Giải pháp kỹ thuật kết nối các Recloser với hệ thống SCADA

Với mong muốn chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức để đóng góp giá trị thặng dư cho cuộc sống nói chung, cho các đơn vị điện lực nói riêng. Hôm nay, BKAII sẽ chia sẻ với các bạn giải pháp kỹ thuật giúp kết nối các Recloser với hệ thống SCADA sử dụng modem GPRS/3G có chức năng Gateway chuyển đổi giao thức IEC104 sang IEC101 và ngược lại

Mô hình giải pháp như sau:

Tại mỗi tủ Recloser, lắp 01 modem IEC104 gateway. Các bước thao tác như sau:

• Trên Recloser, cấu hình các thông số truyền nhận theo giao thức IEC101 ( Xác lập địa chỉ trạm của các Recloser tách biệt nhau), thiết lập giao diện RS232 để tương thích với giao diện RS232 của modem IEC104 gateway GPRS/3G
• Kết nối cáp tín hiệu từ cổng RS232 của Recloser đến cổng RS232 của modem.
• Lắp đặt ăng ten đế từ thu tín hiệu di động ngoài tủ điều khiển, đấu nối cáp dẫn sóng ăng ten vào modem
• đấu nối nguồn 12VDC cho modem từ nguồn phụ của tủ điều khiển Recloser
• Modem sử dụng sim của các nhà mạng di động ( mobi, viettel, vina) và đăng ký GPRS/3G.
• Thiết lập chuyển đổi giao thức IEC101 sang IEC104 qua thiết bị Gateway, tín hiệu truyền thông theo giao thức IEC101 (giao diện RS232) được chuyển đổi sang giao thức IEC 104 theo chuẩn TPC/Ip. Thiết lập giao thức mạng APN của modem hoạt động trên môi trường Internet không dây qua mạng 3G/GPRS

Tại phòng điều khiển trung tâm , lắp đặt thiết bị M2M Gateway kết nối Internet qua một Router có cấp phát địa chỉ IP tĩnh. Thiết lập đường truyền VPN từ Modem Gateway tới M2M Gateway tại phòng điều khiển theo cơ chế SSH VPN, M2M Gateway được kết nối với mạng LAN của hệ thống SCADA, được cấp phát địa chỉ Ip cùng lớp của hệ thống. Địa chỉ Ip của các modem từ các Recloser được cấp phát cùng lớp mạng và được định tuyến lại để cùng lớp với hệ thống mạng LAN của SCADA. Sử dụng máy tính cấu hình và bảo dưỡng hệ thống (Configuration and Maintenance Computer) để thực hiện việc thiết cấu hình cho thiết bị M2M Gateway, thiết lập đường truyền VPN đến các modem, đồng thời kiểm tra giám sát tình trạng kết nối của các modem IEC104 Gateway 3G/GPRS.

Trên đây là giải pháp kỹ thuật kết nối các Recloser với hệ thống SCADA, hy vọng các bạn sẽ thực hành dễ dàng trên hệ thống lưới điện của mình quản lý. Mọi thông thêm về giải pháp, sản phẩm, xin vui lòng liên hệ với BKAII để biết thêm chi tiết.

BKAII Co.,LTD

Một số bài viết liên quan:

• PC Đắk Lắk Áp dụng thành công giải pháp truyền thông sử dụng modem 3G/GPRS kết nối các thiết bị đóng cắt trên lưới điện
• Recloser và các khái niệm liên quan
• Giải pháp kết nối từ xa các Recloser qua modem F2103: GPRS IP Modem
• PC Quảng Bình: Thực hiện giải pháp kết nối từ xa các Recloser qua modem F2103: GPRS IP Modem
• PC Quảng trị thử nghiệm thành công modem F2103: GPRS IP Modem để giám sát, điều khiển từ xa Recloser

F2103 GPRS IP Modem

F2103 GPRS IP Modem là một thiết bị di động đầu cuối cung cấp giải pháp truyền dữ liệu trên mạng công cộng.Thiết bị sử dụng CPU 16/32 bit và được nhúng hệ thống thời gian thực. F2103 GPRS IP Modem hỗ trợ cổng RS232/RS485/RS422, cho phép người dùng  dễ dàng kết nối với thiết bị với cấu hình cơ bản. Thiết bị đang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực M2M, như giao thông thông minh, lưới điện thông minh, tự động hóa trong công nghiệp, quan trắc,…

ỨNG DỤNG (Được thiết kế dành cho các ứng dụng trong công nghiệp)
1.Hỗ trợ mức độ tiêu thụ thấp, bao gồm chế độ ngủ,  chế độ online/offline theo cài đặt, chệ độ bật /tắt nguồn theo cài đặt (optional)
2.Vỏ: sắt, cấp bảo vệ IP30.
3.Dải nguồn: DC 5~35V

SỰ ỔN ĐỊNH VÀ TÍNH TIN CẬY
1.Hỗ trợ phần cứng và phần mềm WDT
2.Hỗ trợ cơ chế tự phục hồi, bao gồm tự động quay số khi offline, giúp thiết bị luôn luôn onlinde.
3.RS232/RS485/RS422 port: 15KV ESD protection
4.SIM/UIM port: 15KV ESD protection
5.Power port: bảo vệ chống ngược và quá áp
6.Antenna port: chống sét (optional)

CHUẨN TRUYỀN THÔNG & TIỆN ÍCH
1.Hỗ trợ chuẩn truyền thông RS232 và RS485 (hoặc RS422) để có thể kết nối nối tiếp với thiết bị một cách trực tiếp
2.Hỗ trợ chế độ thông minh, tự động kết nối khi được cấp nguồn lại
3.Cung cấp phần mềm quản lý cho việc quản lý từ xa
4.Hỗ trợ một số chế độ làm việc
5.Cấu hình đơn giản và giao diện thân thiện

HỖ TRỢ NHIỀU TÍNH NĂNG
1.Hỗ trợ TCP server và nhiều TCP Client  kết nối (optional)
2.Hỗ trợ 2 data center, 1 chính và 1 dùng để backup dữ liệu.
3.Hỗ trợ nhiều data centers và nó có thể hỗ trợ 5 data center trong cùng một thời gian
4.Hỗ trợ nhiều các thức trigger online, bao gồm SMS, chuông điện thoại và data. Hỗ trợ ngắt kết nối khi bị timeout
5.Hỗ trợ DDNS và IP để truy cập tớ data center.
6.Được thiết kế theo chuẩn giao thức TCP/IP
7.Hỗ trợ APN/VPDN

Các sản phẩm và thông tin liên quan:

• Modem không dây - F2103: GPRS IP Modem
• Modem không dây - F2403: 3G IP Modem
• Router không dây - F3425: 3G Router
• Modem không dây, 5 I/O điều khiển từ xa - F2114: GPRS IP Modem
• Modem không dây, 5 I/O điều khiển từ xa, GPS - F7114: GPS-GPRS IP Modem
• Modem Zigbee - F8914
• Modem Zigbee + GPRS IP - F8114
• Modem điều khiển từ xa, hỗ trợ 8AI, 8DO/8DI - F2164: GPRS RTU

Các giải pháp liên quan:

• Giải pháp giám sát và điều khiển PLC S7 200 sử dụng F2103: GPRS IP Modem

• Giải pháp kết nối các Recloser với hệ thống SCADA bằng modem ip F3425 3G router

• Giải pháp giám sát hồ chứa từ xa

• Giải pháp sử dụng modem ip F2164: GPRS RTU trong hệ thống SCADA thủy lợi

• Giải pháp cảnh báo lũ quét sử dụng modem F2103: GPRS IP Modem

• .....

Để biết thêm chi tiết và các ứng dụng của sản phẩm modem không dây GPRS IP Modem F2103 của hãng Four-Faith, xin vui lòng liên hệ công ty BKAII 

Đồng hồ đo đa năng MFM384-C

Đồng hồ đo: V, A. Hz, Pf, kW, kVA, kVAr, kWh, kVArh,
kVAh, Tổng kWh, kVAh & kVArh (đo được cho cả 1 pha và
3 pha)
- Hiển thị 4 hàng, 4 số, dạng LCD
- Hàng thứ 5: 8 số (dành cho năng lượng)
- Cài đặt hệ số CT: 1A / 5A - 10.000A
- Mạng kết nối: 3 pha - 4 dây, 3 pha - 3 dây,
2 pha - 3 dây & 1 pha - 2 dây
- Ngõ ra: xung áp / dòng 24VDC / dòng 100mA
- Độ chính xác: cấp 1 (dành cho năng lượng)
- Cài đặt hệ số PT Sơ cấp: 100V - 500kV
- Cài đặt hệ số PT Thứ cấp: 100 - 500V AC (L-L)
- Nguồn cấp: 85 - 270V AC
- Truyền thông MODBUS (dành cho MFM384-C)
- Kích thước: 96x96

Bộ dò vòng từ một kênh LD100

Bộ dò vòng từ một kênh LD100 là thiết bị chuyên dụng trong các ứng dụng phát hiện xe từ xa với đầu ra relay, sử dụng nguồn 220VAC,... có thể nối trực tiếp làm tín hiệu điều khiển cho các barie, hoặc tương thích với các đầu vào relay của các PLC.

Bộ dò từ LD100 là thiết bị thích hợp trong các ứng dụng như:

•  Trạm thu phí tự động, bán tự động.
• Quản lý vào ra tại các bãi đỗ xe
• Quản lý vào ra tại các cơ quan, nhà máy xí nghiệp, các khu công nghiệp,...
• Các hệ thống sát hạch lái xe

Mã đặt hàng:
LD100	Single channel boxed detector  220VAC
LD101	Single channel boxed detector  110VAC
LD102	Single channel boxed detector  12-24VDC

Các sản phẩm và tin liên quan:

• Bộ dò vòng từ một kênh LD140 ( hỗ trợ màn hình LCD)
  
• Bộ dò vòng từ một kênh LD120T (hỗ trợ truyền thông RS485)
• Bộ dò vòng từ hai kênh
• Bộ dò vòng từ bốn kênh
• Bộ dò vòng từ và nguyên lý hoạt động
• Cách lắp đặt vòng dò từ phát hiện xe

Bộ dò vòng từ dùng để làm gì?

Trong giai đoạn phát triển kinh tế thị trường hiện nay ở nước ta, hạ tầng giao thông ngày càng được nâng cao, rất nhiều tuyến đường cao tốc đã được xây dựng và đầu tư. Tương ứng trên mỗi tuyến đường, là hệ thống giao thông thông minh, bao gồm các trạm thu phí một dừng, các trạm cân quá tải đã thể hiện tốt vai trò trong việc quản lý và giám sát luồng giao thông một cách hiệu quả. Trong lĩnh vực khác, đi đôi với sự phát triển kinh tế, thị trường bất động sản đang vô cùng sôi động, hàng loạt các tòa nhà cao tầng, khu chung cư, các bãi đỗ xe thông minh,.... được xây dựng để đáp ứng nhu cầu nhà ở, nơi lưu giữ phương tiện....

         Khái niệm "bộ dò vòng từ" - là một khái niệm đang trở nên quen thuộc với các kỹ sư giải pháp trong việc thiết kế cho hệ thống bãi đỗ xe, trạm thu phí ETC/MTC, các trạm cân quá tải. Để làm rõ hơn về khái niệm trên, BKAII xin phép được mô tả rõ hơn về hệ thống sử dụng bộ dò vòng từ để các kỹ sư giải pháp mới tìm hiểu về lĩnh vực này được rõ.

MÔ TẢ CHUNG HỆ THỐNG ĐẦY ĐỦ:

• Bộ dò vòng từ thường được dùng trong các bài toán phát hiện xe, đếm xe và phân loại xe.
• Vòng từ cảm ứng: bản chất là các dây điện, được sắp xếp theo nguyên tắc nhất định và chôn dưới mặt đường. Vòng từ cảm ứng được luồn ống dây để kéo về tới bộ dò vòng từ ở trên.
• Bộ dò vòng từ sẽ liên tục quét sự kiện, việc cài đặt này được thao tác dễ dàng bằng các switch trên bộ dò vòng từ.
• Việc kết hợp nhiều vòng từ cảm ứng với một số thiết bị khác sẽ giúp xác định và phân loại xe dễ dàng.

VÍ DỤ VỀ CÁCH BỐ TRÍ VÒNG TỪ CẢM ỨNG

• Trạm thu phí 1 dừng: Thường sử dụng 3 vòng dò từ với thứ tự như sau: Vòng dò từ đầu tiên để phát hiện xe bắt đầu vào trạm thu phí, vòng dò từ thứ 2 dùng để kích hoạt các thiết bị khác như: biển báo LED yêu cầu thu phí, đèn giao thông báo hiệu sang màu đỏ yêu cầu dừng xe,... vòng dò từ thứ ba dùng để xác định xe đi ra khỏi trạm thu phí. Với bài toán này thì có thể sử dụng bộ dò vòng từ bốn kênh LD400 hoặc 02 bộ dò vòng từ LD200/LD202, hoặc 01 bộ dò vòng từ một kênh và 01 bộ dò vòng từ hai kênh
• Trạm cân tải trọng: Thường sử dụng 2 vòng dò từ với mục đích phát hiện xe đến trước khi vào trạm cân và xe ra khỏi trạm cân tải trong. Với bài toán này thì chỉ cần sử dụng bộ dò vòng từ LD200 hoặc LD202 là được.
• Bãi đỗ xe: Đây là bài toán có nhiều phiên bản khác nhau từ đơn giản đến phức tạp. Với bài toán đơn giản, chỉ cần mỗi cổng vào/cổng ra chôn 02 vòng dò cảm ứng để phát hiện xe bắt đầu đi vào cổng và xe đã đi vào trong cổng (tương tự với đầu ra). Hoặc phức tạp hơn thì sẽ dùng bộ dò vòng từ để xác định các vị trí xe còn trống bao nhiêu chỗ. Mỗi vị trí để xe sẽ chôn 01 vòng dò từ.
• Hệ thống cảnh báo lên xuống hầm xe cho các tòa nhà chung cư: Để hiểu rõ hơn về hệ thống, BKAII đã có bài viết miêu tả giải pháp rõ ràng ở đây

CÁCH LỰA CHỌN BỘ DÒ VÒNG TỪ

Như ở trên đã phân tích, với mỗi bài toán cụ thể có cách chọn bộ dò vòng từ khác nhau, cách kết hợp cũng khác nhau, tùy thuộc vào từng kỹ sư giải pháp trong giai đoạn thiết kế ban đầu. Ở đây, BKAII xin điểm một vài yếu tố quan trọng liên quan đến việc lựa chọn thiết bị:

• Số kênh: Bộ dò vòng từ thường có các loại một kênh, hai kênh, bốn kênh - tức là dùng cùng lúc được 1 vòng từ cảm ứng / 2 vòng từ cảm ứng / 4 vòng từ cảm ứng. Ví dụ ở bài toán trạm thu phí 1 dừng như ở trên, có 03 vòng từ cảm ứng, tương ứng sẽ có nhiều cách lựa chọn 1 kênh + 2 kênh / 2 kênh + 2 kênh/ 4 kênh
• Nguồn: Ngoài ra, yếu tố nguồn sử dụng cũng là một yếu tố quan trọng, việc lựa chọn dùng nguồn 220VDC hay 12-24 VDC là tùy thuộc vào nguồn chung của các hệ thống/ hoặc nguồn của tủ điều khiển/ nguồn của nơi đặt bộ dò vòng từ, nên chọn cùng loại nguồn để tránh chi phí cho các bộ chuyển đổi nguồn và các yếu tố rủi ro về mặt thiết nguồn ( làm tăng độ rủi ro của hệ thống)
• Truyền thông công nghiệp : Hiện nay các bộ dò vòng từ đều có option hỗ trợ truyền thông RS485, sử dụng giao thức truyền thông chuẩn công nghiệp Modbus RTU. Ví dụ: Nếu bạn cần giám sát online một hệ thống đếm xe, xem có bao nhiêu xe đi vào bãi đỗ xe, hệ thống này tách biệt với hệ thống quản lý xe, cần giám sát online ở trung tâm từ xa để quản lý. Thì lúc này, ý tưởng tốt nhất sẽ là dùng bộ dò vòng từ hỗ trợ truyền thông và modem gprs ip và phần mềm giám sát trung tâm. Vòng từ cảm ứng được nối về bộ dò vòng từ, bộ dò vòng từ sẽ nối vào gprs ip modem f2103 qua cổng rs485. Ở trung tâm sẽ có phần mềm sẽ giao tiếp với f2103 qua giao thức modbus RTU ( đây chỉ là ví dụ thôi nhé :) ) 
• Hãng sản xuất: Đây là điều vô cùng quan trọng, sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới tính ổn định của hệ thống mà bạn đang xây dựng. Các bạn nên tham khảo các hệ thống đang sử dụng là dùng sản phẩm của hãng nào? chất lượng ra sao?  Hiện nay ở thị trường Việt Nam đã có mặt sản phẩm của nhiều hãng sản xuất đến từ nhiều nước, ví dụ: procon - Australia , China, Taiwan... Nếu cần sự tư vấn, đừng ngại liên hệ với chúng tôi. Qua kinh nghiệm của BKAII đã cung cấp cho rất nhiều các trạm thu phí, các trạm cân quá tải, các bãi đỗ xe,....chúng tôi tự tin sẽ tư vấn cho các bạn sự lựa chọn tốt nhất cho giải pháp của mình!

Giải pháp giám sát và điều khiển PLC S7 200 sử dụng F2103: GPRS IP Modem

Bộ điều khiển logic – lập trình ( PLC – Programable Logic Controller ) S7-200 hiện đang là sản phẩm phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trong ngành tự động hóa công nghiệp. S7-200 cho phép người sử dụng thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua các ngôn ngữ lập trình. PLC S7-200 là sản phẩm của hãng Siemens, cấu trúc theo kiểu modul có các modul mở rộng tùy thuộc số lượng IO của mỗi bài toán. Chúng tôi xin giới thiệu dòng sản phẩm modem truyền thông không dây - F2103 GPRS IP Modem. Đây là một thiết bị di động đầu cuối cung cấp giải pháp truyền dữ liệu trên mạng GPRS vốn đang được phủ sóng khắp nước. F2103: GPRS IP Modem hỗ trợ cổng RS232/RS485/RS422 , cho phép người dùng  dễ dàng kết nối với thiết bị với cấu hình cơ bản. Thiết bị đang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực M2M, như giao thông thông minh, lưới điện thông minh, tự động hóa trong công nghiệp, quan trắc,…

Với mong muốn đưa tới quý khách hàng những giải pháp cải tiến cho các hệ thống SCADA, các hệ thống sử dụng PLC truyền thống hiện tại. Chúng tôi xin trân trọng giới thiệu tới quý khách hàng, các kỹ sư giải pháp mô hình kết nối điều khiển và giám sát PLC S7-200 từ xa sử dụng modem F2103: GPRS IP Modem. Với mô hình này, cho phép chúng ta có thể giám sát, điều khiển hệ thống hiện tại hoàn toàn từ xa, không phụ thuộc vào địa trí vật lý như trước đây nữa. Mô hình hệ thống như sau:

Tại bộ PLC S7-200, ta có thể sử dụng chế độ Freeport để thực hiện giao thức truyền thông do người dùng tự định nghĩa. Freeport hỗ trợ cả giao thức mã ASCII hoặc giao thức mã nhị phân. Như vậy, ta hoàn toàn có thể sử dụng chế độ Freeport để quy ước giao thức cho riêng mình, phù hợp với từng bài toán cụ thể.

Modem F2103: GPRS IP Modem sẽ kết nối với S7 200 qua chuẩn truyền thông RS232 ( nếu PLC của bạn chỉ hỗ trợ cổng RS485 thì bạn sẽ cần bộ chuyển đổi RS232 sang RS485). Tại modem IP F2103, ta sẽ cấu hình modem biết địa chỉ IP của server, nơi chứa phần mềm điều khiển và giám sát. Chỉ với 01 sim điện thoại bình thường có đăng ký GPRS hoặc 3G, bạn đã có một đường truyền vật lý thông suốt từ PLC về tới PC. Như vậy, giờ bạn chỉ cần ngồi ở trung tâm, có thể giám sát hoặc điều khiển hệ thống của mình được rồi!.

Các giải pháp liên quan:

• Giải pháp kết nối các Recloser với hệ thống SCADA bằng modem ip F3425 3G router

• Giải pháp giám sát hồ chứa từ xa

• Giải pháp sử dụng modem ip F2164: GPRS RTU trong hệ thống SCADA thủy lợi

• Giải pháp cảnh báo lũ quét sử dụng modem F2103: GPRS IP Modem

• ....

Bộ chuyển đổi Thermistor, Potentiometer sang Analog - DAT4531C

DAT4531C là thiết bị cho phép chuyển đổi thermistor (nhiệt điện trở), Potentiometer ( biến trở, cầu điện trở) sang tín hiệu Analog ( tín hiệu tương tự : 4-20mA, 0-10V,...). 

Hiện nay thiết bị DAT4531C đang được ứng dụng rộng rãi trong các bài toán:

• Thermistor Temperature Converter.
• Potentiometer Signal Converter Isolated.

Thông số kỹ thuật:

Input:	Thermistor positive temperature coefficient KTY81-210, KTY81-220, KTY84-130, KTY84-150. negative temperature coefficient Coster 10 K and Coster 1K. Potentiometer 0-50 kohms, See Data sheet for range.
Output:	4-20mA, 0-20mA, 0-10V.
Power Supply:	18 to 30 Vdc. Reverse polarity protection 60 Vdc.
Current Consumption:	Current output 35 mA max. Voltage output 25 mA max.
Temperature rating:	Operative- 4°F +158°F - 20°C +70°C
	Temperature Storage Temperature - 40°F +185°F - 40°C +85°C.
Humidity:	(non condensing) 0-90%.
Housing:	Material Self-extinguishing.
Dimensions:	3 1/2" x 4 1/2 " x 1/2", 90 x 112x x 12.5 mm.
Weight:	3 oz 90 g.
EMC.	For industrial environments.
	Immunity: EN 61000-6-2.
	Emission: EN 61000-6-4.
Configuration:	PC Configurable and DIP Switch Configurable