Sistema de monitoração TAPGUARD® 260

Sistema de monitoração TAPGUARD® 260
www.reinhausen.com
Folha suplementar 2205022 das instruções de serviço 301/02
Descrição do protocolo IEC 60870-5-103
© 2009 Todos os direitos da Maschinenfabrik Reinhausen
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como a reprodução deste documento, a comercialização e a comunicação do respectivo conteúdo.
Os infratores serão obrigados a prestar indenização. Reservados todos os direitos
para o caso de registro de patente, modelo registrado e modelo de apresentação.
Após o fechamento da redação da presente documentação podem ser feitas modificações no produto.
Ficam expressamente reservados todos os direitos às alterações dos dados técnicos
ou da estrutura, bem como às alterações do material fornecido.
Como princípio, todas as informações transmitidas e avenças ocorridas durante o
processamento dos respectivos orçamentos e pedidos são juridicamente vinculativas.
As instruções de serviço originais foram redigidas em alemão.
Índice
1
Informações gerais....................................................................... 5
1.1
Informações sobre a norma ......................................................................5
1.2
Abreviaturas usadas .................................................................................5
2
Hardware ....................................................................................... 7
2.1
Interface de comunicação (placa SIC)......................................................7
2.2
Ilustrações.................................................................................................8
3
Pontos de dados........................................................................... 9
3.1
Direção de monitoração (mensagens)......................................................9
3.2
Direção de comando (comandos)...........................................................11
3.3
Dados genéricos na direção de monitoração (mensagens) ...................12
4
Estrutura de mensagem............................................................. 13
5
Sequências.................................................................................. 15
5.1
Consulta geral (CG) ................................................................................15
5.2
Comando (tipo 20 comando geral) .........................................................15
5.3
Início de consulta geral de dados genérico ............................................16
5.4
Comando genérico (gravar entrada com execução)...............................16
6
Telegrama de mensagem de posição de tap ........................... 17
6.1
Estrutura de telegrama ...........................................................................17
6.2
Exemplos de telegramas de mensagem de posição de taps .................18
7
Configurações............................................................................. 19
7.1
Configurações básicas............................................................................19
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TAPGUARD® 260
3
7.1.1
7.1.2
Taxa de baud ..................................................................................................... 19
Orientação do sinal de direção "Enviar" no módulo RS485 ............................... 19
7.1.3
Endereço do TAPGUARD® 260.......................................................................... 20
7.2
Configurações específicas de módulo.................................................... 20
7.2.1
7.2.2
7.2.3
RS232 ................................................................................................................ 20
RS485 ................................................................................................................ 21
Fibra óptica (FO) ................................................................................................ 22
4
TAPGUARD® 260
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1
Informações gerais
1.1
Informações sobre a norma
O protocolo de interfaces IEC 60870-5-103 foi originariamente desenvolvido
para a comunicação entre aparelhos de proteção. Os tipos de função predefinidos e os respectivos números de informação não correspondem às informações que devem ser transferidas para o sistema de monitoração
TAPGUARD® 260. Portanto, para todos os "pontos de dados não genéricos" é
utilizado um tipo de função da "área privada" do protocolo.
Os números de informação são específicos com relação aos Comandos e Mensagens Gerias com o tipo de função da "área privada".
Valores analógicos são transferidos na direção de comando (comando) e na
direção de monitoração (mensagem) por meio de um tipo de mensagem genérico. Com isso todas os valores de medição são atribuídos à classe 2 e todos
os parâmetros, à classe 1.
Em conformidade com a norma, neste sistema de monitoração somente podem
ser selecionadas as taxas de baud de 9600 e 19220 baud.
1.2
Abreviaturas usadas
Abreviatura
Significado
ASDU
Unidade de dados de serviço de nível de aplicação (Application-layer Service Data Unit)
BCD
Binary Coded Decimal
CI
Communication Interface (interface de comunicação)
CG
Consulta geral
GPI
General Purpose Input
GPO
General Purpose Output
FO
Fibra óptica
MR
Maschinenfabrik Reinhausen
TAPCON®trol
Software para PC para exibição de dados do regulador
Tabela 1
Abreviaturas
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TAPGUARD® 260
5
2
Hardware
2.1
Interface de comunicação (placa SIC)
Para a transmissão de dados através do protocolo IEC 60870-5-103 existem
as seguintes interfaces físicas no sistema de monitoração:
Tomada SUB-D de 25 pinos
Pino 2: TxD
Pino 3: RxD
Pino 4: RTS
RS232
Pino 7: GND
Pino 9: +12 V (máx. 150 mA)
Pino 10: -12 V (máx. 25 mA)
Pino 18: +12 V (máx. 150 mA)
Pino 25: -12 V (máx. 25 mA)
Tomada SUB-D de 9 pinos
Pino 3: B
Pino 2: A com jumper B4
Pino 8: A com jumper B3
RS485
(opcional)
Pino 1 e pino 5: resistência de terra de 500 Ω
FO
(opcional)
FH-ST (850nm ou 660nm)
FH-ST (850nm ou 660nm)
Tabela 2
Polaridade:
A > B com 200 mV corresponde a 1
A > B com 200 mV corresponde a 0
Uma linha de comunicação inativa corresponde a 1.
O bit de início tem a identificação 0.
Resistência de terminal recomendada: 120 Ohm.
Interfaces disponíveis
Transmissão em nível físico:
Assimétrica com 8 bits de dados, paridade par, 1 bit de parada (8E1)
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TAPGUARD® 260
7
2.2
Ilustrações
Figura 1
Placa SIC do TAPGUARD® 260 com módulo RS232 (vista de cima)
Figura 2
Módulo opcional RS485 para
placa SIC
8
TAPGUARD® 260
Figura 3
2205022/00 PT
Módulo de fibras ópticas (FO)
opcional com base RS232 para
placa SIC
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3
Pontos de dados
3.1
Direção de monitoração (mensagens)
Identificação de
tipo
Tipo de
função
1
110
27
Comando SI 1 ativo
1
110
28
Comando SI 2 ativo
1
110
29
Comando SI 3 ativo
Número de
informa- Descrição
ção
Informações detalhadas sobre os comandos SI 1/2/3 podem ser
encontradas na seção "Comandos Gerais".
1
110
31
Acionamento motorizado em funcionamento
Mensagens parametrizáveis
O TAPGUARD® 260 dispõe de 4 mensagens parametrizáveis. Essas
mensagens podem ser colocadas em uma entrada ou um relé. As
mensagens são de ENTRADA se houver um sinal na entrada parametrizada ou se o relé parametrizado for ativado.
1
110
33
Mensagem nº 1
1
110
34
Mensagem nº 2
1
110
43
Mensagem nº 3
1
110
39
Mensagem nº 4
1
110
46
Sobre-tensão >I
1
110
49
Erro de parametrização do TAPGUARD® 260.
LIGADO se tiver ocorrido um erro na parametrização
1
110
42
Mensagem local-remota
O TAPGUARD® 260 não dispõe de um interruptor remoto-local. No
entanto, a função de operação local-remota pode ser parametrizada
em uma entrada.
1
110
118
Escalonamento
Esse é uma maneira alternativa de obter a posição das etapas. O
valor é o mesmo que em GIN LSB 54 e GIN MSB 2.
1
110
37
Verde
1
110
38
Evento amarelo
1
110
39
Evento vermelho
1
110
41
Resultado de evento amarelo
1
110
47
Resultado de evento vermelho
Tabela 3
Pontos de dados na direção de monitoração (mensagens)
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TAPGUARD® 260
9
Identificação de
tipo
Número de
informa- Descrição
ção
Sinais aos terminais de entrada do TAPGUARD® 260 (opcional)
Em algumas versões do firmware do TAPGUARD® 260, é possível
transmitir a maioria dos sinais nos terminais de entrada digitais para
sistema SCADA.
Na resolução, os endereços de interface das entradas correspondentes comportam-se da seguinte maneira:
Especificação do tipo de placa
1
110
65...86
1
110
65
IO X1/33
1
110
66
IO X1/31
1
110
67
UC1 X1/33
1
110
68
UC1 X1/32
1
110
69
UC1 X1/31
1
110
70
UC1 X1/30
1
110
71
UC1 X1/17
1
110
72
UC1 X1/16
1
110
73
UC1 X1/15
1
110
74
UC1 X1/14
1
110
75
UC1 X1/11
1
110
76
UC1 X1/12
1
110
77
UC2 X2/33
1
110
78
UC2 X2/32
1
110
79
UC2 X2/31
1
110
80
UC2 X2/30
1
110
81
UC2 X2/17
1
110
82
UC2 X2/16
1
110
83
UC2 X2/15
1
110
84
UC2 X2/14
1
110
85
UC2 X2/11
1
110
86
UC2 X2/12
Tabela 3
10
Tipo de
função
Pontos de dados na direção de monitoração (mensagens)
TAPGUARD® 260
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3.2
Direção de comando (comandos)
Nota: Para que os comandos do sistema de comando no sistema de
monitoração sejam executados, o modo Remoto (Remote) deve estar definido.
Identi- Número
fica- de inforção de mação
tipo
Byte 2
Número
de informação
Byte 1
(tipo de
fator)
Classe Descrição
7
Início da consulta geral
21
Início da consulta geral dos dados genéricos
20
110
17
1
Mais alto (Lig = mais alto, Desl = mais baixo, somente na operação manual)
20
110
18
1
Mais baixo (Lig = mais baixo, Desl = sem função; somente na
operação manual)
46
110
27
1
Comando SI 1
46
110
28
1
Comando SI 2
46
110
29
1
Comando SI 3
Cada um desses comandos SI coloca um marcador correspondente no TAPGUARD® 260. O estado dos marcadores
pode ser utilizado como uma entrada do módulo de I/O ou UC
para ativar ou desativar uma função do TAPGUARD® 260.
Tabela 4
Pontos de dados no dispositivos de comando (comandos)
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TAPGUARD® 260
11
3.3
Dados genéricos na direção de monitoração (mensagens)
Identificação
de tipo
Tipo de
função
GIN
LSB
GIN
MSB
Tipo de
dados
10
254
54
2
7
1
Escalonamento
10
254
144
2
7
2
Tensão real
10
254
146
2
7
2
Corrente ativa
10
254
147
2
7
2
Corrente inativa
10
254
148
2
7
2
Corrente aparente
Classe Descrição
Monitoração do comutador de taps sob carga
10
254
59
2
7
2
Peças de desgaste %
10
254
60
2
7
2
Troca de óleo + limpeza %
10
254
61
2
7
2
Desgaste de contato %
10
254
62
2
7
2
Amostra de óleo %
10
254
64
4
7
2
Intervalo de operação %
Tabela 5
12
Dados genéricos na direção de monitoração (mensagens)
TAPGUARD® 260
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4
Estrutura de mensagem
Tipos de função:
110 = Tipo de função da área privada (definível de forma específica)
254 = Tipo de função genérico
255 = Tipo de função global
Identificações de tipo:
1
= Mensagem com carimbo de tempo/hora
7
= Consulta geral
10
= Dados genéricos
20
= Comando genérico
21
= Comando genérico
Tipos de dados:
7
= Short real
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TAPGUARD® 260
13
5
Sequências
5.1
Consulta geral (CG)
Identificação de tipo = Consulta geral
Motivo de transmissão = 9 consulta geral
Tipo de função = 255 tipo de função global
Número de informação = 0 estímulo de consulta geral
68 9 9 68 43 1
Figura 4
7 81 9 1 ff 0 0
d5 16
Exemplo de comando de consulta geral (CG)
Depois da última mensagem de dados do ciclo de consulta geral, ocorre a mensagem "CG encerrada" com identificação 8 e motivo de transmissão 10.
5.2
Comando (tipo 20 comando geral)
Identificação de tipo = 20 comando genérico
Motivo de transmissão = 20 comando genérico
Tipo de função = 110 (área privada)
Número de informação = 16 (auto/manual)
Valor = OFF
68 a a 68 43 1 14 81 14 1 6e 10 1 0
6d 16
Figura 5
Comando (tipo 20 comando geral)
Após o recebimento de um comando válido, o regulador de tensão devolve a
mensagem de comando como confirmação positiva. O motivo de transmissão
é, assim, definido como 8.
Se o comando não puder ser executado, o motivo de transmissão é 21.
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TAPGUARD® 260
15
5.3
Início de consulta geral de dados genérico
Identificação de tipo = 21 comando genérico
Motivo de transmissão = 9 consulta geral
Tipo de função = 254 tipo de função genérico
Número de informação = 245 consulta geral de dados genéricos
68 a a 68 43 1
15 81 9 1 fe f5 0 0
Figura 6
d7 16
Comando de exemplo consulta geral de dados genéricos
Depois da última transmissão de dados, a "Consulta geral" é transmitida com
o título "CG pronta" com identificação de tipo 10, número de informação 245 e
motivo de transmissão 10.
5.4
Comando genérico (gravar entrada com execução)
Identificação de tipo = 10 dados genéricos
Motivo de transmissão = 40 comando genérico de gravação
Tipo de função = 254 tipo de função genérico
Número de informação = 250 gravar entrada (com execução)
GIN = 37.1 valor teórico de tensão 1
Tipo de dados = 7 Short real
Dados de 4 bytes
68 14 14 68 43 1
Figura 7
a 81 28 1 fe fa 0 1 37 1 1 7 4 1 0 0 ca 42
42 16
Exemplo Comando genérico (gravar entrada com execução)
Após o recebimento de um comando válido, o regulador de tensão devolve a
mensagem de comando como confirmação positiva. O motivo de transmissão
é, assim, definido como 40.
Se o comando não puder ser executado, o motivo de transmissão é 41.
O comando genérico "Salvar entrada com confirmação" (número de informação 249) não está implementado.
16
TAPGUARD® 260
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6
Telegrama de mensagem de posição de tap
Para evitar problemas na extração dos telegramas através do sistema de
comando, a posição de tap é transmitida em três telegramas diferentes.
6.1
Estrutura de telegrama
A estrutura dos telegramas é a seguinte:
Tipo de mensagem
10
Identificação de estrutura variável
0x81
Motivo de transmissão
1 ou 9
Endereço em comum da ASDU
Endereço ajustado
Tipo de função
254
Número de informação
244
RII
1
NGD
1
GIN LSB
Com mensagem de posição de taps 54
GIN MSB
Com mensagem de posição de taps 2
KOD
1
Tipo de dados
7 (short real)
Quantidade de bytes de dados
4
Quantidade
1
Dados (4 bytes, short real)
Tabela 6
Estrutura do telegrama tipo 10
Tipo de mensagem
4
Identificação de estrutura variável
0x81
Motivo de transmissão
1 ou 9
Endereço em comum da ASDU
Endereço ajustado
Tipo de função
110
Número de informação
Com mensagem de posição de taps 118
Dados (4 bytes, short real)
Escalonamento
Tempo relativo em ms (2 bytes)
Não utilizado, sempre 0
Número de erro (2 bytes)
Não utilizado, sempre 0
Tempo (2 bytes)
Tabela 7
Estrutura do telegrama tipo 4
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TAPGUARD® 260
17
Tipo de mensagem
204
Identificação de estrutura variável
0x81
Motivo de transmissão
1 ou 9
Endereço em comum da ASDU
Endereço ajustado
Tipo de função
110
Número de informação
Com mensagem de posição de taps 54
Dados (4 bytes, short real)
Escalonamento
Tempo (4 bytes)
SIN (1 byte)
Tabela 8
6.2
Estrutura do telegrama tipo 204
Exemplos de telegramas de mensagem de posição de taps
Os exemplos foram transcritos de diversos arquivos de log em que o tráfego de
telegramas entre um PC e o TAPGUARD® 260. O endereço do regulador foi
definido como 1.
As posições de taps nos exemplos de telegrama selecionados são parcialmente diferentes, para obter exemplos com valores variados. Normalmente,
em todos os três telegramas é comunicada a mesma posição de tap.
Telegrama
Comentário
68 9 9 68 43 1 7 81 9 1 ff 0 0 d5 16
Comando de consulta geral do PC
68 a a 68 43 1 15 81 1 fe f5 0 0 d7 16
Comando de consulta geral para dados genéricos do
PC
68 14 14 68 28 1 4 81 9 1 6e 76 0 0 20 41 0 0 0 0 f3 9b 82 Telegrama com tipo 4, enviado durante a consulta geral
0 d 16
68 14 14 68 28 1 a 81 9 1 fe f4 0 81 36 2 1 7 4 1 0 0 20 41 Telegrama com tipo 10, enviado durante a consulta
d7 16
geral
Nos bytes 0 0 20 41 é comunicada a posição de tap 10
68 11 11 68 28 1 cc 81 9 1 6e 36 0 0 0 0 c7 65 80 0 0 d0 16 Telegrama com tipo 204, enviado durante a consulta
geral
Nos bytes 0 0 0 0 é comunicada a posição de tap 0
68 14 14 68 28 1 4 81 1 1 6e 76 0 0 80 3f 0 0 0 0 fd a4 27
8b a6 16
Telegrama com tipo 4, enviado por causa de uma alteração de posição de tap
Nos bytes 0 0 80 3f é comunicada a posição de tap 1
68 14 14 68 28 1 a 81 1 1 fe f4 0 1 36 2 1 7 4 1 0 0 80 3f ad 16 Telegrama com tipo 10, enviado por causa de uma alteração de posição de tap
Nos bytes 0 0 80 3f é comunicada a posição de tap 1
68 11 11 68 8 1 cc 81 1 1 6e 36 0 0 0 40 18 d5 27 8b 0 db 16 Telegrama com tipo 204, enviado por causa de uma
alteração de posição de tap
Nos bytes 0 0 0 40 é comunicada a posição de tap 2
Tabela 9
18
Exemplos de telegrama de mensagem de posição de tap
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7
Configurações
Na placa SIC e nas placas de módulo correspondentes é possível executar
várias configurações com as chaves DIP e jumpers.
7.1
Configurações básicas
As seguintes configurações são efetuadas com chaves na placa-mãe da placa
SIC e na respectivas placas de módulo.
7.1.1
Taxa de baud
A taxa de baud pode ser configurada com a chave S1-1 na placa mãe da placa
SIC.
S1-1
Taxa de baud
ON
9600
OFF
19200 (padrão)
Tabela 10
7.1.2
Configuração da taxa de baud
Orientação do sinal de direção "Enviar" no módulo RS485
A orientação do sinal de direção "Enviar" pode ser ativada com a chave S1-3
na placa-mãe da placa SIC.
S1-3
Orientação do sinal de direção "Enviar"
ON
bloqueada
OFF
ativada (módulo RS485 disponível)
Tabela 11
Orientação do sinal de direção "Enviar"
A orientação contém as seguintes funções:
•
Antes do envio de um telegrama, é enviado um sinal ao módulo RS485.
•
É ativado um atraso de cerca de 1 ms para compensar o tempo de reação
de um conversor externo RS485/RS232 durante a troca entre operação de
envio e de recebimento.
Nota:
Se não existir nenhum módulo RS485, a chave S1-3 deve ser colocada na
posição ON.
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TAPGUARD® 260
19
7.1.3
Endereço do TAPGUARD® 260
O endereço do TAPGUARD® 260 é ajustado com as chaves S1-S8 na placa de
módulo correspondente.
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
Bit 0
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Tabela 12
Configuração de endereço
Se a chave for colocada na posição ON, o bit correspondente será definido
como 0.
Exemplo: no endereço 1, S1 deve estar em OFF, S2 ... S8 deve estar em ON.
7.2
Configurações específicas de módulo
As configurações subsequentes são efetuadas exclusivamente na placa do
módulo e só têm significado para a utilização respectiva.
7.2.1
RS232
Configuração da polaridade de RxD, TxD
20
Jumper
Descrição
B1
Polaridade de RxD, TxD invertida
B2
Polaridade de RxD, TxD padrão RS232 (padrão)
Tabela 13
Configuração da polaridade
Figura 8
Placa SIC com módulo RS232
TAPGUARD® 260
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7.2.2
RS485
Resistência de terminação 120 Ω
Jumper
Descrição
B1
ON
B2
OFF (padrão)
Tabela 14
Resistência de terminação 120 Ω
Configuração das linhas de sinal
Jumper
Descrição
B3
Linha de sinal A = pino 8
B4
Linha de sinal A = pino 2 (padrão)
Tabela 15
Configuração das linhas de sinal
Figura 9
Placa SIC com módulo RS485
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21
7.2.3
Fibra óptica (FO)
Estado de repouso da interface
Jumper
Descrição
Posição de B1 1/2
O estado de repouso é "luz acesa" (padrão)
Posição de B1 2/3
O estado de repouso é "luz apagada"
Tabela 16
Estado de repouso da interface
Enviar/receber
22
Jumper
Descrição
Posição de B3 1/2
Distribuição em anel
Posição de B3 2/3
Padrão
Tabela 17
Configuração de enviar/receber
Figura 10
Placa SIC com módulo de FO
TAPGUARD® 260
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Fax:
+49 (0)941 4090 7001
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