Dacel Mühendislik

Ana Sayfa > Dacel Blog

Blog > Genel Makaleler

4Tem

Kritik Uygulamalarda Endüstriyel Network - IEC 61850

Genel Makaleler | 0 yorum | 4 Temmuz 2009 - 13:02:43 | Yazdırın | 

Yazıyı Paylaşın |

etiketler  IEC 61850 - 61850-3 - rugged - RSR - MACH - Endüstriyel Ethernet - Network Switch - Hirschmann -

IEC 61850, elektrik güç endüstrisi için veri ağlarının tanımlandığı ilk standarttır.

Data Network’leri elektrik güç endüstrisi için güçlü elektromanyetik ve elektrostatik alanların varlığı nedeniyle çok esnek olmalıdır.Geçmişte yaygın olarak field bus sistemleri ve paralel kablolama kullanılırdı ama şimdi IEC 61850 Ethernet’i standart protokol olarak tanımlıyor.
 
Jürgen Schmid, Ürün Müdürü, Hirschmann.

 

Güç istasyonlarından iletim ağlarına oradan da alt istasyonlardaki işlevsel trafo altyapılarının verimliliğinde, esnekliği ve rekabetçiliği arttırabilmek için yeni fırsatlar sunuyoruz. IEC 61850 ile elektrik üretimi içerisindeki şalt tesisleri ve trafolarda iletişim ağları için ilk defa bir standart kullanılmış olacak.

Bu yeni standart ile haberleşme altyapısıyla birlikte diğer elektrik güç sistemindeki farklı birimler arasındaki birlikte çalışamama sorunu ortadan kalkacak. Haberleşme arayüzleri şimdi otomasyon komponentlerini sağlayan üreticiler arasında standartlaştırılmış ve bunu desteklemek için birlikte çalışacakları garanti edilmiştir. Aynı zamanda müşterilerin alt sistemlerini problem olmadan değiştirebilmeleri veya güncelleştirebilmeleri için önemli bir süreçtir.

Ethernet, elektrik güç endüstrisi için teknolojinin yaygın kullanımı ve sürekli iyileştirme faaliyetleri açısından avantajlıdır. Hali hazırda Fast Ethernet (100Mbit/s) bir çok endüstri için (fabrika, proses ve malzeme işleme otomasyonu) standart haline gelmiştir ve Gigabit Ethernet (1000Mbit/s) ise popüler olmaya devam etmektedir. Yüksek hızlı versiyonlar her zaman kendinden önceki versiyonları destekleyerek, ethernet’in güncellemeler konusunda esnekliğini göstermektedir. Yüksek hızlı redundancy mekanizması ve wireless çözümleri gelişmeye, yeni uygulamalar ortaya koymaya devam etmektedir. Sıkı korunan Veri ağları için erişim koruması ve mevcut güvenlik teknolojileri hayati derecede önemlidir. Çünkü, haberleşme yerel alanlardan çok artık trafo ve kontrol merkezlerine kadar uzanmaktadır.

 
Yüksek EMC Bağışıklığı

Network ekipmanlarının güvenli veri aktarımı için gereksinimler nelerdir? RTU ( Uzak Bağlantı Terminal Üniteleri)’lar, IED (Akıllı Elektronik Aygıtlar)’ler ve trafo kontrolleri arasındaki haberleşme elektromanyetik ve elektrostatik alana maruz bırakılarak denenmiş ve ethernet switch’leri bu zorlu koşullar için dizayn edilmiştir.

Çevre koşulları -5°C ile +45°C arasındaki standart sıcaklıklardan -40°C ile +85°C dereceye kadar değişiklikler gösterebilir. Ethernet switchler bu zorlu koşullara dayanıklı ve fansız üretilmek zorundadırlar. Çünkü, mekanik komponentlerin kısa servis ömrü başka türlü erken arızaya yol açabilir. Veri ağının kullanılabilir olması çok önemlidir ve yönetilebilir switch’lerin arızası halinde yüksek hızlı redundancy mekanizmasının hazırda bulunması gerekmektedir.

Network kesilmelerini kompanze eden en bilindik method ise RSTP’ dir (Redundant Spanning Tree Protocol). Buna rağmen 10 adetlik network ekipmanlı ufak ağlarda anahtarlama süresi birkaç saniyeyi alır. Bazı üreticiler anahtarlama süresini düşürmek için bu teknolojiye benzer yeni patentli gelişimlerde bulunmuşlardır.

İlk bakışta ring anahtarlama süresi 5 ms gibi gözükse de bu yaklaşım fiilen çalışmaktadır. Yine de verilere daha yakın bakmak isterseniz, anahtarlama zamanı aslında bir switch’den diğer switch’e anahtarlama süresidir ve her switch için 5ms olarak hesaplanabilir. Anahtarlama süresi yük altında iken daha da yükselir. Bunun yanı sıra her switch için ayrı ayrı ve detaylı konfigürasyon yapılmalıdır.

Yüksek Hızlı Redundant Halkalar

Hirschmann kullanılabilirliği azami kılmak için HIPER Ring metodunu geliştirmiştir. Ağ içerisindeki tüm ekipmanlar halka biçiminde hepsi birbirine bağlantılanmıştır. Her switch içerisinde bulunan Redundancy yöneticisi ile fiziki bağlantıyı yedekli olarak ayarlar. Eğer bağlantı kopması meydana gelir ise, etkilenen cihaz kullanılabilir olan yedekli linkten redundancy yöneticisine sinyal gönderir. Hiper Ring içerisinde sadece bir cihazın yönetici olması yeterlidir ve uzaktaki cihazlarda herhangi bir konfigürasyona gerek yoktur.

 

Mevcut teknoloji versiyonu ile MACH 1000 ve RSR switchlerindeki Fast Hiper Ring anahtarlaması 10 adetlik network ekipmanları için halkayı tamamlama süresi arıza meydana geldikten sonra şekil 2’ de gösterildiği gibi 10ms’ dir. Bu teknoloji 200 network bileşenine kadar geniş halkaları desteklemektedir ve anahtarlama süresi 60ms’ nin altındadır.

 
Askeri Standartlar
 

Redundancy tekniklerinden başka veri ağının kullanılabilirliği aynı zamanda arızanın ortalama süresine bağlıdır. Bu zaman çerçevesi “arazılar arasındaki zaman aralığı” (Mean Time Between Failure) olarak tanımlanmıştır. Ethernet switchlerinin MTBF değerlerini hesaplamanın birçok yolu vardır. Bunlardan en zorlu olanı ise MIL-HDBK-217F’ dir ve Hirschman’ın kullandığı bir metotdur. Firmanın Open Rail switchlerinin MTBF değeri 70 yıldan fazladır. Bununla beraber gerekli olduğunda switch’ in herhangi network uzmanlığı gerektirmeden hızlı ve kolayca yenisi ile değiştirilmesi önemlidir.

Tüm konfigürasyon parametreleri ve switch yazılımı harici bir hafıza cihazına kaydedilebilir. Bu bilgiler yeni bir switch’ e yüklenebilir ve switch tüm fonksiyonları ile değiştirilebilir.

Yüksek Voltaj korumalı Switchler

IEC 61850 ile uyumlu yeni MACH 1000 (şekil 4) ve RSR (şekil 1) Gigabit Ethernet switch ailesi enerji otomasyon uygulamarında konuşlandırılmak için dizayn edilmiştir. Göze çarpan en önemli özellikleri elektrostatik boşalıma ve manyetik alanlara karşı olan bağışıklıklarıdır. 19” MACH 1000 ailesi switchler kontrol kabinlerine, kompakt RSR switch’leri raya veya panoya monte edilebilirler.

Her iki ürün ailesinde de geniş port sayısı ve haberleşme modül seçenekleri mevcuttur. İşletim yazılımı, kapsamlı yönetim, diyagnostik ve filtreleme fonksiyonlarını içermenin yanı sıra RSTP ve Fast HIPER Ring gibi yüksek hızlı redundancy metodlarını desteklemektedir. Diğer özellikleri ise -40°C ile +85°C çalışma sıcaklık aralığına sahip olması ve AC, DC (18V DC ... 300V AC/DC) voltaj seçenekleri ile redundant güç beslemesinin bulunmasıdır. Yoğuşmaya karşı koruma sağlayacak Conformal Coating uygulanabilirliği de mevcuttur.

Özet

Uluslar arası bir standart olan IEC 61850, Ethernet’in bir mühendislik çatısı altında güç sistemleri ve şalt tesislerinin otomasyonunu desteklemesi için yaratılmıştır. Açık mimari ve birlikte çalışabilirlik iyi yatırım koruması sağlar. Trafo merkezleri ve şalt tesisleri kurulmasında veya modernizasyon projelerinde fazlasıyla Rugged ( sağlam ) olan ve elektrik güç endüstrisine uygun network cihazları artık mevcuttur.

Bu yazı hakkında yorum bulunamamıştır. İlk yorumu siz ekleyebilirsiniz >

Yazıya Yorumunuzu Ekleyin

* Takma ad kullanabilirsiniz

* Yorumunuzda görülmeyecektir

 Evet   Hayır* Her defasında yeniden girmemeniz için

Kategoriler

Yeni Yorumlar

Çok Okunanlar

Popüler Etiketler

Arşiv