Protocolos de Comunicación

Jorge Silva P.Gerente GeneralIMA Tecnologías

IMA Tecnologías

Agenda

• Como nacen

• Antecedentes

• 61850

¿Porqué Nacen?

Evoluciòn de los “drivers” del Negocio…

• Química del Producto

• Excelencia en I&D

Qué producirQué producir Cómo producirCómo producir

• Equipos de Proceso

• Administración de Costos

Cómo Maximizar GananciasCómo Maximizar Ganancias

• Optimización del Control Operacional

• Gestión de Ganancias y Márgenes

Gra

do

de

Imp

ort

an

cia

en l

a in

du

str

ia

Cómo producir

1950 1975 2000

Qué producir Cómo hacerlo Rentable

Visión de un sistema integradoVisión de un sistema integrado

Nivel de Supervisión de la Información

Nivel de Información de Procesos

Nivel Toma de Decisiones

TE

CN

OL

OG

IAS

INF

OR

MA

CIO

N

Medida, Control y Protección

SCADA

MES

ERP’s

Evolución

1940 1960 1980 2000

DominantTechnology

Time

Pneumatic Analog Digital FieldbusFieldbus

Cómo se agrupan

Beneficios

SCADA

TRADITIONAL 4-20 mAVIEW STOPS AT I/O SUBSYSTEM

I / OSUBSYSTEM

CONTROLLER

VIEW

SCADA

FIELDBUS

FIELDBUS VIEWEXTENDS INTO INSTRUMENTS

EXPANDED

Flujo de información en ambos sentidos

15,3 mA

DCS

TRANSMITTER

TAG =LIC-012VALUE =70.34UNIT =M3

STATUS=GOODALARM = Y/N

DCS

TRANSMITTER

4-20 mA Fieldbus

Mejor información

slight increase in control information. Vast increase in management information

sufficient control information but insufficient management information.

Información para ControlInformación para Gestión

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Agenda

• Como nacen

• Convergencia de los Protocolos– Mas Antecedentes

• 61850

Factores de Convergencia

• Desarrollo de la tecnología– Desde la Electromecánica hasta al estado solido y hasta hoy– Desde Transistores hasta microprocesadores

• Crecimiento de la población• Mundo Cambiante, todo mas rápido.• Mas y mejor información.• El poder de los estándares

– IEC, IEEE, ANSI, EPRI, KREMA, CIGRE– Estándares separados en continentes separados, no importaba– Hoy la visión de un mundo global «Plano» es el driver para la convergencia de

estándares.• Soporte a las empresas, vendors y clientes finales.

61850 es un estándar global !!!

La Subestación Serial

• Alambrado Duro• Serial sobre Fibra

– Punto a Punto– Conversores y repetidores

• Comunicación centralizada– Líneas análogas– Módems Dial-UP

• Protocolos– Modbus

La Subestación de transición

• Mix entre Serial y Ethernet• Administración en ambos

lados– Serial– Ethernet

• Ruteo y seguridad es soportado por el terminal server (Software)

• Crecimiento vía Switch Ethernet– Bocas Disponibles

WAN y SCADA

• Al conectar mas de 7 kilómetros, la red de comunicación electrica se parece a una Red de Datos.

WAN – LAN – Subnet = Generación – Transmisión – Distribución

Data Network Power Network

• Fuerzas del mercado que empujan la estandarización– Automatización– Interoperabilidad– Seguridad– Disponibilidad de equipos antiguos.

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• Como nacen

• Convergencia de los Protocolos– Mas Antecedentes

• 61850

61850

• IEC 61850 es un estándar para la automatización de subestaciones eléctricas.

• Trabajo realizado por el International Electrotechnical Comission’s (IEC) Technical Committee

• Soporta LAN• Incorpora mensajes de bus

– MMS (Manufacturing Message Specification)– GOOSE (Generic Object Oriented Substation Events)– SMV– Servicios Web (En desarrollo).

The way to interoperable substation automation

2002 2003 200420012000

2002 2003 200420012000

Further interoperability tests

Test

P

2a

Tes t

P1

First interoperability tests of bay devices

Committee draft

Final draftInternational

Standard

InternationalStandard

Committee draftfor vote

Kic

k off

IEC 61850IEC

61850

IEC

A-A-S

Test

P

2b

Beneficios del 61850El beneficio no está en el relé por si mismo, sino en la aplicación del protocolo al sistema.• Es único, no es un «enchulamiento» de algún protocolo serial.• Diseñado para correr sobre LAN, bajo costo de mantenimiento,

instalación y configuración.• Es un protocolo orientado a objetos, los equipos se identifican

por nombres, no por numeros.• Si se compara con DNP3 en implementaciones, el beneficio

está dado por la ingeniería– DNP3 sobre TCP y UDP

• 8hr para configurar y programar– IEC61850

• 20 min para configurar y programar.

Costos en el tiempo

Ventajas del 61850 sobre DNP3.0

• Estructura de anillo confiable• Uso de fibra punto a punto No hay EMI/EMC• Comunicaciones peer to peer (punto a punto)• Migración de equipos ocurre sin impacto en las aplicaciones• Cambios de la aplicación tienen impactos mínimos en

equipos, redes y desarrollos.• Programación independiente del cableado• Comunicación rápida usando una simple red 100Mbit• Toda la data de los IED, queda disponible para todos los

equipos de la red, incluyendo HMI, E. Ingenieria, Proceso, etc.

Respuesta de Alambrado Versus Comunicaciones

Cuadro Comparativo

Características de los otros protocolos

• Conexión entre IED’s especifica.• Desarrollos de aplicaciones, deben conversar

con distintos protocolos, formato de datos, direccionamientos.

• Tienen capacidades limitadas• Cambios en la red, implican reconfiguraciones

mayores, mapas de memoria.• Obsolescencia de repuestos.

Cuadro comparativo

Tendencias / Noticias

http://iec61850-news.blogspot.com/

http://www.electricenergyonline.com

Preguntas