Aplicação Profinet, Profibus e As-i em Projetos de Usinas Hidrelétricas (Belo Monte) São Caetano,

Documentos relacionados
Em 1987: 21 Cia e Inst. Pesquisas iniciam o Desenvolvimento - Alemanha Em 1996: EN50170 Em 2002: IEC Em 2003: IEC

Fernando ROCHA ABB Brasil Marketing Control 2015 Relé Inteligente UMC100.3 Produtividade e Eficiência para o seu Processo

Modbus, Profibus, Devicenet. Prof. Regis Isael

Soluções integradas para geração de energia

Soluções integradas para geração de energia

Transmissores e Receptores

Introdução: É um sistema de barramento de comunicação baseado na norma EN e que utiliza o protocolo de comunicação DP.

ESPECIFICAÇÕES DE UMA REDE DE AUTOMAÇÃO. Taxa de transmissão. Topologia física

Todos os nossos equipamentos são submetidos a rigorosos ensaios que atestam o bom desempenho e confiabilidade dos produtos.

0 MAR/09 EMISSÃO INICIAL GC MRC MRC REV. DATA NATUREZA DA REVISÃO ELAB. VERIF. APROV. EMPREENDIMENTO: ÁREA: ELÉTRICA

Faculdade SENAI Rio. Infraestrutura Graduação Tecnológica em Automação Industrial

IEC Impactos na proteção e equipamentos de automação

CATÁLOGO TÉCNICO CONVERSORES DE SINAIS SERIAIS

Seminário de Redes - Profibus

Roberto Machado 21/ago/2008. Painéis Inteligentes de Baixa Tensão Automation World 2008

Profinet, Devicenet. Prof. Regis Isael

Protocolos de Comunicação em Ambientes Industriais

Solução de process bus com a merging unit SAM600 IEC

Produtos ATMC. Conversor RS232 / fibra óptica para fibra óptica : - multimodo; - monomodo; - plástica;

Sistemas de Automação de Subestações em IEC 61850

I/O REMOTO. LINHA FnIO-S ARQUITETURA TÍPICA DESTAQUES

ENGENHARIA ELÉTRICA Redes Industriais

SNPTEE SEMINÁRIO NACIONAL DE PRODUÇÃO E TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

PRODUTOS ATMC CONVERSORES SERIAIS PARA INTERFACE ÓPTICA

José Nardi e André Foster, Agosto de 2015 Evento Automation & Power World Brasil Energia Renovável Planta Solar

IO-Link. O papel dos sensores na Indústria 4.0

Sistema de monitoramento PROFINET e PROFIBUS

- roup -1 G B B A ep-08 2-S

SEL-849 RELÉ DE GERENCIAMENTO DE MOTOR

Sistemas de Detecção e Alarme Painel de Alarme de Incêndio Modelo BS-310 / 320

Transmissores e Receptores

N1040. Controlador de Temperatura

Company Profile. Princípio de Funcionamento e Aplicação de Atuadores Elétricos para Automação de Válvulas no Saneamento

Motivação: Integração Sistemas. Carlos Eduardo Pereira

Migração de Tecnologias Clássicas de Rede

Descrição do Produto. As fotos ilustram alguns dos modelos disponíveis:

APRESENTAÇÃO A Empresa 3

SIRIUS Answers for industry.

1.ª Prática Componentes Físicos de um sistema de Supervisão

IEC61850 Proteção, Controle e

SMGV Sistema de monitoramento e gestão de variáveis.

Interface de Rede PROFIBUS

Sua parceira em automação. Painéis elétricos. Interfaces. Instalação de campo

INSTRUMENTAÇÃO MECATRÔNICA

PROTEÇÃO DE MÁQUINA DETECÇÃO DE COLISÃO

Referência: 3UF7020-1AB01-0

SMV. Sistema de Monitoramento de Variáveis. BASE Automação

Industria Estado da arte

Transdutor Digital MKM-01

Redes para Automação Industrial. Capítulo 1: Automação Industrial. Luiz Affonso Guedes DCA-CT-UFRN

JADE - Merging Unit. Geração Distribuição Transmissão.

ü Na década de 1920 os dispositivos mecânicos foram substituídos pelos relés; ü O uso da lógica de relés dificultava modificações do processo;

João Paulo Delgado 20/ago/2008 PLC AC500. ABB Group - 2 -

Curso de automação industrial utilizando o CLP Haiwell

Classificação das redes para automação industrial. Luiz Affonso Guedes

IDESAFE BUS SISTEMA SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO. E SEGURANÇA INDUSTRIAL

Vinícius Razia da Rocha Engenheiro de Aplicação - EP ABB. Digitalizando e automatizando subestações de baixa e média tensão

PREÇO (R$) UNITÁRIO TOTAL 1 SISTEMA DE TRANSMISSÃO DE DADOS FASE II ,62. 8 cj 7.711, ,32. 8 cj 1.871, ,00

energia do futuro Solar Energia Distribuída Soluções para Usinas Fotovoltaicas de 1.0 MVA até 5.0 MVA.

ÁREAS DE ATUAÇÃO - Painéis

Atividade de Participação de Aula 02 (Individual) Aluno: Data: 17/08/2017

Instalação. Rede convencional (não POE) Conecte o cabo de rede e a fonte de alimentação. Rede POE (Power Over Ethernet) Conecte apenas o cabo de rede.

Soluções. Compactas. PPE - Produto Padronizado ENERGY

TA Tecnologia de Automação Para Farmacêuticos 24.outubro.2017

Subestações de Média Tensão

Rev 2.0. Relé de Proteção Térmica EP Catálogo ANSI 23 / 26 / 38 / 45 / 49 / 74 / 77 / 94. Catálogo. Técnico

Motivação: Decentralização e Distribuição de Inteligência Evolução das Arquiteturas

ENGENHARIA ELÉTRICA Redes Industriais e supervisórios. Método de Acesso da Rede

Chave Seccionadora Abertura Sob Carga Isolada em SF6. Power Quality

Observação:. Peças 1,00

BR. Imagens Ilustrativas. Sistema Digital de Controle Suprema. [Flexibilidade modular e inovação para monitoração de fogo e gás]

Bem-vindos a Solução Nexto Jet!

ENGENHARIA ELÉTRICA Redes Industriais e supervisórios. Industria

CLP ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO ROGER NABEYAMA MICHELS

Seu parceiro na automação Estações de tratamento de água e efluentes

PROcess. cess FIeld BUS PROCESS FIELD BUS PROCESS FIELD BUS

ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA SISTEMA DE MONITORAMENTO ON-LINE PORTÁTIL

SMGV Sistema de monitoramento e gestão de variáveis.

MANUAL DE INSTALAÇÃO E OPERAÇÃO DO CONVERSOR SERIAL / ETHERNET

MERCADO UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA

Controladores DDC Modulares

Kron Server-01. [1] Introdução. [2] Princípio de funcionamento. [5] Características Elétricas. [6] Características Mecânicas.

IEC Parte Principais modificações incluídas e seus impactos

SIPROTEC 6MU805. Merging Unit para transformadores de instrumento convencionais. Produtos para subestações digitais. siemens.

Conheça nossa empresa. Eduardo Grachten. Automação industrial Telemetria de água e esgoto

Soluções para a medição de descargas atmosféricas

INSTRUÇÕES 1 - OBJETIVO: 2 - JUSTIFICATIVA:

CONCESSIONÁRIAS DE ENERGIA APLICAÇÕES

Transmissor Para densidade, temperatura, pressão e umidade de gás SF₆ Modelo GDHT-20, com saída Modbus

SAFETY Tecnologia de Safety Passivo

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL SOLUÇÕES EM LOGÍSTICA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO

GRUPO V GRUPO DE ESTUDO DE PROTEÇÃO, MEDIÇÃO E CONTROLE EM SISTEMAS DE POTÊNCIA - GPC UTILIZAÇÃO DE PROTEÇÃO MÓVEL PARA LINHAS DE TRANSMISSÃO

Redes para Automação Industrial. Luiz Affonso Guedes 2006

Apresentação de Itaipu e Furnas. Wilson Komatsu Agosto de 2012

Apresentação de Itaipu e Furnas. Wilson Komatsu Abril de 2017

22ª SEMANA DE TECNOLOGIA METROFERROVIÁRIA CATEGORIA (3) em obras de expansão metroferroviária

Monitor De Máquinas ALTA TECNOLOGIA PARA MONITORAMENTO DE MÁQUINAS

SISTEMA INTEGRADO PARA O CONTROLE DE PCHs - COACH JOSE LUIZ BOZZETTO,FLAVIO C. BIANCHI BCM ENGENHARIA

SINER LINHA DE PRODUTOS

Transcrição:

Aplicação Profinet, Profibus e As-i em Projetos de Usinas Hidrelétricas (Belo Monte) São Caetano, 2017-10-26

Aplicação Profinet, Profibus e As-i Apresentação Institucional Voith; Arquitetura Geral SDSC; Aplicação Rede Profinet; Aplicação Rede Profibus-DP; Aplicação Rede AS-i; SEP-Sistemas Especiais de Proteção Utilizando Profinet; Conclusão. 2

Apresentação Institucional Voith 3

Automation@Voith Governor HyCon TM Security & CFTV Excitation Thyricon TM Telecom Monitoring HyCon TM MD Protection Control HyCon TM 400 HyCon TM 300 Energy 4

Voith Hydro Soluções em Automação HyCon Utiliza Plataforma Simatic 5

Voith Hydro Soluções em Automação Flexibilidade, Modularidade e Expansibilidade 6

HyCon Automation Center na Voith São Paulo 7

HyCon Automation Center na Voith São Paulo FAT Areas 8

Arquitetura Geral SDSC 9

Arquitetura Belo Monte Arquitetura Geral com vários protocolos comunicando no mesmo meio físico, uma das vantagens de utilizar meio Ethernet ao invés de RS-485. Principais Equipamentos: UAC-UG 18x; UAC-SA 4x; UAC-SE 5x; Par de Servidores 4x; Estações de Operação 6x; Estação de Engenharia 1x; Vídeo Wall 1x. 10

TERMINAL BUS 1Gbps PROCESS BUS 1Gbps PROCESS BUS 1Gbps SALA DE CONTROLE PRINCIPAL SALA DE CONTROLE AUXILIAR ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO VÍDEO WALL ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO 1 ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO 2 ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO 3 ESTAÇÃO DE ENGENHARIA PIMENTAL ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO 1 ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO 2 ESTAÇÃO DE MANUTENÇÃO TERMIONAL BUS 1Gbps Pimental Interface de Comunicação Interface de Comunicação Notebook de Manutenção(3x) GPS OS 1 OS 2 OS 3 RACK DE COMPUTADORES SERPI_1A SERV 1A SERV 2A SERV 3A SERV 4A HIS 1A ES 1 EOCPI VW1 OS 4 OS 5 RACK DE COMPUTADORES SERPI_1B SERV 1B SERV 2B SERV 3B SERV 4B HIS 1B Pimental PROCESS BUS 1Gbps Pimental PROCESS BUS 1Gbps ESTAÇÃO DE OPERAÇÃO REMOTO Anel Anel Anel Anel Profinet Profinet Profinet Profinet......... UNIDADE GERADORA 1 UNIDADE GERADORA 18 SERVI~ÇOS AUXILIARES 1 SERVIÇOS AUXILIARES 4 SUBESTAÇÃO 1 SUBESTAÇÃO 5 SALA DE CONTROLE REMOTO - TUCURUÍ DETALHAMENTO ANEL PROFINET PAINEL DE AQUISIÇÃO E CONTROLE MONITORAMENTO DE VIBRAÇÕES REGULADOR VELOCIDADE DIGITAL CENTRO DE CONTROLE DE MOTORES SISTEMA DE EXCITAÇÃO INSTRUMENTAÇÃO TURBINA E GERADOR LEGENDA: Cabo Elétrico Ehernet TCP/IP Cabo Elétrico PROFINET UNIDADE HIDRÁULICA RV PROTEÇÃO ALTERNADA DA UNIDADE PROTEÇÃO PRINCIPAL DA UNIDADE CONTROLE UNID. HIDR. DA COMPORTA MEDIÇÕES HIDRÁULICAS DA TA Cabo Óptico PROFINET Ethernet 1 Gbits cabo óptico Ethernet Elétrico IEC61850 Cabo Elétrico Profibus 11

Aplicação Rede Profinet 12

Rede Profinet nos Controladores da Unidade Para o controle da Unidade Geradora utilizou como principal rede de comunicação a Rede Profinet, ela comunica com os vários sistemas que compõe a Unidade, como Regulador de Velocidade Digital e Hidráulico, CCM da Unidade, Tomada D água, Medições Hidráulicas e Quadro de Instrumentação da Unidade (Turbina+Gerador com aquisição de sinais por rede AS-i). 13

Configuração Rede UG UAC UN. GERADORA -- 18x HMI Proteção Principal 1 ms (SOE) Prot G Prot Unidade Proteção Alternada Prot G Prot Unidade Industrial Ethernet Profinet Profinet Óptico Profibus-DP AS-i IEC-61870-5-104 IEC-61850 S7 300 S7 300 Controlador Controlador Sistema de Monitoramento RV Digital CCM Unidade Sistema de Excitação IEC-61870-104 AS-I Bus QITG Quadro de Instrumentação Turbina e Gerador S7 300 RV Hidráulico S7 1200 ET200S Tomada D água Comporta Medições Hidráulicas 14

Painel de Controle da Unidade Geradora 15

Rede Profinet nos Controladores Serviços Auxiliares Os serviços auxiliares utilizou-se a Rede Profinet com uma solução totalmente distribuída; A maioria dos sistemas utilizam-se remotas M e controle ficam no PLC central (Sistema Distribuído com Lógica Centralizada); Alguns sistemas possui um PLC Local S e possui Lógica Local (Sistema Distribuído com Lógica Local); A quantidade de cabos de controle que percorre a planta diminuiu drasticamente. 16

Nota: A Rede Profinet é composta por Fibra e Cabo Elétrico em função das distâncias. UAC SERVIÇOS AUXILIARES 4x Conversor Modbus +03PAI - Painel Anti-Incêndio HMI Industrial Ethernet Profinet +11DCP - Painel Distribuição Principal 1 Mod 1 125Vcc +01CMA Cubículo de Média Tensão Alternativa 1 +02CCI - Centro Cargas Iluminação 2 +01CCI - Centro Cargas Iluminação 1 +03CCI - Centro Cargas Iluminação 3 +10CCI - Centro Cargas Iluminação 10 +21DCP - Painel Distribuição Principal 1 Mod 2 125Vcc +51DCP - Painel Distribuição Principal 1 Mod 5 125Vcc +04CCI - Centro Cargas Iluminação 4 S CLP +38SMH Quadro Controle Local Medições Hidráulicas +04CCG - Centro Controle Cargas Gerais No 4 +04PSA - Painel Serviços Auxiliares 4 460Vac S CLP +11ESG Quadro Controle Local Esgoto Sanitário +10PSA - Painel Serviços Auxiliares 10 460Vac +04CCMV Centro Controle Motores Ventilação 4 +01CMT Cubículo Média Tensão 1 +03CCG - Centro Controle Cargas Gerais No 3 + 01CCMV Centro Controle Motores Ventilação 1 +03PSA Painel Serviços Auxiliares 3 460Vca +01PSA - Painel Serviços Auxiliares 1 460Vac +02CMT Cubículo Média Tensão 2 +01CCG - Centro Controle Cargas Gerais No 1 +03CCMV Centro Controle Motores Ventilação 3 +02CCMV Centro Controle Motores Ventilação 2 +02CCG - Centro Controle Cargas Gerais No 2 +02PSA - Painel Serviços Auxiliares 2 460Vac 17

Encaminhamento da Rede Anel Profinet (Belo Monte) 18

Sistema Distribuído e Centralizado Painel Controle Auxiliares Belo Monte, Sistema Distribuído, apenas uma coluna Painel Controle Auxiliares Serra do Facão 2 UGs, Sistema Centralizado 19

Aplicação Rede Profibus-DP 20

Rede Profibus-DP nos Controladores da Unidade Para Aquisição dos Sinais de TRIP da Unidade Geradora, que necessita resolução de 1ms (SOE) utilizou-se a rede Profibus-DP com Remota M e Cartelas Digitais próprias para esta aplicação. Através da Rede Profibus-DP foi feita a comunicação com o Sistema de Monitoramento da Unidade Geradora, que utiliza Aquisitor de Sinais Delphin. 21

Configuração Rede UG UAC UN. GERADORA -- 18x HMI Proteção Principal 1 ms (SOE) Prot G Prot Unidade Proteção Alternada Prot G Prot Unidade Industrial Ethernet Profinet Profinet Óptico Profibus-DP AS-i IEC-61870-5-104 IEC-61850 S7 300 S7 300 Controlador Controlador Sistema de Monitoramento RV Digital CCM Unidade Sistema de Excitação IEC-61870-104 AS-I Bus QITG Quadro de Instrumentação Turbina e Gerador S7 300 RV Hidráulico S7 1200 ET200S Tomada D água Comporta Medições Hidráulicas 22

Aplicação Rede AS-i 23

Integração AS-i com Vários Protocolos de Comunicação A integração da rede AS-i com vários protocolos de comunicação e feita de maneira simples; Utiliza-se Cartelas Mestre AS-i, que são inseridas nos racks da família S7-300. 24

Benefícios Rede AS-i Não precisa de complexa conexão de cabos para sensores e atuadores. Rápida Instalação, por ser IP67 modulo de I/O fica próximo do Sensor. Conectores próprios mais difícil cometer erros. Facilidade em encontrar erros. O sinal mapeado no PLC é feito pelo mesmo caminho de um sinal de I/O normal do PLC. Diagnóstico de falha de módulos individual. Módulos podem ser substituídos com o sistema vivo. Facilidade no comissionamento e manutenção. Documentação fica mais limpa. As-i protocolo aberto, pode ser usado o fabricante de sua escolha. Alimentação do Sensor/Atuador no próprio cabo As-i. 25

Cabo AS-i e Flexibilidade Arquitetura É conectado em todos nós da Rede Possui 2 fios - não é Shieldado Possui forma Trapezoidal evita inversão de polaridade Transfere Dados e Potência. Alta flexibilidade na topologia da rede, assim ajuda otimizar a rede em função das condições físicas. 26

Como a Rede AS-i é Diferente Sistema Tradicional Cada Sensor é conectado por 2 or 3 cabos no PLC, cabos que chega no Painel; Muitos Cabos, dificuldades em achar falhas; Solução Inteligente AS-i Sensores e atuadores podem ser conectados ao sistema em qualquer ponto; Designs Modulares O Master AS-i no painel substitui os cartões de I/O; 27

28 28

Painel Instrumentação Unidade Tecnologia AS-i X Painel Convencional 1x Painel Tecnologia AS-i 1 Colunas 1200x800x2200mm no Total Para Turbina + Gerador 2x Painéis Convencionais 6 Colunas 800x800x2200mm no Total Para Turbina + Gerador 29

Fotos Aplicação AS-i 30

Skid Testado em Fábrica 31 31

32 32

Módulos AS-i IP67 o Mais Próximo Possível dos Sensores 33 33

34 34

35 35

SEP-Sistemas Especiais de Proteção Utilizando Profinet 36

SEP- Sistema Especial Proteção na SE-Xingu Para Corte de Geração em Belo Monte Devido a falhas em Linhas de Transmissão que são comuns devido a raios, fogo, etc... em certas ocasiões são necessários Corte de Geração de maneira rápida (ordem de 150ms, depende do estudo) para evitar sobrefrequência na rede elétrica. Para Belo Monte foi utilizado a Rede Profinet, para verificar as linhas de transmissão na SE-Xingu e enviar o comando de Desligamento Parcial Excitado 94PE na Unidades Geradoras caso ocorra falhas nas linhas. 37

Sistema de Corte Energia na SE Xingú Perda da Linha de Tucuruí Lechuga Silves Oriximiná Jurupari Laranjal Macapá MANAUS 3 x 600 MVA 2 x 450 MVA MACAPÁ Xingu UHE Ferreira Gomes TucuruÍ UHE Santo Antônio do Jari UHE Tucuruí Marabá Açailândia UHE Belo Monte Imperatriz NORDESTE 500 kv 230 kv 138 kv 88 kv e inferiores Itacaiúnas SUDESTE 38

Arquitetura SEP Principal Nota: Cuidado com a distância do OPGW e escolha correta dos Switches. (Tipo de fibra e distância alcançada pelo Switche escolhido) 39

Conclusão 40

Principais Pontos Para Definição Correta da Rede de Campo a ser Utilizada. Os principais pontos que deve ser observados para escolha da Rede de Campo são: Conhecer bem o sistema onde será utilizado a rede, como tempo de resposta, distâncias envolvidas e performance necessária. Ambiente e distâncias envolvidas para escolha correta dos equipamentos. Topologia da rede e equipamentos IP67 por exemplo. Utilização de equipamentos certificados e seguir a Norma do Protocolo, principalmente em função da capacidade de dados e topologia. A confiabilidade da rede é em função da engenharia adequada aplicada na solução. 41

Contato: Leandro Fortes Gerente Engenharia Integração Fone 11-98244-0384 leandro.fortes@voith.com 42