
Технология PLC-II.
1. Введение
Технология PLC-II предназначена для создания сетей дистанционного сбора
данных и управления микропроцессорными счётчиками электроэнергии типов «Меркурий-203», «Меркурий-233». В качестве физической
среды передачи сигналов технология использует распределительные сети переменного тока 0.4 кВ, 50 Гц.
Размеры сетей PLC-II ограничены зоной действия одного распределительного
трансформатора 0.4 кВ, 50 Гц. Одна сеть сбора данных и управления может включать в себя до нескольких сотен абонентских электросчётчиков.
2. Описание компонентов системы PLC-II
Комплект оборудования для построения АСКУЭ.
Обязательный состав:
1. Приборы учёта электроэнергии
- Однофазные многотарифные счётчики электроэнергии «Меркурий 203.2Т LBO»
- Трёхфазные многотарифные счётчики электроэнергии «Меркурий 233 ОL»
2. Однофазное устройство сбора информации по сети 230В
- Концентратор «Меркурий 225.2»
Комплект оборудования для построения АСКУЭ. Дополнительный состав:
3. Устройства для организации удалённой связи с концентраторами
- GSM шлюз «Меркурий 228»
- GSM терминал «Siemens MC35i» или др.
4. Устройство для параметрирования счётчиков
- Устройство сопряжения оптическое
Комплекс программных средств. Технологическое и прикладное ПО:
5. Технологические программы поставляемые бесплатно
- программа "NetMonitor"
- программа "BQuark"
6. Коммерческое ПО
- программа "Меркурий-Энергоучёт" (Универсальная программа АСКУЭ)
1. Счётчики электроэнергии для PLC-II. В сетях сбора данных на базе оборудования PLC-II применяются новые модели электронных одно- и трёхфазных счётчиков электроэнергии «Меркурий 203.2Т» и "Меркурий 233". Данные электросчётчики объединяют в себе функции учета, измерителя параметров сети, прерывателя цепи и устройства связи с каналом распределительной сети.
Особенностью данных счётчиков является модульная конструкция с возможностью замены интерфейсной платы, в данном случае модуля PLC модема.
Модем может быть заменён на аналогичный без нарушения пломб госповерки.
Наличие встроенного контактора в счётчиках делает возможным прекратить подачу электроэнергии неплательщику по команде с диспетчерского пункта или автоматически, в зависимости от уставок.
Другие возможности приборного учёта в системе полностью определяются функционалом применяемых электросчётчиков.
Типы применяемых электросчётчиков и их функционал
| № п/п |
Тип |
Функции |
| 1 |
Меркурий 203.2Т LBO Однофазный многотарифный многофункциональный |
1. Тарифный учёт активной электроэнергии по зонам
суток;
2. Измерение параметров сети (I, U, P);
3. Ведение профиля получасовых срезов мощности;
4. Ведение журнала событий;
5. Ограничение потребителя по мощности или энергии
через разрыв цепи подачи электропитания
встроенным в счётчик реле при превышении заданных
уставок или по команде диспетчера.
|
| 2 |
Меркурий 233 OL Трёхфазный многотарифный многофункциональный
|
1. Тарифный учёт активной и реактивной
электроэнергии по зонам суток;
2. Измерение параметров сети (I, U, P, cos ?, углов
между фазами);
3. Ведение профиля получасовых или иных срезов
активной и реактивной мощности;
4. Журнал событий;
5. Журнал качества электроэнергии;
6. Ограничение потребителя по мощности или энергии
через разрыв цепи подачи электропитания
встроенным в счётчик реле при превышении заданных
уставок или по команде диспетчера.
|
2. Концентратор"Меркурий 225.2" или 225.21 (одноканальный приёмопередатчик, работающий по
силовой сети и накопитель данных об энергопотреблении).
Концентратор является центральным узлом сети PLC устройств и обеспечивает доступ к подчинённым узлам со стороны прикладных программ. Он осуществляет сетевой поиск электросчётчиков, маршрутизацию информационных пакетов, хранение и передачу данных через выбранный канал связи в центральный
диспетчерский пункт. Возможен съём накопленной информации на переносной
компьютер инспектора непосредственно на месте установки концентратора
через порт USB. В трёхфазной сети используется блок из трёх концентраторов "Меркурий 225.2".
Концентраторы обеспечивают:
- поиск и контроль наличия подчинённых узлов в пределах
распределительной сети 0.4 кВ
данной трансформаторной подстанции;
- самостоятельный обмен данными с
электросчётчиками по заранее заданной программе
опроса с сохранением полученной информации в
собственной энергонезависимой памяти
- исполнение индивидуальных запросов пользовательского ПО к произвольно выбранным
электросчётчикам;
- синхронизацию внутренних часов многотарифных счетчиков;
- подключение GSM и радиомодемов, адаптеров сети ethernet;
3. Коммуникационное оборудование
Оптимальным решением для организации удалённого доступа к концентраторам является примененение GSM-шлюза "Меркурий 228". Шлюз соединяется с общей шиной интерфейса RS-485 к которой подключены концентраторы и, возможно, балансные счётчики на ТП. Он реализует пакетный обмен данными между сервером опроса и оконечными устройствами, который заключается в формировании очереди пакетов состоящих из нескольких единичных индивидуальных команд. Реализация данной функции ускоряет обмен через сотовую связь в 10-20 раз по сравнению с применением обычных GSM модемов.
Компьютер, выполняющий роль сервера опроса в диспетчерском пункте связывается с концентратором (концнетраторами) с помощью GSM модема «Siemens MC35» или аналогичного по функциональности.
4. Программные средства
- программа "NetMonitor"
Программа «NetMonitor» предназначена для управления концентраторами "Меркурий-225.2".
Кроме функции параметрирования программа предоставляет возможность просматривать структуру сети абонентских
устройств сформированную концентраторами и в диалоговом режиме обмениваться информацией с
любым произвольным узлом учёта. Дополнительно имеет функцию формирования файла задания для программы "BQuark". Чаще всего используется на этапе пусконаладочных работ.
- программа "BQuark"
При помощи данного ПО задаётся программа опроса подчинённых узлов которую концентраторы исполняют в автономном режиме,
а также производится дистанционный съём накопленной информации с территориально распределённых концентраторов «Меркурий 225.2»
3. Технические особенности сетей PLC-II
В качестве среды передачи данных для информационного обмена между концентраторами и счётчиками электроэнергии используются электросети напряжением 230 В 50 Гц.
Для обеспечения высокой помехоустойчивости концентраторы автоматически выбирают для передачи одну из 5-ти частот, наиболее свободную от сетевых помех.
При обмене данными с узлами учёта используется технология последовательной ретрансляции запросов и ответов от узла к узлу. Допустимое количество ступеней ретрансляции - 15. Расстояние между узлами не должно превышать 300 метров.
Приведённые параметры позволяют реализовать надёжную PLC связь на большинстве реальных распределительных сетей вне зависимости от их вида, структуры и технического состояния.
Сегмент сети обслуживаемый одним концентратором может включать до 1024 узлов учёта на каждой фазе, т.е., фактически, в пределах одной трансформаторной подстанции может находится до 3072 точек учёта.
Идентификация каждого узла учёта осуществляется автоматически по уникальному сетевому адресу совпадающему с серийным номером счётчика, который никогда не повторяется. Таким образом, полностью исключаются ошибки инсталляции системы, возможные в системах с идентификацией точек учёта по присваиваемым вручную сетевым адресам.
4. Организация передачи данных между концентратором и подчинёнными узлами (электросчётчиками).
Концентраторы поддерживают две базовые процедуры:
- cканирование узлов;
- передача пакетов транспортного уровня.
Обнаружение сетевых устройств является первой задачей, решаемой концентраторами PLC-сети, к исполнению которой они приступает немедленно после включения питания.
В процессе сканирования адресного пространства, концентратор создаёт и поддерживает в актуальном состоянии служебную базу данных с перечнем обнаруженных электросчётчиков и с указанием маршрутов доступа к ним.
База данных хранится в энергонезависимой памяти концентратора и при отключении питания не теряется.
В дальнейшем концентраторы периодически контролируют наличие узлов сети на прежнем месте, а также, если разрешено, сканируют "пустые" участки адресного пространства в попытках зафиксировать появление новых узлов.
После завершения процедуры обнаружения подчинённых узлов становится возможным информационный обмен между концентраторами и точками учёта. В сети PLC-II используется процедура обмена информацией в режиме "запрос-ответ" к отдельному счётчику. Начать передачу данных счётчик может только по адресному запросу от концентратора, другие узлы в этот момент молчат.
Технология PLC-II полностью поддерживает систему команд электросчётчиков «Меркурий», тем самым обеспечивается доступ ко всем функциям счётчиков без ограничений, аналогично обмену через специально проложенные линии связи последовательного интерфейса RS-485.
Концентраторы могут инициировать обмен данными с электросчётчиками либо по запросу программы верхнего уровня, либо по заранее заданной программе опроса. Во втором случае концентратор работает в полностью автоматическом режиме. Программа опроса состоит из индивидуальных заданий для каждого из счётчиков, каждое задание, в свою очередь, включает в себя один или несколько запросов по сбору параметров энергопотребления в различных сочетаниях.
Ответы счётчиков на запросы сохраняются в энергонезависимой памяти концентратора. Опрос выполняется в режиме бесконечного цикла, что позволяет концентраторам в каждый момент времени иметь в своей памяти максимально свежий набор ответов на запросы, указанные в программе опроса.
Содержимое ответов может быть прочитано через встроенные порты USB или RS-485 либо при прямом подключении ПК, либо дистанционно, например, с помощью GSM-шлюза «Меркурий-228».
5. Монтаж и наладка.
Инсталляция системы в простейшем варианте сводится к установке индивидуальных и
общедомовых счётчиков обслуживающих лифты и освещение, балансных счетчиков на ВРУ домов или самой ТП, концентраторов
на ТП или другом удобном месте и несложной настройки оборудования (см. файл Net_PLC-II.zip). При этом не играет роли характер объекта автоматизации, будь это массив жилых многоквартирных домов или коттеджный посёлок, схема расстановки оборудования не меняется. (см. рис.)
Счётчики с модемами PLC-II предварительного конфигурирования не требуют. При необходимости производится контроль соответствия даты и времени счётчика местному часовому поясу и соответствия времени переключения тарифных зон утверждённому местной РЭК.
Настройка концентраторов заключается в задании режима работы. При первом включении концентраторы переводятся в режим сканирования сети с целью поиска счётчиков. Затем, после окончания данной процедуры автоматически генерируется программа опроса электросчётчиков по интересующим параметрам, которая при помощи программы "BQuark" записывается в память концентраторов. При наличии GSM-шлюза "Меркурий 228" становится возможным удалённое конфигурирования приборов.
В процессе дальнейшей эксплуатации системы сервер сбора данных диспетчерского пункта периодически осуществляет в ручном или автоматическом режимах сеансы связи с удалёнными объектами и
снимает накопленные концентраторами показания счётчиков с последущим сохранением в собственной базе данных.
Необходимое для пусконаладочных работ программное обеспечение, а именно, программы «NetMonitor» и "BQuark", бесплатны и входят в состав поставки оборудования.
Наиболее полно В качестве основной программы оператора учёта используется программа "АСТРА" поставляемая на коммерческой основе.
6. Где внедрено
На данный момент оборудование и счётчики с модемами PLC-II установлены в 25-ти этажном доме в г. Химки. Система находится в режиме опытной эксплуатации. Подробности >>>
7. Расчёт стоимости оборудования
| 1. |
Счетчик однофазный многотарифный «Меркурий 203.2T LBO» |
- 3990 руб. |
| 2. |
Счётчик трёхфазный многотарифный «Меркурий 233 ART-хх OL |
- 8400руб. |
| 3. |
Концентратор «Меркурий 225.2» 3шт |
- 3*5600 руб. |
| 4. |
GSM-шлюз «Меркурий 228» |
- 10000 руб. |
| 5. |
GSM-терминал для диспетчерского пункта |
- 7030 руб. |
| 6. |
Фильтр подключения |
- 4800 руб. |
| 8. |
Технологическое программное обеспечение |
бесплатное |
Т.к. связь со счётчиками осуществляется по имеющимся электрическим проводам, то проектные, монтажные и эксплуатационные расходы в данном случае оказываются
значительно ниже в сравнении с существующими проводными АСКУЭ.
6. Дополнительная информация
Дополнительные справочные руководства и документация размещены на странице документации >>> здесь.
Будем рады ответить на возникшие вопросы >>> здесь |