Regulador de tensão TAPCON 260

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1 Regulador de tensão TAPCON 260 Folha suplementar /00 Descrição do protocolo para IEC

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3 Índice Índice 1 Informações gerais Sobre este documento Informações sobre a norma Abreviaturas usadas Conexões do regulador de tensão Ajustes no regulador de tensão Interface de comunicação RS Interface de comunicação RS Fibra óptica (opcional) Pontos de dados Estrutura de mensagem Tipos de função Identificações de tipo Tipos de dados Direção de monitoração Comandos genéricos na direção de monitoramento Sinais aos terminais de entrada digitais Dados genéricos na direção de monitoração Direção de comando Funções de sistema Dados gerais na direção de comando Dados genéricos na direção de comando Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON 260 3

4 Índice 5 Sequências Sincronização Consulta geral Comando genérico Início de consulta geral de dados genérico Comando genérico (gravar entrada com execução) Telegrama de mensagem de posição de tap Estrutura de telegrama Exemplos de mensagem para telegramas de posição de tap Ajuste de data e horário TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

5 1 Informações gerais 1 Informações gerais 1.1 Sobre este documento Neste documento é descrita a implantação do protocolo de interface IEC para o TAPCON 260. Leia essa descrição junto com a documentação técnica do TAPCON Informações sobre a norma O protocolo de interface IEC 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 o Regulador de tensão deve transferir. 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 Gerais 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, todos os valores de medição são atribuídos à classe 2 e todos os parâmetros, à classe 1. No Regulador de tensão podem ser selecionadas as taxas de baud exigidas pela norma de 9.6 e 19.2 kbaud até as taxas de baud de 38.4 e 57.6 kbaud. Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON 260 5

6 1 Informações gerais 1.3 Abreviaturas usadas Abreviatura Significado ASDU Unidade de dados de serviço do nível de aplicação (Application Service Data Unit) BCD Binary Coded Decimal CIC Interface de comunicação (Communication Interface Card) CG Consulta geral GPI General Purpose Input GPO General Purpose Output FO Fibra óptica MR Maschinenfabrik Reinhausen RTC Real Time Clock TAPCON trol Software para PC para exibição de dados do regulador Tabela 1 Abreviaturas 6 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

7 2 Conexões do regulador de tensão 2 Conexões do regulador de tensão Para a transmissão de dados por meio do protocolo IEC no Regulador de tensão existem as interfaces físicas RS232, RS485 e, opcionalmente, conexão por fibra óptica. Figura 1 Placa CIC 1 RS232 (tomada SUB-D de 9 pinos) 2 RS485 3 Ethernet RJ45 (opcional) 4 Fibra óptica FH-ST ou F-SMA em 850 nm ou 660 nm (opcional) 5 Tecla reset 6 LED TxD para sinal de envio 7 LED RxD para sinal de recepção 8 LED Clk para estado de operação (tempo de intermitência 2 segundos) 9 Braçadeira para ligação da blindagem do cabo com a ligação à terra Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON 260 7

8 2 Conexões do regulador de tensão RS232 RS485 Fibra óptica (opcional) Tabela 2 Interfaces disponíveis Tomada SUB-D de 9 pinos Pino 2: TxD Pino 3: RxD Pino 5: GND Tomada de 3 pinos da Phoenix (MC1,5/3 GF 3,5) Pino 1: GND (100 Ω resistência da terra) Pino 2: B (invertido) Pino 3: A (não invertido) Polaridade: A > B com 200 mv corresponde a 1. A < B com 200 mv corresponde a 0. Uma linha de comunicação aberta corresponde a 1. O bit inicial tem a designação 0. Resistência de conexão recomendada 120 Ω. FH-ST (850 nm ou 660 nm) F-SMA (850 nm ou 660 nm) Transmissão no nível físico: Assíncrona com 8 bits de dados, paridade par, 1 bit de finalização (8E1) 8 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

9 3 Ajustes no regulador de tensão 3 Ajustes no regulador de tensão Nos seguintes capítulos está descrito como podem ser ajustados os parâmetros para a comunicação na interface em questão no TAPCON 260. > Configuração > Avançar* > Interface comunicação. Conforme a versão de produto, você deve pressionar "Avançar" um número diferente de vezes até atingir o menu "Interface comunicação". Mais informações sobre o ajuste dos parâmetros podem ser encontradas na documentação técnica do TAPCON Interface de comunicação RS232 Interface de comunicação Taxa de baud de comunicação Luz FO LIG/DESL RS /19.2/38.4/57.6 kbaud não utilizado Endereço SCADA próprio (0 = mensagem de broadcast) ms (p. ex. 2 ms para equilibrar o tempo de reação de um conversor externo Retardamento de envio RS485/RS232 na troca entre operação de envio e de recepção) Tabela 3 Ajustes da interface RS232 Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON 260 9

10 3 Ajustes no regulador de tensão 3.2 Interface de comunicação RS485 Interface de comunicação Taxa de baud de comunicação Luz FO LIG/DESL RS /19.2/38.4/57.6 kbaud não utilizado Endereço SCADA próprio (0 = Broadcast-Meldung) ms (p. ex. 2 ms para equilibrar o tempo de reação de um conversor externo Retardamento de envio RS485/RS232 na troca entre operação de envio e de recepção) Tabela 4 Ajustes da interface RS Fibra óptica (opcional) Interface de comunicação Taxa de baud de comunicação Luz FO LIG/DESL Endereço SCADA próprio Retardamento de envio Fibra óptica 9.6/19.2/38.4/57.6 kbaud LIG (1 corresponde a luz ligada) ou DESL (1 corresponde a luz desligada) (0 = Broadcast-Meldung) não utilizado Tabela 5 Ajustes da interface Fibra óptica No Regulador de tensão podem ser selecionadas as taxas de baud exigidas pela norma de 9.6 e 19.2 kbaud até as taxas de baud de 38.4 e 57.6 kbaud. 10 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

11 4 Pontos de dados 4 Pontos de dados 4.1 Estrutura de mensagem A seguir estão explicados os tipos de função, identificações de tipo e tipos de dados que constam da tabela de dados 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 6 = Sincronização 7 = Consulta geral 10 = Dados genéricos 20 = Comando genérico 21 = Comando genérico Tipos de dados 7 = Short real Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

12 4 Pontos de dados 4.2 Direção de monitoração Todas as mensagens espontâneas (no caso de alterações) são enviadas com carimbo de data/hora. Esse carimbo de data/hora refere-se sempre ao envio da mensagem. Uma mensagem por causa de uma consulta genérica é enviada sem carimbo de data/hora Comandos genéricos na direção de monitoramento Identifi cação de tipo Nº Inf. Byte 2 Nº Inf. Byte 1 Classe Descrição Auto/Manual (Lig = operação automática; Desl = operação manual) Valor de tensão de referência 1 lig Valor de tensão de referência 2 lig Valor de tensão de referência 3 lig Comando SI 1 ativo* Comando SI 2 ativo* Comando SI 3 ativo* Acionamento motorizado em funcionamento Mensagens parametrizáveis: o TAPCON 260 dispõe de 4 mensagens parametrizáveis, Essas mensagens podem ser colocadas em uma entrada ou um relé. As mensagens são ON se houver um sinal na entrada parametrizada ou se o relé parametrizado for ativado Mensagem nº Mensagem nº Mensagem nº Mensagem nº 4 Operação em paralelo Lig A operação em paralelo somente estará ativa se todas as condições para a operação em paralelo forem satisfeitas Método de operação em paralelo mestre Lig (confirmação) Método de operação em paralelo escravo Lig (confirmação) Método de operação em paralelo de corrente reativa circulante Lig (confirmação) Erro na operação em paralelo 12 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

13 4 Pontos de dados Identifi cação de tipo Nº Inf. Byte 2 Nº Inf. Byte 1 Classe Descrição Erro do regulador de tensão LIG no caso de detecção de um erro de parâmetro. Posição de tap 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. Posição de tap Essa é mais uma possibilidade para a técnica de comando de detectar a posição de tap. O valor é o mesmo que nos outros telegramas de posição de tap. Monitoramento de funcionamento (ocorre um desvio de regulação há 15 minutos) Local/remoto (Lig = remoto; Desl = local) Sobretensão U> Subtensão U< Sobrecorrente I> Tabela 6 Pontos de dados na direção de monitoração Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

14 4 Pontos de dados Sinais aos terminais de entrada digitais A maioria dos sinais podem ser transmitidos através dos terminais de entrada digitais ao sistema SCADA. Quando disparados, os endereços de interface das entradas correspondentes comportam-se da seguinte maneira: Identifi cação de tipo Nº Inf. Byte 2 Nº Inf. Byte 1 Classe Descrição Tipo de placa Especificação com versão de hardware I Especificação com versão de hardware III IO X1/z20 X1/ IO X1/d20 X1/ UC1 X1/d30 X1/ UC1 X1/b30 X1/ UC1 X1/d28 X1/ UC1 X1/b28 X1/ UC1 X1/d26 X1/ UC1 X1/b26 X1/ UC1 X1/d24 X1/ UC1 X1/b24 X1/ UC1 X1/d22 X1/ UC1 X1/b22 X1/ UC2 X2/d30 X2/ UC2 X2/b30 X2/ UC2 X2/d28 X2/ UC2 X2/b28 X2/ UC2 X2/d26 X2/ UC2 X2/b26 X2/ UC2 X2/d24 X2/ UC2 X2/b24 X2/ UC2 X2/d22 X2/ UC2 X2/b22 X2/12 Tabela 7 Sinais aos terminais de entrada digitais 14 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

15 4 Pontos de dados Dados genéricos na direção de monitoração Identifi cação de tipo Tipo de função GIN LSB GIN MSB Tipo de dados Classe Descrição Posição de tap Valores ajustados Como os valores ajustados são transmitidos como tipo de dados "Short real", podem ocorrer desvios entre o valor ajustado e o valor transmitido pela interface se o valor ajustado não puder ser representado exatamente como um valor "Short real" Valor de tensão de referência Tensão real Desvio Corrente ativa Corrente inativa Corrente aparente Tabela 8 Dados genéricos na direção de monitoração 4.3 Direção de comando Para que os comandos do sistema de comando sejam executados no regulador de tensão, o modo Remoto deve estar ajustado Funções de sistema Identificação de tipo Descrição 7 Início da consulta geral 6 Sincronização de tempo 21 Início da consulta geral dos dados genéricos Tabela 9 Funções de sistema É emitida uma mensagem para indicar o fim da consulta geral depois da última mensagem de informação do ciclo de CG. Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

16 4 Pontos de dados Dados gerais na direção de comando Identifi cação de tipo Nº Inf. Byte 2 Nº Inf. Byte 1 Classe Descrição Auto/Manual (Lig = operação automática; Desl = operação manual) Subir (Lig = subir, Desl = baixar, somente na operação manual) Baixar (Lig = baixar, Desl = sem função; somente na operação manual) Valor de tensão de referência subir/baixar Essa função é opcional. A parametrização é efetuada pela MR. A função valor de tensão de referência 1/2/3 é possível sob as seguintes condições: - nenhuma entrada parametrizada para seleção de valor de referência de tensão 2 e 3 - Função valor de referência de tensão subir/baixar não parametrizado. A parametrização é efetuada pela MR Valor de tensão de referência Valor de tensão de referência Valor de tensão de referência 3 Cada comando de SI insere um marcador no TAPCON 260. O estado dos marcadores pode ser utilizado como uma entrada dos módulos de I/O ou UC para ativar ou desativar uma função do TAPCON 260. Exemplo: se o parâmetro "Entrada de grupo paralelo" estiver ajustado como "SI:cmd1" para dois TAPCON 260, o comando paralelo desses TAPCON 260 pode ser ligado ou desligado com o ajuste do comando "SI command 1" on/off para os dois TAPCON Comando SI Comando SI Comando SI Operação em paralelo (Lig = acionar o modo de operação em paralelo corrente reativa circular, Desl = desligar a operação em paralelo) Método de operação em paralelo mestre (Lig = ligar a operação em paralelo mestre, Desl = ligar o modo de operação em paralelo "Sincronização Automática") Método de operação em paralelo escravo (Lig = ligar o modo de operação em paralelo escravo) Tabela 10 Dados gerais na direção de comando 16 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

17 4 Pontos de dados O regulador de tensão devolve o comando de entrada com motivo de transmissão 20 quando a mensagem foi aceita. O regulador de tensão somente pode processar comandos genéricos com um conjunto de dados por mensagem Dados genéricos na direção de comando Identifi cação de tipo Tipo de função GIN LSB GIN MSB Tipo de dados Tabela 11 Dados genéricos na direção de comando Classe Descrição Valor de tensão de referência Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

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19 5 Sequências 5 Sequências 5.1 Sincronização Exemplo de comando de sincronização: 68 f f ff f Código (hexadecimal) Significado 68 f f Início da mensagem 6 Identificação de tipo = 6 (decimal) = sincronização 8 Motivo de transmissão 8 (decimal) = sincronização Tipo de função (ou 1º octeto de objeto de informação ff de endereço) = 255 (decimal) = Tipo de função genérico Número de informação (ou 2º octeto de objeto de 0 informação de endereço) = 0 = Sincronização 9 2f Estrutura de tempo CP56Zeit2a Fim da mensagem Tabela 12 Exemplo de comando de sincronização Depois de uma sincronização, o regulador de tensão envia a confirmação de sincronização como confirmação positiva. Com isso, o motivo de transmissão é ajustado em 8. Essa exibição de tempo somente é utilizada para exibição no software de visualização TAPCON trol, o regulador funciona internamento com um RTC contínuo. O carimbo de data/hora nos telegramas do regulador é gerado pela placa de comunicação e somente é aplicado quando o telegrama é enviado. Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

20 5 Sequências 5.2 Consulta geral Exemplo de consulta geral (CG): ff 0 0 d5 16 Código (hexadecimal) Significado Início da mensagem 7 Identificação de tipo = 7 (decimal) consulta geral 9 Motivo de transmissão = 0 não utilizado Tipo de função (ou 1º octeto de objeto de informação ff de endereço) = 255 (decimal) = Tipo de função genérico Número de informação (ou 2º octeto de objeto de 0 informação de endereço) = Impulso de consulta geral d5 16 Fim da mensagem Tabela 13 Exemplo 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 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

21 5 Sequências 5.3 Comando genérico Exemplo de comando genérico: 68 a a e d 16 Código (hexadecimal) Significado 68 a a Início da mensagem 14 Identificação de tipo = 20 (decimal) = comando genérico 14 Motivo de transmissão = 20 (decimal) = comando genérico 6e Tipo de função (ou 1º octeto de objeto de informação de endereço) = 110 (decimal) = Área privada Número de informação (ou 2º octeto de objeto de 10 informação de endereço) = 16 (decimal) = Auto/Manual 1 Valor = OFF 6d 16 Fim da mensagem Tabela 14 Exemplo de comando genérico Após o recebimento de um comando válido, o Regulador de tensão devolve a mensagem de comando como confirmação positiva. Com isso, o motivo de transmissão é ajustado em 20. Se o comando não puder ser executado, o motivo de transmissão é 21. Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

22 5 Sequências 5.4 Início de consulta geral de dados genérico Exemplo de consulta geral de dados genéricos: 68 a a fe f5 0 0 d7 16 Código (hexadecimal) Significado 68 a a Início da mensagem 15 Identificação de tipo = 21 (decimal) = consulta geral 9 Motivo de transmissão = 9 (decimal) = não utilizado Tipo de função (ou 1º octeto de objeto de informação fe de endereço) = 254 (decimal) = Tipo de função genérico Número de informação (ou 2º octeto de objeto de f5 informação de endereço) = 245 (decimal) = Dados genéricos de consulta geral d7 16 Fim da mensagem Tabela 15 Exemplo de consulta geral de dados genéricos Depois da última transmissão de dados da "Consulta geral", é transmitida uma mensagem com o título "CG pronta" com identificação de tipo 10, número de informação 245 e motivo de transmissão TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

23 5 Sequências 5.5 Comando genérico (gravar entrada com execução) Exemplo de consulta geral de dados genéricos: a fe fa ca Código (hexadecimal) Significado Início da mensagem Identificação de tipo = 10 (decimal) = Dados a genéricos Motivo de transmissão = 40 (decimal) = Comando 28 genérico de gravação Tipo de função (ou 1º octeto de objeto de informação fe de endereço) = 254 (decimal) = Tipo de função genérico Número de informação (ou 2º octeto de informação fa de objeto de endereço) = 250 (decimal) = Gravar entrada GIN LSB = 55 (decimal), GIN MSB = 1; 55 = valor de 37 1 referência de tensão 1 7 Tipo de dados = 7 = Short real 0 0 ca 42 Dados de 4 bytes Fim da mensagem Tabela 16 Comando de exemplo de 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. Com isso, o motivo de transmissão é ajustado em 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. Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

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25 6 Telegrama de mensagem de posição de tap 6 Telegrama de mensagem de posição de tap 6.1 Estrutura de telegrama A estrutura de cada telegrama está explicada nas tabelas apresentadas a seguir. Tipo de mensagem Identificação de estrutura variável Motivo de transmissão Endereço em comum da ASDU Tipo de função Número de informação RII NGD GIN LSB GIN MSB KOD Tipo de dados Quantidade de bytes de dados Quantidade 10 0x81 1 ou 9 Endereço ajustado Com mensagem de posição de taps 54 Com mensagem de posição de taps (short real) 4 1 Dados (4 bytes, short real) Tabela 17 Estrutura do telegrama com tipo 10 Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

26 6 Telegrama de mensagem de posição de tap Tipo de mensagem Identificação de estrutura variável Motivo de transmissão Endereço em comum da ASDU Tipo de função Número de informação Dados (4 bytes, short real) Tempo relativo em ms (2 bytes) Número de erro (2 bytes) 4 0x81 1 ou 9 Endereço ajustado 110 Com mensagem de posição de taps 118 Posição de tap não utilizado, sempre 0 não utilizado, sempre 0 Tempo (2 bytes) Tabela 18 Estrutura do telegrama com tipo 4 Tipo de mensagem Identificação de estrutura variável Motivo de transmissão Endereço em comum da ASDU Tipo de função 204 0x81 1 ou 9 Endereço ajustado 110 Número de informação Com mensagem de posição de taps 54 Dados (4 bytes, short real) Posição de tap tempo (4 bytes) SIN (1 byte) Tabela 19 Estrutura do telegrama com tipo TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

27 6 Telegrama de mensagem de posição de tap 6.2 Exemplos de mensagem para telegramas de posição de tap Os exemplos foram transcritos de diversos arquivos de log em que foi registrado o tráfego de telegramas entre um PC e o Regulador de tensão. O endereço do Regulador de tensão foi ajustado em 1. As posições de tap 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 ff 0 0 d5 16 Comando de consulta geral do PC 68 a a fe f5 0 0 d7 16 Comando de consulta geral para dados genéricos do PC e f3 9b 82 0 d a fe f d cc e c d e f fd a4 27 8b a a fe f f ad cc e d5 27 8b 0 db 16 Tabela 20 Exemplos de mensagens de telegramas de posição de taps Telegrama com tipo 4, enviado durante a consulta geral Telegrama com tipo 10, enviado durante a consulta geral Nos bytes é comunicada a posição de tap 10 Telegrama com tipo 204, enviado durante a consulta geral Nos bytes é comunicada a posição de tap 0 Telegrama com tipo 4, enviado por causa de uma alteração de posição de tap Nos bytes f é comunicada a posição de tap 1 Telegrama com tipo 10, enviado por causa de uma alteração de posição de tap Nos bytes f é comunicada a posição de tap 1 Telegrama com tipo 204, enviado por causa de uma alteração de posição de tap Nos bytes é comunicada a posição de tap 2 Maschinenfabrik Reinhausen /00 PT TAPCON

28 6 Telegrama de mensagem de posição de tap 6.3 Ajuste de data e horário O TAPCON 260 contém um módulo contador que conta os segundos desde a queda da tensão de alimentação. Essa alimentação é armazenada através de um grande condensador de modo que, mesmo que o TAPCON 260 esteja desligado, o contador continua a contar por alguns dias. A data e o horário são definidos por um valor de deslocamento que é calculado junto com o estado atual do contador na data e no horário exibidos na tela de gravação de valor de medição. O software de interface envia horário e data do telegrama de sincronização IEC 103 para a CPU apropriada com o firmware de regulação. O firmware de regulação utiliza essas informações para calcular um novo valor de deslocamento para exibição da data e horário na tela de gravação de valor de medição. O contador em TAPCON 260 conta segundos inteiros. Portanto, em virtude do arredondamento, pode acontecer que o horário exibido na tela de gravação de valor de medição seja diferente do horário do telegrama de sincronização. A definição de horário e data do TAPCON 260 a partir do telegrama de sincronização do sistema de comando somente funciona de tanto o software de interface como o firmware no regulador derem suporte a isso. O carimbo de data/horário dos telegramas na interface não é influenciado pelo ajuste do tempo exibido pelo TAPCON 260. Esse carimbo de data/horário é gerado localmente pela própria placa CIC. 28 TAPCON /00 PT Maschinenfabrik Reinhausen 2011

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30 /00 PT 04/11 Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Falkensteinstrasse Regensburg Phone: Fax: sales@reinhausen.com