КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

АННОТАЦИЯ

Целью статьи является изучение комплексного подхода при автоматизированном проектировании систем автоматизации электроустановок. Современной тенденцией развития средств автоматизированных систем управления является их реализация на микропроцессорной элементной базе.

ABSTRACT

The purpose of the article is to study the integrated approach in computer-aided design of electrical installation automation systems. The current trend in the development of automated control systems is their implementation on the microprocessor element base.

Ключевые слова: САПР, АСУ электротехническим оборудованием, вторичные цепи электроустановок.

Keywords: CAD, automated control systems for electrical equipment, secondary circuits of electrical installations.

Введение

Реализация вторичных цепей электроустановок в виде автоматизированных систем управления на базе микропроцессорных средств (в соответствии с МЭК 61850 – «интеллектуальных электронных устройств (ИЭУ)») существенно изменяет подходы к их проектированию. Проекты разделились на проекты нижнего (полевого) уровня, и верхнего (микропроцессорного) уровня.

Автоматизация проектирования при разработке рабочей документации на вторичные цепи электроустановок позволяет существенно повысить производительность труда проектировщиков и улучшить качество проекта. Это связано с тем, что существенная часть документации состоит из принципиальных и монтажных схем. И, если разработка принципиальных схем требует напряжения инженерной мысли, то монтажная документация (схемы кабельных связей, схемы подключения рядов зажимов, монтажные схемы устройств) во многом может быть сформирована автоматически.

При реализации АСУ ТП на базе ИЭУ принципиальные схемы упрощаются, так как логика работы схемы реализуется контроллером. Значительная часть принципиальной схемы представляет собой схему подключения входных и выходных сигналов. Таблицы подключения сигналов являются «пограничным» документом между проектами нижнего и верхнего уровня. На их основе осуществляется конфигурирование ИЭУ.

Для поддержания целостности схемотехнической и информационной частей проекта возникает потребность создания средств для автоматизации формирования таблиц подключения сигналов к шкафам программно-технических комплексов (ПТК), в рамках электротехнической САПР, обеспечивающей формирование монтажной документации по принципиальным схемам. Комплексный подход к автоматизированной разработке рабочей документации на АСУ ТП реализуется в рамках системы автоматизированного проектирования цепей вторичной коммутации (САПР ЦВК) [1-3].

Комплексное проектирование систем автоматизации

В общем случае, для связи проектов верхнего и нижнего уровня о сигналах необходима следующая информация: описание сигнала (код, наименование, вид, тип, состояние); связь сигнала с первичным оборудованием (распределительное устройство, ячейка, аппарат); адрес в ПТК (шкаф, ИЭУ, модуль УСО, канал, клеммы); адрес источника сигнала (шкаф, аппарат); данные о кабеле (номер, марки цепей).

Если проанализировать функциональность, которую должны обеспечивать АСУ ТП ЭК, то становится очевидным, что на сегодняшний день, когда многие ключевые стандарты находятся в состоянии постоянного обновления, наиболее надёжным подходом является комплексная автоматизация групп подстанций с применением оборудования одного производителя. В то же время, основные функции можно реализовывать и на основе уже существующих комплексов АСУТП или ССПИ подстанций от различных производителей поддерживающих стандартные технологии, такие как:

 • Протокол передачи телеинформации МЭК 60870-5-104;

• Набор стандартов по автоматизации подстанций МЭК61850;

 • Протокол для управления сетевым оборудованием SNMP.

Существенная часть этой информации присутствует на принципиальной схеме. Традиционно, названия сигналов присутствуют на принципиальной схеме в виде поясняющих надписей. Если такие надписи включать в чертеж не просто в виде текста, а как специализированный блок, связанный с топологией схемы, то информация о сигнале и его связях на схеме может быть автоматически занесена в базу данных проекта для формирования в дальнейшем выходных форм. То есть, если точка привязки сигнала на схеме расположена на какой-то цепи, то из базы данных проекта может быть получена информация обо всех связанных этой цепью контактах и кабелях.

Для автоматического (или автоматизированного) распределения сигналов по каналам модулей УСО должен быть задан состав модулей ИЭУ. Конфигурирование ПТК включает формирование последовательности модулей УСО. В САПР ЦВК включены средства для ведения базы данных модулей УСО. Для каждого модуля должны быть заданы обозначение и описание; обозначения, типы и последовательность каналов ввода – вывода; описание разъёмов с привязкой каналов к зажимам разъёма. Эти же обозначения присутствуют на принципиальной схеме. Данные о разъёмах модулей являются основой для автоматического формирования связи информации о сигналах со схемотехническими решениями. То есть, из сопоставления информации из принципиальной схемы о том, какому контакту УСО подключении сигнал и информации о конфигурации ПТК о том, канал связан с этим же контактом, может быть сформировано распределение сигналов по модулям УСО.

Следует отметить, что возможна и другая последовательность комплексного формирования документации. Так, при реализации проекта в соответствии с МЭК 61850, он должен базироваться на информационной модели главной схемы электроустановки. Информационная модель включает в свой состав данные о первичном оборудовании. Учитывая, что для управления однотипным оборудованием используются обычно аналогичные наборы сигналов (например, для коммутационных аппаратов: включен, отключен, включить, отключить), таблицы сигналов могут быть в значительной мере получены автоматически.

Заключение

При разработке рабочей документации на вторичные цепи электроустановок принципиальные электрические схемы могут быть источником информации как для формирования монтажной документации, так и для формирования таблиц входных и выходных сигналов ПТК.

Использование специализированных средств для привязки сигналов ПТК на принципиальных электрических схемах, выполненных в рамках САПР цепей вторичной коммутации электроустановок, позволяет автоматизировать процесс формирования таблиц подключения входных и выходных сигналов с учетом схемотехнических данных.

Средства автоматизации проектирования и базы данных проекта могут быть полезны не только на этапе проектирования, но и в ходе пусконаладочных работ, а также при эксплуатации АСУ ТП для оперативного поиска информации по подключению сигналов.