În prezent, din ce în ce mai multe pachete de date sunt transferate și procesate într-un timp din ce în ce mai scurt. Această tendință se observă și în industria automatizărilor. Din acest motiv, comunicația bazată pe Ethernet a fost aleasă ca tehnologie de transport pentru viitorul apropiat. Exceptând viteza de transmisie și uşurința de configurare, o altă latură importantă în automatizările industriale este sincronizarea precisă între echipamentele din rețea. Acest lucru este imperativ pentru rețelele de distribuție a energiei electrice, deoarece este nevoie de marcarea precisă a timpului și de sincronizarea rețelei pentru a putea coordona echipamentele larg distribuite şi pentru a regla transferul de energie.
Un switch Ethernet care suportă IEEE 1588v2 poate garanta o rezoluție de timp cu o precizie de 1 microsecundă şi poate fi configurat să funcționeze fie ca master, fie ca ceas de periferie sau ceas transparent. Pentru ca sincronizarea să se realizeze
la nivelul întregii reţelei toate echipamentele din reţea trebuie să suporte IEEE 1588v2: într-o rețea industrială de calcul, calculatoarele validate cu IEEE 1588v2 se comportă ca ceasuri normale care primesc datele de sincronizare a timpului de la switch-ul Ethernet, așa cum este prezentat în diagrama din Figura 3.
Atunci când întreaga reţea suportă IEEE 1588v2, sistemul poate coordona operații cu o precizie de nanosecunde și să rămână perfect sincronizat. Atingerea acestui nivel de coordonare este importantă pentru sistemele din substațiile electrice, motiv pentru care IEEE 1588v2 este parte a IEC 61850-3, standard ce specifică cerințele pentru comunicațiile din rețelele de automatizare din domeniul energetic.
IEC (engl. International Electrotechnical Commission – Comitetul internațional de electrotehnică) a încorporat IEEE 1588v2 în standardul IEC 61850 pentru că o sincronizare a timpului cât mai exactă permite rețelelor de automatizare din substațiile electrice să obțină următoarele beneficii:
1. Prevenirea întreruperilor de furnizare a energiei electrice prin detectarea anticipată a problemelor din rețeaua de distribuţie, localizarea din timp a distorsiunilor în rețea și trecerea în timp real în modul de operare “Power Islands” (acest mod de operare apare cînd o porțiune din rețea este deconectată de la sistemul național de distribuție. Aceasta are în componență unul sau mai multe generatoare de energie și are rolul de a menține controlul distribuției către utilizatorii din subrețea).
2. Înregistrarea defecțiunilor și arhivarea evenimentelor care dă posibilitatea unei analize precise deoarece se pot controla evenimentele până la nivel de nanosecundă.
3. Utilizarea mai eficientă a resurselor prin ameliorarea congestiei şi monitorizarea stării echipamentelor.
4. Răspuns la cerere prin facturarea timpului de utilizare și managementul întreruperilor.
Precizia la nivel de nanosecundă a IEEE 1588v2, obținută cu costuri reduse, asigură substațiilor electrice și altor rețele utilitare de energie electrică un avantaj competitiv în furnizarea şi distribuția energiei electrice. Ca parte a conceptului “Smart Grid,” substațiile electrice sincronizate sunt mai eficiente, mai economice, mai durabile şi mai ușor de controlat.
Avantajul Moxa: Sincronizarea operațiunilor din substațiile electrice.
Switch-ul IEC 61850-3 Fast Ethernet de la Moxa, PT-7728-PTP, suportă ultima versiune a protocolului IEEE 1588v2 pentru a asigura o sincronizare exactă a timpului pentru rețeaua de automatizare a substației şi pentru aplicațiile adiacente. Switch-ul PT-7728-PTP oferă:
• Suportă până la 4 porturi Gigabit, 24 porturi Fast Ethernet sau 14 porturi IEEE 1588 Fast Ethernet.
• Suportă atât modul End-to-End (1-pas & 2-paşi), cât şi modul Peer-to-Peer (2-paşi) în Transparent Clock cu precizie de sub 1μs.
• Precizie de sincronizare a ceasului de rețea în gama nanosecundelor.
• Costuri mici de implementare în rețelele cu mesaje multicast, cum este Ethernet.
• Resincronizare rapidă la apariția unor schimbări în sistem.
• Instalare şi întreținere uşoară.
Pentru a completa sistemele din substațiile electrice, calculatorul embedded Moxa DA-683-LX suportă și el standardul IEEE 1588v2. Calculatorul DA-683-LX oferă:
• Consum redus de sub 40 W.
• Construcție usor de instalat.
• Design industrial pe o placă de bază all-in-one fără utilizarea cablurilor sau a ventilatoarelor garantând o funcționare foarte stabilă.
• Certificare IEC 61850-3 care verifică compatibilitatea cu substațiile electrice şi cu aplicațiile de automatizare din domeniul energetic.
• Design modular cu 2 sloturi independente pentru dezvoltările viitoare ale sistemului. Sloturile suportă module cu 8 porturi RS-232/422/485, module cu 4 porturi RS-422/485, module cu 4 porturi LAN 10/100 Mbps, module cu 8 porturi LAN 10/100 Mbps sau module de extindere cu PCI universal.
• O interfață de configurare IEEE 1588v2 bazată pe Linux ușor de folosit pentru a economisi timp şi pentru a reduce costurile cu instalarea şi întreținerea.
Pe langă produsele prezentate, Moxa oferă o gamă largă de produse certificate pentru utilizarea în substațiile electrice și în alte categorii de rețele industriale şi aplicații de automatizări industriale. Mai multe detalii puteţi găsi pe www.imperialelecric.ro, website-ul unicului distribuitor autorizat MOXA în România.
Iulian Păvăloaia – Inginer Aplicaţii
Imperial Electric S.A.
Tel/Fax.: +40213240414
Tel: +40213240417
www.imperialelectric.ro