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
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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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• 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