SEL-2240 AXION. CONTROLADOR DE AUTOMAÇÃO EM TEMPO REAL MODULAR I/Os ROBUSTAS, MEDIÇÃO E CONTROLE

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1 2240 AXION CONTROLADOR DE AUTOMAÇÃO EM TEMPO REAL MODULAR I/Os ROBUSTAS, MEDIÇÃO E CONTROLE

2 2 CONTROLE CONFIÁVEL ONDE FOR NECESSÁRIO

3 CONTROLADOR DE AUTOMAÇÃO EM TEMPO REAL MODULAR 2240 AXION O é uma solução modular que integra totalmente funções de controle com entradas/saídas (I/O), especialmente apropriada para aplicações de concessionárias e indústrias. Ele combina os recursos de comunicação, ferramenta lógica da IEC e segurança incorporada da família de Controladores de Automação em Tempo Real (RTAC) com um conjunto robusto de módulos de I/Os, propiciando desempenho de controle determinístico de alta velocidade sobre um barramento EtherCAT. Quer sua aplicação exija uma unidade terminal remota (UTR) ou um controlador lógico programável (CLP) robusto, o 2240 é uma excelente opção. O é uma plataforma flexível utiliza a combinação apropriada de módulos e nós em quase todos os tipos de arranjos para se adaptar à aplicação, usina de geração ou processo industrial. O também suporta múltiplos canais da Interface Homem-Máquina (IHM)/SCADA. Para comunicações de alta velocidade, utilize conexões fieldbus EtherCAT para os módulos de I/Os ou troca de mensagens IEC GOOSE opcional com dispositivos eletrônicos inteligentes (IED) da subestação. Recursos do Indústrias Atendidas CLP Com Ferramenta Lógica Transporte Substituição da UTR Metalurgia e Mineração IHM via Web Águas Residuais (Esgoto) Integração de Comunicações Energia Segurança Incorporada Naval e Offshore Solução Expansível Produção de Papel Fontes de Alimentação Outras Redundantes I/O robusta Unidade de Medição Fasorial (PMU: Phasor Measurement Unit ) 3

4 REDES E PROTOCOLOS SUPORTADOS Botão para teste de lâmpadas. LEDs de diagnóstico. Sem ventiladores: mais confiabilidade. Ampla faixa da temperatura de operação ( 40º a +85 C); utilize em ambientes internos e em gabinetes externos. A fonte de alimentação do utiliza o mesmo projeto confiável comprovado no campo e encontrado nos relés de proteção SEL, garantindo anos de operação sem problemas. Protocolos do Cliente (Mestre): DNP3 Serial DNP3 LAN/WAN Modbus RTU Modbus TCP IEC MMS IEEE C a-2014 Synchrophasors SEL ASCII SEL Fast Messaging CP 2179 LG 8979 Protocolos do Servidor (Estação Remota): DNP3 Serial DNP3 LAN/WAN IEC /104 IEEE C a-2014 Synchrophasors LG 8979 Modbus RTU Modbus TCP SEL Fast Messaging SES-92 4

5 Protocolos Peer-to-Peer: SEL Mirrored Bits Communications IEC GOOSE Network Global Variable List (NGVL) Protocolos de Sincronização de Tempo: IRIG-B NTP Cliente/Servidor Protocolos Fieldbus: EtherCAT Número Máximo de Módulos Suportados: 60 Módulos Nº Máximo de Entradas Digitais: 1,296 (todo o sistema de entradas digitais) Nº Máximo de Saídas Digitais: 864 (todo o sistema de saídas digitais) Nº Máximo de Entradas Analógicas CC: 256 (16 módulos de entradas analógicas permitidos por sistema) Nº Máximo de Entradas Analógicas CC com Faixa Estendida: 64 (16 módulos de entradas analógicas com faixa estendida permitidos por sistema) Nº Máximo de Saídas Analógicas CC: 128 (16 módulos de saídas analógicas permitidos por sistema, máximo de 3 módulos de saídas analógicas por nó) Nº Máximo de Entradas de Medição CA: 128 (16 módulos de TC/TP permitidos por sistema) 5

6 CONTROLE E MEDIÇÃO CONFIÁVEIS PARA MISSÃO CRÍTICA LEDs programáveis pelo usuário. Fonte de alimentação redundante opcional. O Módulo do Controlador de Automação em Tempo Real (RTAC) 2241 é um RTAC dedicado. Use um ou mais em um sistema para integrar I/Os, IEDs da subestação, comunicações SCADA e aplicações de segurança, tudo em um único dispositivo. Duas portas Ethernet independentes disponíveis em cobre ou fibra óptica LC, com capacidade de operar em sub-redes separadas. Quatro portas seriais, selecionáveis por software, para EIA-232/EIA-485. Projeto Modular As guias de alinhamento dos módulos facilitam a instalação. Opções de Chassis 10 Slots 4 Slots 4 Slots Dual Disponível em Chassi para Montagem em Rack ou Montagem em Superfície 6

7 Todas as entradas são próprias para operação CA e CC e as estampas de tempo têm precisão de 1 ms. As entradas analógicas CC estão disponíveis para alcance estendido (0 300 V) para monitoramento das baterias da subestação. Selecione saídas digitais rápidas de alta corrente para aplicações que exigem ação rápida (<50 µs) ou interrupção de alta corrente (até 10 A). As entradas analógicas CC são selecionáveis por software para faixas de entrada de ±20 ma, ±2 ma ou ±10 V. Colete medições CA sincronizadas (5 400 V, 0 22 A) com precisão de 0.1% usando o Módulo de Medição CA. Todos os terminais são claramente numerados para fiação e testes. LED indicador para cada entrada e saída. Retenção positiva para todos os blocos de terminais. As saídas analógicas CC com alimentação própria são selecionáveis por software para ±20 ma ou ±10 V. Equipamento Adequado para Subestações e Usinas O é projetado, construído e testado com as mesmas práticas, processos e padrões usados em nossos relés de proteção, processadores de informação e outros produtos. Isso inclui conformidade com as normas IEEE e IEC para descarga eletrostática, transitórios rápidos, emissões irradiadas, capacidade de suportar surtos, suportabilidade dielétrica, campos magnéticos pulsantes, perturbações, vibração, temperatura, impacto e umidade. As especificações e testes estão de acordo com as normas ANSI/IEEE C37.90, IEEE 1613 e IEC

8 VISÃO GERAL MÓDULO RTAC (Incluindo Ferramenta Lógica da IEC e Base de Dados do Sistema) Funções de Teste Ativar/Desativar o Controle Forçar Valores Indicadores de Atividade LEDs das Portas LEDs Programáveis Protocolo Tempo Preciso IRIG-B NTP Portas de Comunicação Firewall de Segurança Protocolos Cliente/Servidor Interface web IHM Opcional Administração do Usuário Registros/Alarmes Entradas do Processo Saídas de Controle Escolha entre três diferentes opções de chassi dependendo das necessidades de seu sistema 4 slots, 4 slots dual e 10 slots. CHASSI AXION DE 4 SLOTS Utilize o chassi de 4 slots em pequenas aplicações de controle de I/Os com uma área reduzida. CHASSI AXION DE 4 SLOTS DUAL Utilize o chassi de 4 slots dual em pequenas aplicações de I/Os ou RTAC dual com I/Os. CHASSI AXION DE 10 SLOTS Integre o chassi de 10 slots a um sistema distribuído com sincronização de tempo. 8

9 PROJETO MODULAR NOVO MÓDULO DE MEDIÇÃO CA Medições de Corrente e Tensão Sincronizadas Use o Módulo de Medição CA para fornecer medições de corrente e tensão de alta precisão com a vantagem de amostragem sincronizada. Múltiplos módulos de um sistema efetuam uma amostragem simultânea de todas as medições para garantir uma referência comum para todos os valores de tensão, corrente e potência. Crie aplicações de controle de potência determinísticas no tempo sem executar processamento adicional para alinhar as medições a uma referência. Localização Remota dos Módulos de Medição CA Instale remotamente os Módulos de Medição CA em chassis de quatro slots com o acoplador de potência de fibra óptica para manter a isolação elétrica. Reduza o percurso dos cabos posicionando os módulos nos TPs e TCs fonte para redução dos custos de cobre. Obtenha vantagens da rede EtherCAT determinística do utilizando o acoplador de potência de fibra óptica para posicionar o chassi até 5 km de distância sem adicionar qualquer latência e mantendo uma amostragem sincronizada em todos os locais. Substitua transdutores antigos pela medição direta das entradas de TC e TP através de módulos de medição de maior precisão e menor tamanho. NOVO MÓDULO DE SAÍDAS ANALÓGICAS CC O Módulo inclui oito saídas de corrente e tensão configuráveis por software, as quais podem ser amostradas na faixa de 20 a +20 ma ou 10 a +10 V. Este módulo suporta uma função de rampa, permitindo ao usuário configurar um valor como alvo e um tempo para atingi-lo. Um total de três Módulos pode ser incluído em um chassi Este módulo é ideal para saídas de transdutor ou pontos de ajuste de controle para blocos PID ( Proportional Integral Derivative : Proporcional Integral Derivativo). NOVO MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS CC COM REGISTRO DE EVENTOS O Módulo de Entradas Analógicas CC inclui 16 entradas para medição de sinais CC de baixo nível. As entradas são configuráveis pelo usuário em pares para medição de sinais dentro das faixas ±20 ma, ±2 ma ou ±10 V. Capture relatórios de evento COMTRADE de sinais analógicos CC a 1 khz para análise. NOVO MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS CC COM FAIXA ESTENDIDA O Módulo de Entradas Analógicas CC com Faixa Estendida inclui quatro entradas para medição de sinais de Vcc. Isso as torna ideais para o monitoramento da tensão das baterias ou de correntes na bobina de trip. Capture relatórios de evento COMTRADE de sinais a 1 khz para análise. OPÇÕES DE MÓDULOS AXION Módulo RTAC 2241 Chassi/Backplane 2242 Acoplador de Potência 2243 Módulo de Entradas Digitais Módulo de Saídas Digitais Módulo de Saídas Digitais Rápidas de Alta Corrente Módulo de Entradas Analógicas CC Módulo de Entradas Analógicas CC com Faixa Estendida Módulo de Saídas Analógicas CC Módulo de Medição CA

10 SOFTWARE FLEXÍVEL IMPLEMENTE SOLUÇÕES LÓGICAS PERSONALIZADAS Projete lógicas de automação personalizadas para controlar seu sistema com o Software acselerator RTAC 5033, ou monitore o desempenho do sistema usando os tags previamente introduzidos no dispositivo. Defina grandezas e crie equações lógicas em um ambiente de configuração flexível da IEC utilizando ferramentas integradas. Efetue cálculos matemáticos e lógicos complexos para todos os dados do RTAC usando a ferramenta lógica IEC incorporada com programação de gráficos de funções contínuas (CFC: Continuous Function Chart ), texto estruturado (ST: Structured Text ) ou diagrama de escada (LD: Ladder Diagram ). SOFTWARE ACSELERATOR DIAGRAM BUILDER TM SEL 5035 Crie displays de IHM personalizados de forma simples e rápida sem necessidade de mapear tags de dados. Como a interface é baseada na web, não há necessidade de um software especial para visualizar os displays de IHM. Basta introduzir o endereço IP do RTAC, e todos os tags do projeto do 5033 atualmente carregado serão automaticamente importados para o Diagram Builder. Desenvolva telas de IHM personalizadas e, em seguida, carregue o novo arquivo de IHM no RTAC para visualizar imediatamente a IHM a partir de qualquer navegador da web na rede. Permita que um ou múltiplos usuários autenticados interajam com telas de IHM personalizadas. Acesse a IHM do RTAC local ou remotamente. Utilize tendências e alarmes da IHM. Visualize rápida e facilmente os valores de dados de um período definido de tempo, tanto durante a fase de projeto quanto em operação. 10

11 APLICAÇÕES CARACTERÍSTICAS SCADA RTU Habilite o controle e emissão de relatórios da subestação usando I/Os, comunicações SCADA e lógicas programáveis para diversas aplicações de indústrias e concessionárias. Medições de TC/TP Sincronizadas para Controle Avançado Utilize medições de TC/TP sincronizadas de múltiplos chassis distribuídos através de uma subestação e de vários sistemas para aplicações de controle avançadas determinísticas no tempo, incluindo rejeição de cargas e controle de microrredes. Segurança do Sistema Habilite a criptografia para qualquer canal de acesso da engenharia ou link SCADA. Implemente funções de auditoria de segurança, registro e restrições de senha do sistema para atender aos padrões governamentais. PMU Modular Use o Módulo de Medição CA para coletar sincrofasores em conformidade com IEEE C a Inclua estampas de tempo e qualidade de tempo na mensagem SCADA para permitir o uso de dados de sincrofasores de um sistema amplo. Forneça medições precisas das classes P e M e distribua tempo da ordem de submicrossegundos sem uma conexão IRIG-B. Concentrador IEC GOOSE Colete várias I/Os da subestação com os Módulos de I/Os Digitais 2244, e compartilhe os dados usando mensagens IEC GOOSE. Aplique a flexibilidade do protocolo do RTAC para concentrar dados de relés não-iec e converta estes dados em mensagens GOOSE. Monitor de Baterias Adicione o monitoramento de baterias às UTRs para reportar os níveis de tensão para o SCADA e emitir alarmes. Sistema de Controle Industrial e Controlador PID Crie um sistema CLP ultrarrobusto combinando a ferramenta lógica da norma IEC 61131, banco de dados integrado e I/Os flexíveis. Use a programação de diagrama de escada, texto estruturado ou gráfico de funções para estratégias de controle personalizadas. Implemente blocos PID e outros blocos de funções avançadas para sistemas de controle de processos com o novo módulo de saídas analógicas. Concentrador de Dados do SCADA Aproveite o suporte de múltiplos protocolos para coletar informações do SCADA e comandos de controle de processos, e obtenha sincronização de tempo SNTP/NTP através de um link de comunicação simples para cada dispositivo Ethernet. Expansão de I/Os Remotas Aumente o número de pontos de I/Os usando até 60 módulos ou seis nós conectados a um 2241 RTAC residente. Através da conectividade EtherCAT, forneça taxas rápidas de aquisição de dados sincronizados no tempo para os pontos de I/Os expandidas dentro de seu sistema de automação. Coleta de Eventos Integre o com seus relés de proteção e outros IEDs como o concentrador de dados do SCADA da subestação. Configure o módulo RTAC para coletar e visualizar relatórios de eventos e do Registrador Sequencial de Eventos (SER) de toda a subestação. TOPOLOGIAS DE REDES ETHERCAT Os Acopladores de Potência 2243 fornecem não apenas fontes de alimentação conectáveis em operação ( hot-pluggable ), mas também conexões EtherCAT rápidas sincronizadas no tempo com os nós remotos. Os acopladores de potência criam links EtherCAT em uma topologia de rede em estrela, topologia de rede sequencial, ou uma combinação de ambas. Utilize acopladores de potência simples ou dual em cada nó com base nos requisitos de conexão ou redundância. Nó Com RTAC GATEWAY DE PROTOCOLOS Colete dados usando protocolos clientes. Em seguida, envie estes dados para um SCADA mestre, UTR ou IHM via protocolos servidores, convertendo os dados de um protocolo para outro no processo. Modbus Switch Ethernet Gerenciável IEC IHM 2407 Relógio GPS 2730M DNP3 DNP3 Computador 3355 Nó Com RTAC DNP Controlador de Automação 421 Relé de Proteção 2414 Proteção do Transformador 751A Relé do Alimentador 11

12 APLICAÇÕES PARA CONCESSIONÁRIAS DE ENERGIA ELÉTRICA AUTOMAÇÃO DA SUBESTAÇÃO Integre as I/Os da subestação em um esquema de controle abrangente da subestação que inclui troca de mensagens IEC GOOSE. Conecte gabinetes e áreas do pátio da subestação com cabos de fibra óptica EtherCAT para isolação de sinais e arranjo modular flexível. GABINETE DE CONTROLE IEC GOOSE Nó Com RTAC IEC GOOSE 2730M IEC GOOSE Outro Relé Cabos de Fibra Óptica PÁTIO DA SUBESTAÇÃO 2414 I/Os Analógicas 2414 I/Os Analógicas 487E 351S Relé do Transformador Relé do Alimentador REDE INTELIGENTE Utilize o como parte de uma estratégia de automação e monitoramento do sistema de potência de uma área ampla. Rádio 3031 DNP3 651R Controlador de Religador SUBESTAÇÃO 1 SUBESTAÇÃO 2 Rádio Nó com RTAC SEL IEEE C DNP3 351S 351S Relés SEL com Sincrofasores Relógio GPS 2407 SEL ICON Rede TDM Relógio GPS 2407 SEL ICON Nó com RTAC Anunciador 2533 IEEE C Relés SEL com Sincrofasores 487E 487E Nós de I/Os SCADA Nó Com RTAC Nós de I/Os UTR DA SUBESTAÇÃO Colete sinais digitais e analógicos de locais remotos e distribua os dados através de vários protocolos padrão industrial para uma IHM ou sistema SCADA central. Nó Com RTAC Relógio GPS Switch Ethernet Gerenciável 2730M Cabos de Fibra Ótica DNP3 LAN/WAN 2407 SEL AXION RTAC 3530 Protocolo SEL 2730M Relé SEL Relé SEL Relé SEL Relé SEL Relé SEL Relé SEL 12

13 REJEIÇÃO DE CARGAS INTERLIGAÇÃO COM A CONCESSIONÁRIA Elimine a necessidade de dispositivos de entrada, saída e controle separados para esquemas de rejeição de cargas de microrredes ou indústrias. Combinando as medições de potência e frequência do sistema com a capacidade de adicionar centenas de entradas e saídas binárias, o reúne equipamentos de mitigação, ferramenta lógica e medição em uma única unidade. Utilizando os elementos de potência e frequência do Módulo de Medição CA, a ferramenta lógica determinística do incorpora variáveis do sistema em uma lógica de controle de ação rápida para rejeição de cargas para controle de demanda ou de subfrequência. Nó Com RTAC IHM SINCRONIZAÇÃO AUTOMÁTICA Use múltiplos Módulos de Medição CA e módulos de I/Os para criar sistemas avançados de sincronização automática altamente expansíveis. Ajuste automaticamente, conforme necessário, os controles de excitação do regulador para fornecer sincronização segura e automática da geração no sistema de potência. Com amostragem sincronizada de múltiplos módulos de TC/TP, os algoritmos de controle de múltiplas excitatrizes dos reguladores têm acesso a todas as medições de TP alinhadas no tempo necessárias no mesmo sistema. G1 G2 G3 Nó Com RTAC 13

14 APLICAÇÕES INDUSTRIAIS MONITORAMENTO DE I/OS DISTRIBUÍDAS Efetue a medição de correntes e tensões analógicas ou do status dos pontos de contatos. Use os dados localmente dentro do dispositivo, transmita as informações para outro dispositivo da subestação, ou envie as informações para um ou mais bancos de dados para aplicação por operadores, engenheiros, planejadores e administração. Nó Com RTAC 3355 Computador SCADA Link de Fibra Ótica Nó Com RTAC CONTROLE DE PROCESSOS Nós de I/Os Implemente facilmente um controle sequencial de processos críticos. Utilize a programação do diagrama de escada da IEC para simplificar a documentação de controle. Nós de I/Os Nós de I/Os PROCESSO 1 PROCESSO 2 PROCESSO SO 3 MONITORAMENTO E CONTROLE DE BOMBAS Gerencie os níveis de fluido, as operações das bombas e a segurança da casa de bombas. Habilite o controle coordenado e monitoramento da IHM de poços, estações elevatórias, estações amplificadoras ou UTRs através de tecnologias de comunicação com e sem fio da SEL Controlador de Automação 2411 Entradas Medidor de fluxo Medição CA Profundidade do Fluido do Tanque/Poço Monitoramento do Edifício Switch Ethernet Gerenciável 2730M Rádio Serial IHM Nó Com RTAC E/S da estação ESTAÇÃO ELEVATÓRIA REMOTA 14

15 ESPECIFICAÇÕES DO HARDWARE Módulo do Processador Velocidade do processador 533 MHz Memória RAM de 512 MB DDR2 com ECC ( Error-Correcting Code : Código de Correção de Erros) Armazenamento do usuário 2 GB Módulos de I/Os Entrada digital 24 contatos de entrada (24, 48, 110, 125, 220, 250 Vca/Vcc) Saída digital padrão 16 saídas de controle padrão Todas Tipo A, Tipo B, ou mistas Saída digital FHC 10 saídas de controle rápidas de alta corrente Todas Tipo A, Tipo B, ou mistas Entrada analógica CC 16 entradas de transdutor (±20 ma, ±2 ma, ou ±10 V selecionável por software) Entrada analógica CC 4 entradas (0 300 Vcc) com faixa estendida Saída analógica CC 8 saídas com alimentação própria (±20 ma ou ±10 V selecionável por software) Entrada analógica CA 4 entradas para transformador de corrente (0 22 A); 4 entradas para transformador de potencial (5 400 V L-N) Nº máximo de módulos por rede 60 Acoplador de Potência Fonte de Alimentação 120/240 Vca, 50/60 Hz, 125/250 Vcc, 24/48 Vcc Fontes de alimentação simples ou redundantes Portas EtherCAT Portas 2 Conectores RJ45 fêmea ou LC Protocolo EtherCAT Rede de I/Os EtherCAT Taxa de dados Automática Temperatura de Operação Faixa nominal de desempenho IEC 40 a +85 C ( 40 a +185 F) RECURSOS DE SEGURANÇA Gerenciamento de Contas Detecção de Intrusão Comunicações Criptografadas Seguras Contas do usuário do Microsoft Active Directory e Protocolo LDAP ( Lightweight Directory Access Protocol ) Funções do usuário Senhas fortes Registros de acesso/auditoria LED de alarme Contato de alarme TLS/SSH HTTPS RECURSOS DE AUTOMAÇÃO Protocolos Acesso da Engenharia Controle Programável Ferramenta lógica da IEC Linguagens de programação Cliente DNP3 Serial, DNP3 LAN/WAN, Modbus RTU, Modbus TCP, SEL ASCII, SEL Fast Messaging, IEEE C37.118, IEC MMS, LG 8979, CP2179 Servidor DNP3 Serial, DNP3 LAN/WAN, Modbus RTU, Modbus TCP, SEL Fast Messaging, IEEE C37.118, IEC /104, SES-92, LG 8979 Peer-to-Peer SEL Mirrored Bits communications, IEC GOOSE, Network Global Variable List (NGVL) Fieldbus Cliente EtherCAT (no RTAC), Servidor EtherCAT (módulos de I/Os) Modos transparente direto e intercalado da SEL Diagrama de escada Texto estruturado Gráfico de funções contínuas Processador de tags MODOS DE TEMPO DO SISTEMA IRIG-B Protocolo de Tempo de Rede Entradas moduladas ou demodulada; saídas demoduladas Cliente NTP Servidor NTP (até três servidores configuráveis) 15

16 TORNANDO A ENERGIA ELÉTRICA MAIS SEGURA, MAIS CONFIÁVEL E MAIS ECONÔMICA SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES, INC. Telefone: vendas@selinc.com Web: por Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. PF EtherCAT é uma tecnologia patenteada e marca comercial registrada, licenciada por Beckhoff Automation GmbH, Alemanha. M 10 G A R A N T U anos N D I A I A L