCADA dell’applicazione.
Altri vantaggi di IEC 61850 includono:
- Integrazione di IEC 61850 tramite relè di protezione con Parallel Redundancy Protocol (PRP). Questo garantisce una ridondanza di rete continua su una rete Ethernet ad elevata disponibilità, aiutandovi a ottenere un tempo di attività aggiuntivo delle apparecchiature.
- L’uso della messaggistica GOOSE, che consente di realizzare interblocchi ad alta velocità tra relè e apparecchiature di automazione e, in molti casi, elimina l’I/O cablato. GOOSE è un sottoinsieme di IEC 61850 e una funzione esclusiva del protocollo.
- Sincronizzazione temporale altamente accurata per le reti di relè di protezione tramite IEEE 1588.
Soluzioni per la vostra applicazione IEC 61850
Rockwell Automation ha sviluppato una risorsa che può aiutare nella configurazione della vostra applicazione IEC 61850. La Library of Electrical Protection Devices di Rockwell Automation fornisce uno standard di visualizzazione completo per le applicazioni IEC 61850 e spiega come integrare apparecchiature di protezione elettrica che utilizzano tale protocollo o EtherNet/IP™ nei sistemi PlantPAx®. Questa library aiuta a ridurre il tempo complessivo di configurazione e messa in servizio. Nel frattempo, la soluzione Intelligent Packaged Power di Rockwell Automation unisce gli ambienti di gestione e controllo dell’alimentazione per una maggiore visibilità nella vostra applicazione di alimentazione.
Se avete bisogno di collegare le vostre apparecchiature Rockwell Automation® a dispositivi IEC 61850, ProSoft Technology dispone di moduli ad alte prestazioni, tra cui una soluzione client in-rack per sistemi ControlLogix®. Questi moduli sono supportati anche nella Library of Electrical Protection Devices. Contattateci per saperne di più sulla scelta della soluzione IEC 61850 più adatta alla vostra applicazione.
