07.02.2020

Введение

Для интеграции цифровых устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) в единую систему цифровой подстанции широко используется стандарт МЭК 61850. Данный стандарт, наряду с обменом информацией реального времени, предусматривает передачу произвольной информации от устройства в виде файлов. Например, в файлах могут передаваться журналы работы устройства, осциллограммы аварийных процессов и другая специфическая информация, не регламентируемая стандартом.

В случае если потребитель информации имеет доступ к технологической сети сбора данных с IED-устройств, загрузка файлов осуществляется при помощи сервисов протокола МЭК 61850. Данный режим описан в статье Реализация протокола МЭК 61850 в ПТК ВИРАТРОН. Однако чаще встречается ситуация, когда МЭК 61850 используется исключительно в локальной сети подстанции, а потребители информации находятся на более высоком уровне системы диспетчерского управления (уровне РЭС или ПЭС). При этом обмен данными с подстанцией осуществляется по протоколу МЭК 60870-5-104. Данный протокол также имеет встроенный механизм передачи файлов, но его использование имеет ряд ограничений, связанных со специфической адресацией файловых объектов.

Описание технологии

Процесс передачи файлов от устройства (IED) к потребителю (SCADA) производится в два этапа. Для этого организуется своего рода "перевалочный пункт" файлов на контроллере-концентраторе. В роли концентратора может выступать контроллер телемеханики МИКРО КП32, либо выделенный сервер подстанции с установленным ПО OPC-Процессор и включенной функцией сервера протокола МЭК 60870-5-104. В любом случае, концентратор осуществляет сбор данных с IED в стандарте МЭК 61850 и выдачу наверх в МЭК 60870-5-104.

Для передачи файлов концентратор организует хранение загруженных с IED файлов и формирует их внутреннюю систему адресации, совместимую с МЭК 60870-5-104, и осуществляет их передачу наверх по запросу клиента. Чтобы использовать данный механизм, в SCADA-систему верхнего уровня должна передаваться дополнительная информация об адресации устройств и файлов, имеющихся на них. Данный процесс схематично представлен на рисунке.

Адресация

Запросы SCADA к концентратору представляют собой запрос на загрузку файла с определенным адресом по МЭК-60870-5-104. Адреса файлов представлены в таблице в шестнадцатеричном виде.

Запрос списка IED - вспомогательная функция, позволяющая SCADA получить с устройства список подключенных IED c их внутренними адресами на концентраторе. В ответ с концентратора загружается текстовый файл, содержащий строки вида "адрес=наименование устройства". Это позволяет облегчить процесс настройки SCADA-системы. Если адреса устройств известны потребителю, то использовать  данный запрос нет необходимости.

Запрос списка файлов IED служит для того, чтобы получить на верхнем уровне актуальный каталог файлов с выбранного устройства. Получив запрос, концентратор использует сервис МЭК 61850 для запроса директории устройства, затем присваивает каждому файлу адрес в формате МЭК 60870-5-104 и передает в SCADA-систему список файлов в виде текстового файла, содержащего строки вида "адрес=имя файла". Имя файла передается в том виде, как оно присвоено устройством. Это дает возможность организовать пользователю на верхнем уровне выбор файла по символическому имени. 

Запрос файла с IED — собственно запрос на загрузку файла с выбранного устройства. Для адресации используется значение, полученное от концентратора в списке файлов. Концентратор, получив запрос, загружает файл с IED и передает его в SCADA-систему.

Настройка SCADA и ОРС-сервера

В ПО SCADA ТЕЛЕМОНИТОР-2000 включены средства, позволяющие  пользователю загружать файлы описанным выше способом практически "в один клик". Для этого требуется использование собственно ПО SCADA ТЕЛЕМОНИТОР-2000 любой версии и МЭК 60870-5-104 OPC-сервер  версии 4.01 и выше c включенным расширенным пакетом функций.

Поддержка функции просмотра осциллограмм обеспечивается путем использования встраиваемого приложения "Загрузчик файлов МЭК 61850/60870-5-104". 

Приложение представляет собой библиотеку динамической компоновки Windows iec104Loader.DLL. Данный файл должен размещаться в базовом каталоге проекта. Для использования приложение должно быть зарегистрировано в Диалоге настройки приложений  ТЕЛЕМОНИТОР-2000.

После регистрации приложения в контекстном меню объектов в режиме редактирования добавляется пункт "Настройка загрузчика файлов МЭК 61850/60870-5-104".

Настройка предполагает привязку экранного объекта к источнику данных (ОРС-серверу, подстанции и конкретному устройству, и выбору типа и места размещения загруженных файлов. Настройка осуществляется в диалоговом окне:

Приложение является ОРС-клиентом. На панели "Тег запроса файлов"  осуществляется привязка к специальному тегу "запрос файла" ОРС-сервера МЭК 60870-5-104 ОРС. Данный тег присутствует в конфигурации для каждой рабочей станции, подключенной к ОРС-серверу. Необходимо подключиться к тегу требуемой станции. Для этого необходимо щелкнуть по кнопке "Изменить" и выбрать тег в стандартном диалоге.

ОРС-сервер записывает принятые файлы в отдельную папку для каждой рабочей станции. Эта папка автоматически создается ОРС-сервером в каталоге "\IEC5_104_files\" и имеет имя, совпадающее с наименованием станции. Эту папку необходимо указать в поле "папка-источник". Для этого щелкните мышью по строке ввода и выберите папку в открывшемся диалоге.

В поле "папка-приемник" выбирается место на локальном диске, в которое будут помещаться файлы, загруженные с устройства. Рекомендуется создавать отдельные папки для каждого IED-устройства.  

В поле "адрес устройства" задается целочисленный адрес IED-устройства так, как он прописан в конфигурации контроллера-концентратора. Если связь с контроллером присутствует, Программа загружает с контроллера список устройств. В этом случае устройство можно выбрать из выпадающего списка. В противном случае необходимо просто ввести корректный номер (адрес) устройства. 

Для того, чтобы отфильтровать файлы по типу, можно указать требуемое трехсимвольное расширение файлов, включая точку-разделитель.

Примечание. Осциллограммы в формате COMTRADE предполагают наличие как минимум двух файлов: ".cfg" и ".dat". Если на устройстве данные файлы размещаются без упаковки в архив, то рекомендуется при настройке приложения выбирать расширение файлов ".cfg" и действие "загрузка осциллограммы". При этом программа после загрузки ".cfg"-файла автоматически будет загружать ".dat"-файл и после загрузки открывать осциллограмму для просмотра.

В списке "действие с файлом" можно выбрать, какие действия будет предпринимать Программа после загрузки файла. Возможны варианты:

• "загрузить файл в папку-приемник" — загрузка файлов в указанную папку без последующих действий;
• "загрузить файл и открыть в приложении-обработчике" — после загрузки файла вызывается приложение-обработчик, выбранное в поле ниже, и ему в качестве параметра передаётся загруженный файл;
• "загрузить осциллограмму в формате COMTRADE" — в  указанную папку помещается файл конфигурации осциллограммы (.cfg) и файл данных (.dat);
• "загрузить осциллограмму и открыть для просмотра" — в  указанную папку помещаются файлы осциллограммы, после чего вызывается встроенное приложение для просмотра.

Получение данных

В рабочем режиме программы по щелчку оператора левой кнопки мыши по экранному объекту, содержащему привязку к загрузчику, осуществляется запрос списка файлов с удаленного устройства. Этот процесс может занять несколько секунд. Запрос осуществляется автоматически, если до этого список не был загружен, либо он не был обновлен в текущих сутках. 

По завершении открывается окно выбора файлов. 

В окне выводится список файлов, загруженный с устройства. Для файлов, уже загруженных с устройства ранее, в графе "состояние" указывается "загружен". Кнопка "Обновить" позволяет получить актуальный список файлов с устройства принудительно.

Для загрузки файла выберите его в списке при помощи левой кнопки мыши и используйте кнопку "Загрузить", либо выберите файл двойным щелчком левой кнопки мыши.

На открывшейся панели загрузки выводится время скачивания файла. После завершения загрузки файла  запускается приложение обработчик.  По кнопке "Прервать" можно прекратить процесс.

Если файл загружен, его можно открыть для просмотра по кнопке "Открыть". При этом открывается окно просмотра осциллограмм, либо для обработки файла запускается приложение, которое было указано при настройке.

Квест пройден, наслаждаемся. :)