Informação Geral

Apresentação

Este documento apresenta as principais características da Extensão de Action.NET para o cadastramento de Equipamentos em um projeto de gateway de comunicação de Equipamentos. Neste formato de projeto, cada equipamento será um objeto de dados, incluído em um ATIVO que define a subestação e o alimentador em que o religado está conectado.

Esta customização inclui a geração de objetos de dados, telas de supervisão, canais de comunicação com os Equipamentos e com um centro de operações clientes, definição dos pontos e seus endereços, definição de itens de alarme e de dados para historiador.

Para a execução desta customização foi criada uma extensão de aplicativo, Gateway de Equipamentos com o objetivo de permitir ao usuário final a utilização de uma janela de entrada de dados, em que é feita a definição do nome e de outras características do equipamento e de parâmetros para a comunicação. necessários a implementação

Características principais

Inicialmente foi criado um projeto completo com diversas telas para mostrar o estado atual dos Equipamentos e dos dados, como medidas, estados dos Equipamentos e janelas para o comando.

O projeto base já tem definidos:

• Diversos modelos de dados com tags para supervisionar e comandar Equipamentos de diferentes fabricantes;

• Símbolos gráficos para representar os Equipamentos e seus estados principais em telas.

• Arquivos CSV, um para cada tipo de equipamento com parametrização adequada para a criação de canais e nodes de comunicação, bem como os pontos e seu endereçamento.

• A extensão receberá os dados do equipamento a ser criado, nome, nível de localização, tipo – fabricante, e endereços para comunicação (ied e tcpIp)

• A extensão criará o objeto equipamento, itens de alarme, itens de historiador.

• A extensão criará também no projeto a lista de pontos com seus endereços para a aquisição de dados e envio de comandos dos Equipamentos utilizando os protocolos DNP3 e IEC104.

• Para a funcionalidade de gateway com o centro de operações serão criados os pontos para os canais de comunicação, e nodes deste tipo de comunicação.

Modelo de Dados

A extensão utilizada para o cadastramento de Equipamentos no Gateway se baseia na arquitetura e no modelo de dados utilizado para o desenvolvimento do projeto com base no Action.NET.

Basicamente é utilizada a funcionalidade de ATIVOS para a separação e hierarquização dos OBJETOS. Cada equipamento por sua vez, será definido como sendo um objeto de dados e estará alocado em um destes ativos.

Cada tipo de equipamento utilizará um template próprio, segundo seu mapa de dados, e terá suas características definidas em um arquivo de configuração próprio.

Cada equipamento fará a comunicação com o Gateway através de um NODE de comunicação.

Os Canais de comunicação poderão acomodar vários Nodes.

Ativos (Níveis)

Os ATIVOS ou níveis serão utilizados para representar as Subestações e os alimentadores de cada subestação. Os Equipamentos estarão alocados nestes alimentadores.

A figura a seguir exemplifica esta alocação. Há uma Subestação cuja sigla é AGF, são mostrados dois de seus alimentadores. A01I7 e A01S4. Nestes alimentadores estão os objetos que representam os Equipamentos.

A medida que novos Equipamentos de subestações ainda não incluídas no projeto precisam ser cadastrados, estas subestações e seus alimentadores devem ter suas siglas incluídas nesta arvore, antes da inclusão do equipamento propriamente.

Open

Objetos e Tipos

Os objetos de dados, no Action.NET contém as representações dos dados de um equipamento equipamento.

Para Equipamentos de modelos diferentes foram construídos protótipos de dados compatíveis com o mapa de dados do equipamento.

Alguns modelos de dados (Tipos) servem para mais do que um único equipamento.

A figura a seguir mostra um exemplo de Equipamentos, os Ativos em que estão contidos e seu tipo de dados (protótipo utilizado)

Open

Na figura seguinte temos um exemplo de um tipo utilizado para um religador é o tipo REL_BASE2

Que tem seus dados incluídos em quatro subtipos: Parte de Comunicação (INT), Comandos (CMD), Medições (MED), Proteções (PROT) e estados (STA).

Cada um destes subtipos contém os pontos de fato, com tipos básicos, que são os que realmente estão no mapa de dados dos Equipamentos. A figura mostra um exemplo de subtipo STA.

Arquivos de configuração

Funcionalidade

Cada equipamento a ser cadastrado tem seu mapa de pontos, tem seu template próprio (tipo), pode ter protocolos de comunicação e parâmetros de comunicação diferentes.

Para simplificar este cadastramento criou-se arquivos simples de texto com a parametrização, um para cada tipo de equipamento.

Assim a extensão Gateway de Equipamentos se utiliza destes arquivos para fazer o cadastramento do objeto equipamento e dos itens de endereçamento de pontos. Quando o usuário for cadastrar um equipamento, definirá o nome do equipamento e seu tipo. Com a indicação do tipo, a extensão acessa o arquivo de parametrização apropriado e faz a geração dos dados no projeto.

Estes arquivos tem o nome REL_XXXX.CSV, onde XXXX é o nome atribuído a este tipo de equipamento. Devem ser colocados no mesmo diretório em que está o projeto Action.NET Gateway.

Para cada tipo de equipamento deverá também ser criada uma categoria com o mesmo nome do arquivo, no caso REL_XXXX. EStas categorias serão atribuídas aos tag objects criados, para que possam ser pesquisados em tempo real por estes agrupamentos.

A extensão verifica os arquivos existentes e apresenta ao usuário uma lista de tipos de Equipamentos criada a partir destes arquivos existentes. A figura mostra um exemplo de diretório com os arquivos de parametrização.

Para este conjunto de arquivos a extensão irá mostra para o usuário escolher o tipo de equipamento a ser criado, a lista da figura a seguir:

Conteúdo dos arquivos de parametrização

A figura a seguir apresenta uma parte de um dos arquivos de parametrização. Este é o arquivo utilizado para a parametrização do equipamento tipo NOJA. Também estão no arquivo a parametrização para a criação dos objetos CANAL e NODE (Nó) dentro do canal.

O nome do Canal a ser criado terá o prefixo CHA_ seguido do nome do equipamento, se não for indicado especificamente na tela de parametrização.

O nome do node a ser criado terá o prefixo NOD_ seguido do nome do equipamento. Se se desejar outro prefixo ou sem prefixo pode ser definido no parâmetro PrefixNode dentro do arquivo de Equipamentos, explicado abaixo

O conteúdo possui chaves em cada linha sendo descrito a seguir:

Template: O nome do template que deve ser utilizado na criação do objeto que vai representar este equipamento. No caso o template REL_BASE.

Protocol: O nome do protocolo de comunicação utilizado por este equipamento. No caso DNP3V2. Este nome de protocolo será utilizado pela extensão para criar o registro de Canal (DeviceChannel) no projeto Action.NET.

PrefixNode: O nome a ser usado para o NODE será este prefixo aqui definido seguido do nome do equipamento. Se o prefixo for vazio, o nome do node será o mesmo do equipamento.

ProtocolOptions: É o texto que será definido na criação do canal para a sua parametrização. Pode ser incluído no arquivo em várias linhas, que serão concatenadas pela extensão e colocadas no campo ProtocolOptions do DeviceChannel.

Timeout: É o texto que será utilizado para o campo Timeout da parametrização do DeviceChannel

TagForCommStatus: Deve conter o formato do nome do tag a ser utilizado para conter o status de comunicação do node, quando em tempo real. No exemplo, RE_NOME.INT.COM. A extensão ao cria o NODE colocará este texto no parâmetro do Node que indica o Tag de status de comunicação. O texto RE_NOME será substituído pelo nome real do equipamento sendo criado.

PrimaryStation: O texto que segue deve ser o mesmo que se teria ao criar um node para o canal em questão. O nome do node a ser criado terá o prefixo NOD_ seguido do nome do equipamento. A extensão ao criar este node trocará os textos “IP.IP.IP.IP”, PORT e IED respectivamente pelo endereço IP, Porta e endereço do IED que serão digitados pelo usuário ao entrar os dados na janela da extensão. A palavra TAGCOMM será substituída pelo nome do tag de status de comunicação, indicado acima.

BackupStation: O mesmo que o PrimaryStation para a segunda estação ou rede.

Tabela POINTS - TagName Node Address – Base para o node cliente para o equipamento

As linhas seguintes são o conjunto de linhas que deveriam ser criadas na tabela POINTS para a comunicação com o equipamento. Apenas as colunas TagName e Node devem ter estes nomes RE_NOME para o nome do tag e NODE para o nome do Node. A extensão fará a substituição pelo nome do equipamento e do node específicos para o equipamento sendo cadastrado. As colunas de tipo, endereço e scalling devem conter os conteúdos corretos para cada um dos pontos do mapa do equipamento

Base para o node Servidor para o Centro

Neste mesmo arquivo, após todos os pontos para comunicação com o equipamento, haverá mais um conjunto de pontos a serem utilizados para a comunicação com o centro de operações através do protocolo IEC 60870-104. A figura a seguir mostra alguns destes pontos. Eles seguem a palavra-chave ServerNode. Da mesma, estas descrições devem ser feitas através de cópia de um primeiro protótipo cadastrado neste node da tabela POINTS.

Endereçamento no IEC 104

Por default, O aplicativo de extensão utilizará para cada equipamento a faixa de endereços de 1000, a ser somada aos endereços definidos no arquivo de parametrização. Para cada novo equipamento um novo milhar: O primeiro 1000, o segundo 2000 e assim por diante.

Alternativamente o endereçamento pode ser sequencial por tipo de ponto. A cada novo equipamento serão utilizados endereços sequencias, por tipo de ponto, a partir dos endereços mais altos existentes até então. Para se usar esta opção deve-se incluir, após o texto ServerMode, o texto AddressByType, como mostrado na figura seguinte.

Endereçamento para equipamentos no protocolo IEC61850

Para a descrição das tabelas de pontos de nodes clientes em protocolo IEC 61850, se se desejar que o campo Address fique mais genérico , facilitando a inclusão da definição do Logical Node, deve-se iniciar o campo endereço com o texto TYPE:<LOGICALDEVICE>.

Ao especificar o nome do equipamento a ser gerado, deve-se incluir a definição do Logical Node que corresponderá , seguindo ao nome na forma NOME\LOGICALNODE. O tipo de ponto será automaticamente gerado para o IEC 61850, de acordo coma Functional Constraint incluída no endereço, no exemplo MX.

Extensão Gateway de Equipamentos

Para a customização de um projeto é utilizada a extensão Action.NET – Gateway de Equipamentos.

Com o projeto aberto vá em Run > Extensions e clique no símbolo de Gateway de Equipamentos.

Será mostrada a janela de parametrização para a criação das facilidades para supervisionar e controlar um novo equipamento, entre os tipos predefinidos, veja item seguinte.

A extensão obtém estes tipos a partir da verificação dos nomes de arquivos CSV de parametrização de Equipamentos existentes no diretório do projeto (descrição do conteúdo destes arquivos é apresentada em itens anteriores).

Janela de Parametrização

A figura mostra a janela de parametrização apresentada pela extensão Gateway de Equipamentos

Configuração individual

O usuário que está querendo cadastrar um novo equipamento deverá preencher os campos mostrados. Veja os significados a seguir.

Nome do equipamento – Preencher com o nome que será atribuído ao equipamento. Este é o Tagname do objeto. Assim este nome deve ser normalizado com as regras do Action.NET. Iniciar por letra e conter apenas letras, números e o caractere “underscore” (_ ).

Ativo – Escolher um dos pares Sigla de Subestação e sigla de Alimentador mostrados na lista.

Tipo - escolher um dos tipos disponíveis de equipamento, correspondente ao que está sendo cadastrado.

Endereço Ied – Endereço utilizado pelo IED para o protocolo em questão.

Comunicação – Marcar a opção se deve ser definido um novo canal para este IED ou se será utilizado um canal já existente.

• New Channel - Se for marcada esta opção deve-se preencher o campo seguinte com o nome do canal.

• Canal Existente - Neste segundo caso, deverá ser escolhido na lista a seguir o nome do canal já existente em que o novo node deve ser incluído;

Ip Primario / Porta - Preencher com o endereço IP da estação ou rede principal de comunicação.

Ip Secundário / Porta - Preencher com o endereço IP da estação ou rede secundária de comunicação.

Serial - A direita dos campos de IP e Porta há uma opção para uso de comunicação serial. Se for esta a forma de comunicação , escolha a porta serial a ser utilizada.

ServerNode – Escolher o nome de node servidor IEC104 em que devem ser incluídos os pontos deste equipamento, para serem servidos ao centro de operações. Estes canais deverão ser criados manualmente pelo usuário. Esta extensão não faz este serviço.

Após esta configuração pressione o botão CRIAR, para realizar o cadastramento do equipamento. Durante esta atividade algumas mensagens aparecem no campo acima do botão mostrando o progresso da execução.

.

Veja na tabela de Objetos os novos tags criados. Nas tabelas de AlarmItens, Historian e de Points, veja os itens criados. Também são criados convenientemente os Canais e Nodes.

Configuração de vários Equipamentos

Nesta mesma janela pode-se também disparar a configuração de vários Equipamentos de uma única vez. Para isto deve-se fazer um arquivo texto de configuração com os dados para cada equipamento a ser criado.

Coloca-se então este arquivo no diretório de projetos e clicando o botão ao lado do campo Arquivo de Configuração, aparece uma janela para a escolha do arquivo.

Após isto pressione o botão CRIAR. A extensão inicia o trabalho lendo cada linha do arquivo de configuração. Aparecerá nos campos da janela os textos encontrados no arquivo. Serão criados um a um todos os Equipamentos definidos no arquivo.

Conteúdo do Arquivo

O arquivo deve ter uma linha para cada equipamento. A linha de cabeçalho indica os campos que devem ser preenchidos separados por virgulas. Pode-se inclui linhas de comentários iniciado por “//”.

A palavra NEW: deve ser utilizada antes do nome do canal sempre que de desejar a criação de novo canal. Em caso contrário o nome do canal em que o node deve ser incluído.

Parametrizações alternativas

A utilização normal desta extensão para a geração de projetos é a que foi apresentada no item Modelo de Dados. Isto é, cada equipamento gera um tag objeto, tem um template próprio, uma arquivo de definição de suas características basicamente do no de comunicação, e gera um no de comunicação que pode ser colocado em um canal próprio ou compartilhado com outros nós.

A utilização desta extensão para configurações alternativas tem sido feita mediante a incorporação de novos parâmetros que definem estas funcionalidades adicionais ou alternativas. Os itens a seguir apresentam estas parametrizações.

Arquivo de Definição do Equipamento

NodeUnique: - Este parâmetro permite que se defina que o nó a ser gerado por este equipamento não seja um novo, mas um mesmo para todos os equipamentos que forem definidos para um mesmo canal.

pode ser definido: NodeUnique:Channel - Informando que o equipamento deve ter seus pontos criados em um nó com o mesmo nome do canal para o qual foi especificado, sem este parâmetro o no será definido com o nome do próprio equipamento. Também poderá ser utilizado NomeUnique:<Nomedeumcanal> , neste caso o nome do nó será fixo, usando o nome atribuído de canal.

Nos dois casos o nome do nó será o do canal trocando o prefixo CHA_ por NOD_ (ou pelo texto definido em PrefixNode, explicado anteriormente.

AddressStepByIed:- deve ser usado em conjunto com o parâmetro anterior, pois se vários equipamentos de mesmo tipo forem criados os seus mapas de endereços serão iguais. Este parâmetro define como deslocar o endereçamento para cada novo equipamento. Se um único tipo de ponto for usado, basta colocar este valor de deslocamento neste parâmetro. Se houver deslocamentos diferentes conforme o tipo, isto será especificado na sequencia.

Category - Os tag objetos criados nesta geração normalmente o são com a categoria definida para seu tipo, igual ao nome de arquivo de parâmetro do equipamento. Caso se deseja que além desta categoria também sejam colocadas outras categorias, também já existentes no projeto, os nomes desta categorias devem ser definidos neste parâmetro.

Arquivo de Configuração (lista de equipamentos a serem criados)

Algumas das configurações aqui apresentadas não podem ser feitas quando da geração de um único equipamento, uttizando a Janela de Configuração da Extensão.

description - Este campo não existe na Janela de Configuração. Pode seu utilizado para incluir um texto à coluna Description da definição de um tag object. Saõ acaeitas as seguintes alternativas:

Assets (levels sem definição previa) - Na utilização da geração através deste arquivo, os LEVEL (assets) atribuídos poderão ainda não existir no projeto. Serão então automaticamente criados antes da incliusão do tag object

Objetos (equipamentos ou bays) sem Comunicação - Pode-se também utilizar este arquivo para a geração de objetos com tipos (templates) que não tem nenhum ponto de comunicação. Neste caso não precisa existir o Arquivo de Definição do equipamento. É o caso da linha na figura acima, ST_STATE,MePDCL,SDSF que define ser criado um tag object com o tipo SDSFm no Asset MePDCL, com o nome ST_STATE.

Bays (ou equipamentos) repetidos - Para o caso de criação de vários bays com um mesmo nome seguido apenas de um numero para sua caracterização como Alimentador1, Alimentador2, etc, em que todas as características são as mesmas, apenas com esta diferenciação, pode-se repetir as várias linhas alterando os nomes ou pode-se utilizar o qualificados *N no final do nome do equipamento.