Engineering mit dem Bottom-up-Ansatz
smartRTU bietet neben der intuitiven Einstellung und Bedienung über das Webinterface auch einen einfachen und effizienten Service durch viele Diagnosefunktionen. (Quelle: Phoenix Contact)
Dezentrale Anlagedaten können an externe Datenplattformen weitergeleitet werden; die erhobenen Daten lassen sich für weiterführende Optimierungen in der Betriebsführung oder Investitionsplanung nutzen. (Quelle: Phoenix Contact)
Im Beispiel des Netzanschlusspunkts kommt für das Engineering ein sogenannter Bottom-up-Ansatz zur Anwendung. Ein IEC61850-Server wird auf der Gegenstelle konfiguriert. Das Ergebnis der Konfiguration ist in einer CID-Datei (Configured IED Description) gespeichert, welche die individuelle Einstellung des Kommunikationsmodells des IED beschreibt. Diese Konfiguration lässt sich von smartRTU AXC SG nutzen, um die Datenübertragung des IEC61850-Clients einzustellen. Die Informationen können dann vom Client zur Verbindung mit den unterschiedlichen Server-IED verwendet werden. Die Kommunikationskonfiguration gemäß des Bottom-up-Ansatzes umfasst deshalb die Erstellung eines komplexen SCL-Daten-modells, das in einer CID-Datei beschrieben wird.
Die IEC 61850-Modellierung beinhaltet die Definition der Gerätebeschreibung, die Kommunikationskonfiguration sowie die Verbindung der Gerätebeschreibung mit den SPS-Daten. Bei der Gerätebeschreibung handelt es sich um eine strukturierte Darstellung des IED-Aufbaus. Die IEC 61850 nutzt eine Zerlegung in logische Teilfunktionen, die sogenannten Logical Nodes (LN). Die LN lassen sich zu logischen Geräten (LD, Logical Device) zusammenfassen. Die Beschreibung des physikalischen Geräts kann mehrere LD und darunterliegende LN enthalten.
Mechanismen zur Erkennung der Kontrollblöcke
Zum Datenaustausch werden Kontrollblöcke eingesetzt, die die Eigenschaften der Kommunikation spezifizieren. DataSets bestimmen den Umfang der Datenübertragung. Sie umfassen Verweise auf Datenpunkte innerhalb der Gerätebeschreibung. Zur Kopplung der Prozessdaten an das Datenmodell findet ein sogenanntes Mapping statt. Dabei wird eine Verbindung zwischen einzelnen Datenpunkten innerhalb des Datenmodells zu den verarbeiteten physikalischen Signalen – wie beispielsweise den digitalen Eingängen in Form von Einzel- oder Doppelmeldungen – hergestellt.
Diese Kontrollblöcke stellen die unterlagerten IED zur Verfügung. Beim Engineering des Clients ergibt sich die Herausforderung, die Control Blocks zu kennen. Dazu lassen sich zwei Mechanismen anwenden. Auf Basis der Selbstbeschreibungsfähigkeit der Server-IED kann der IEC61850-Client die Server anhand der IP-Adresse browsen. Das heißt, dass das gesamte Datenmodell des Servers ausgelesen wird. Als Alternative ist das Server-Datenmodell über die entsprechend definierten Austauschdateien (CID – Configured IED Description) an den Client zu übergeben. An dieser Stelle kommt der Vorteil der Dokumentation der Kommunikationsbeziehung zum Tragen. Die smartRTU ermöglicht dies durch das einfache Hochladen mittels des Webinterfaces. Dabei stellen die Engineering-Tools zur Parametrierung der Schutzgeräte die benötigten Dateien auf Knopfdruck in der jeweiligen aktuellen Version bereit.
Nachdem das Server-Datenmodell importiert worden ist, kann das Mapping auf die internen Datenpunkte erfolgen. Die verfügbaren Datenpunkte ergeben sich aus dem im Server-Modell festgelegten DataSet. Sie lassen sich dann über eine IEC61850-Server-Verbindung oder eine IEC60870-5-104-Verbindung zur Leittechnik entsorgen.