Neste tutorial estão descritas orientações e procedimentos para comunicar a CPU da série Xtorm publicando dados Goose que serão assinados por um relé de proteção da ABB, por meio do protocolo IEC61850.
Componentes
Software: MasterTool IEC Xtorm 2.14;
Firmware: 1.11.19.0;
CLP: HX3040;
Software ABB: PCM600 2.6;
Seções do Tutorial
1. ARQUITETURA
2. DESENVOLVIMENTO
2.1.1. Acrescentar a comunicação IEC61850 em um projeto.
2.1.2. Adicionar a estrutura de dados necessária para a comunicação IEC61850.
2.1.3. Adicione um DataSet para publicar o dado no Goose.
2.1.4. Extrair arquivo ICD para importar no Relé.
2.2. Configurar o relé da ABB REF-620 para assinar a publicação da XTORM.
2.2.1. Criando um projeto novo no PCM600.
2.2.2. Editando o IP do Relé para comunicar com o Software PCM600.
2.2.3. Configuração online do Relé
2.2.4. Inserir novo device IEC 61850 na arquitetura de projeto do relé REF620
2.2.5. Configurar o recebimento do GOOSE na lógica do relé
2.2.6. Enviando as configurações realizadas para o relé REF620
2.3. Testando o funcionamento
1. ARQUITETURA
Iniciando uma configuração de comunicação IEC 61850 da Xtorm, onde iremos publicar o dado Goose, nessa aplicação iremos apenas comunicar com o Protocolo Goose.
2.1. Acrescentar a comunicação IEC61850 em um projeto.
Clique com botão direito sobre a NET1 > Acrescentar Dispositivo.
Selecione o Driver IEC6185 > Selecione a opção "Acrescentar".
2.1.2. Adicionar a estrutura de dados necessária para a comunicação IEC61850.
Abra as configurações clicando no IEC_61850_Server na porta NET.
Selecione o LogicalDevice > clique na seta para direita.
Podemos também editar o Server Name para melhorar a identificação durante a comunicação. Basta selecionar o server e editar o campo Server Name.
Podemos renomear o LogicalDevice também. Basta clicar sob o mesmo e editar o campo "Device Name".
Agora iremos adicionar um Logica Node e para esse caso iremos utilizar o Generic.
Selecione o LogicalDevice e nesse momento irá aparecer a estrutura com todos Logical nodes disponíveis na Xtorm.
Abra o LN {Gxxx}-Generic e selecione o Generic process I/O e clique na seta para direita.
Irá aparecer abaixo do LD o genérico adicionado.
Podemos renomear o prefixo e o Index do logical node.
OBS: O index não pode ser repetido para o mesmo tipo de logical node. Ex: RELEGGIO1 e RELEGGIO1, mas podemos ter RELEGGIO2.
Adicionar o DataObject que utilizaremos para publicar o dado Goose.
Nesse caso iremos utilizar o IND. Estando com o LogicalNode selecionado, a estrutura com todos DO disponíveis será exibida.
Selecione o IND e clique na seta para direita > Envie o DO para o LN criado.
Se selecionarmos o DO, teremos os atributos disponíveis para o mesmo.
Nesse exemplo iremos permanecer com o default, Valor (stVal), Qualidade (q) e TimeStamp (t).
2.1.3. Adicione um DataSet para publicar o dado no Goose
Entrar na Opção DataSet Clicar em New selecionar o mesmo e Editar o Name Caso deseje.
Com DataSet selecionado abra a estrutura do IEC até a stVal e envie para o dataset o stVal e a qualidade se desejar, mas pode enviar somente o valor (stVal).
OBS: Para o relé da ABB você precisa enviar o Data Attribute e não o Data object, pois se enviar o Data Object inteiro, o relé não irá aceitar e irá apresentar um erro 32 na tela do Relé. A xtorm permite os dois casos, tanto o envio de todo objeto ou somente dos atributos.
Selecionando a opção Goose Publisher, clique na opção New.
Selecione o Goose Control Block criado e nesse caso foi o GCB_0.
Nas configurações do Goose existem alguns pontos importantes. Deve configurar um endereço MAC para essa mensagem. Deve configurar um APPID para essa mensagem.
OBS: APPID na xtorm é configurado com valor em Hexadecimal.
Normalmente em uma comunicação GOOSE, deve-se configurar uma VLAN. No caso do relé ABB, obrigatoriamente deve configurar uma VLAN, pois o relé não aceita a VLAN com valor 0.
2.1.4. Extrair arquivo ICD para importar no Relé.
Primeiro geramos o código da configuração IEC na Xtorm, pois com esse comando iremos criar todas as estruturas na aplicação para funcionamento da comunicação IED.
Clique com botão direito sobre o Serve IEC e clique na opção Generate Code.
Agora podemos exportar o arquivo ICD para usar na configuração do relé. Clique com o botão direito do Mouse sobre o server e selecione Export server.
Será exibido uma caixa de mensagem informando que não será possível realizar um login sem o download completo. Clique em OK.
Determine o nome do arquivo e o local para salvar o ICD.
Uma caixa de mensagem com a informação de sucesso na exportação deve ser exibido. Significa que o arquivo foi gerado com sucesso.
2.2. Configurar o relé da ABB REF-620 para assinar a publicação da XTORM.
Para essa próxima etapa será necessário o uso de uma máquina virtual para windows XP com o software da ABB instalado. Também é necessário o pacote de conectividade para o modelo de relé que será utilizado. Neste exemplo será usado o REF620. Caso não tenha os respectivos drivers, será necessário baixar da ABB, seja via FTP pelo upgrade manager ou baixando direto do site da ABB.
Primeiro devemos executar o PCM600.
Criar um projeto novo em File/New Project....
Determinar um nome para o projeto e clicar em Create.
Com o projeto aberto, iremos determinar as demais configurações.
Na árvore do projeto, iremos incluir uma subestação. Clique com o botão direito do mouse sobre o ícone do projeto > Clique em em New > General > Substation.
Em seguida iremos adicionar um barramento de nível de tensão. Clique com o botão direito do mouse sobre a subestação > Clique em New > General > Voltage Level.
Devemos inserir um novo Bay. Clique com botão direito do mouse sobre Voltage Level e clique em New > General > Bay.
2.2.2. Editando o IP do Relé para comunicar com o Software PCM600.
Clique na tecla do relé marcada em vermelho até aparecer a lista de menus, conforme imagem abaixo.
Para navegar entre os menus utilize as teclas de direção: Tecla Para Cima, Para Baixo, Para Direita e Para Esquerda.
Estando com o Menu selecionado conforme imagem abaixo, a tecla seta para direita irá entrar no menu desejado. Caso deseje retornar, clique na tecla para esquerda.
Entre em Configuration > Communication > Ethernet/Rear Port(S).
OBS: Utilizar a porta ethernet traseira do relé.
Para editar o IP do Relé , deve-se selecionar o item "Ip Address" > Clicar em enter. Para navegar entre caracteres e numeração, deve-se utilizar as teclas de direção.
2.2.3. Inserir novo IED/REF620 sendo as configurações do Relé.
Agora precisaremos inserir novo IED e incluir o MLFB do REF620 você precisa estar com os pacotes do relé que irá utilizar instalado no software. Nesse caso já temos instalado o pacote do relé REF620/RET620.
Nesse momento você pode optar por configurar o Relé de Forma ONLINE ou OFFLINE. Vamos utilizar ONLINE, pois já estamos com o Relé fisicamente.
Selecione a opção Online Configuration > Clique em Next.
Selecione a opção IEC61850 e Click em Next, pois iremos comunicar com dados Goose.
Selecione a porta de trás do relé e defina o IP configurado no mesmo e depois clique em Next.
Deve ficar conforme imagem.
Quando clicar em Next na tela anterior o software irá começar a ler informações do relé.
Quando localizar irá apresentar as informações conforme imagem abaixo. Clique em Next.
Selecione Default Configuration > Clique em Next.
Após localizar as informações, a tela abaixo será exibida.
Quando conectar, observe se as configurações de IP, GW e Masc estão corretas e, caso não estejam, configure-as manualmente.
Quando baixar as configurações do Relé e se conectar novamente, a árvore de dispositivos estará conforme imagem abaixo.
2.2.4. Inserir novo device IEC 61850 na arquitetura de projeto do relé REF620
Clique com o botão direito do mouse sobre a Bay > adicione o IED “IEC 61850 IED”.
Aparecerá uma janela solicitando colocar IP > Atribua o IP da XTORM (no meu caso 192.168.14.69) > Clique em Next > Clique em Finish.
Repare que o IED criado vem com nome genérico criado pelo PCM. Observe se o IP e GW estão corretos também.
Antes de importar o ICD, a opção de Engineering Mode deve estar desabilitada temporariamente.
Entre em Tools > Options > IEC61850 Configuration.
Agora iremos importar o ICD gerado pela Xtorm.
Selecione o IEC61850 genérico adicionado > Clique com o botão direito > Selecione a opção Import.
Selecione o arquivo gerado na Xtorm.
Selecione as opções para importar o arquivo ICD das configurações da Xtorm.
Observe que, após importar, algumas configurações das propriedades do ICE61850 genérico criado anteriormente foram modificadas.
Repare que após importação, os parâmetros de IP do dispositivo devem ir para o configurado na XTORM. Mas, caso não ocorra, basta você configurar manualmente.
Também observe que o Technical Key assume o nome do server, configurado na Xtorm. Na esquerda no Device IEC61850 IED é reconhecido e isso significa que você está com o projeto carregado na Xtorm com as configurações importadas e a mesma em RUN.
Agora com a Xtorm selecionada, habilite a opção Engineering Mode novamente em Tools/Option.
Vamos definir nas configurações IEC 61850 Configuration no GOOSE que o Relé irá assinar os dados enviados pela Xtorm.
Botão direito sobre IEC61850 > IEC61850 Configuration.
Deve-se clicar duas vezes nas configurações do Goose no centro da tela para selecionar a opção, pois assim irá informar que os dados recebidos do IEC61850 (Xtorm) serão assinados pelo Relé REF620.
Observe nas propriedades à direita na tela que as configurações devem estar conforme configurado na Xtorm, App ID, MAC e etc.
FECHAR O CONFIGURADOR > ele vai perguntar se deseja SALVAR , aceitar e aguarde uns segundos ele irá compilar a informação e disponibilizar esse link para o REF como se fosse uma INPUT do REF.
2.2.5. Configurar o recebimento do GOOSE na lógica do relé
Realizar uma configuração na lógica do Relé informando que irá receber os dados enviados e vincular esse dado a uma funcionalidade do Relé, nesse caso iremos enviar para o led "OVERCURRENT PROTECTION".
Clique com botão direito sobre o relé e na opção Application Configuration.
Na lógica default do relé, vamos retirar o Bloco OR marcado em vermelho e vamos adicionar um Bloco GOOSERCV_BIN.
Iremos renomear o mesmo para “GOOSERCV_XTOR”, porque assim facilita a identificação.
Application Configuration > LED.
Abra as configurações de logicas que ficam à esquerda no software entre na Communication e arraste o GOOSERCV_BIN. Quando o mesmo solicitar o nome, altere para “GOOSERCV_XTOR”.
Depois dessa configuração, feche a tela de configuração da aplicação e nesse momento irá solicitar para salvar.
Aguarde o software compilar.
Agora vamos vincular os dados recebidos no GOOSE DA XTORM com a lógica programada no relé.
Abra o item SIGNAL_MATRIX, clicando com o botão direito sobre o Relé REF620.
Selecione a aba GOOSE e atribua o sinal que vem da XTORM ao bloco “GOOSERCV_XTOR”.
Feche o Signal Matrix com a opção de salvar. Esperar compilar.
2.2.6. Enviando as configurações realizadas para o relé REF620
Clique com o botão direito do mouse sobre o REF620 e clique em Write To IED.
Confirme que deseja enviar as configurações.
Informação que o envio foi enviado com sucesso.
2.3. Testando o funcionamento
Nesse teste escrevemos diretamente na estrutura do IEC61850 na Xtorm, então não nos vinculamos a uma variável.
Colocamos a variável "stVal"da estrutura gfbIEC61850_LogicalDevice.RELEGGIO1.fbInd.stVal para o valor TRUE.
Observe na imagem do Relé que o LED a direita ligou quando setamos o valor da variável.
NOTA:
Sempre que houver alterações no ICD da XTORM ou do RET, o ICD DO REF deve ser ATUALIZADO. Mesmo que essas alterações sejam INCREMENTAIS. A alteração de um ICD Publisher geram parâmetros e o ICD RECEIVER pode entender que sua leitura não é mais confiável caso o CHECKSUM do ICD Publisher não bata. Isso varia de fabricante para fabricante. No caso da ABB e Siemens é certeza que precisa atualizar o ICD do IED RECEIVER caso gere qualquer alteração no PUBLISHER.
Caso não defina uma VLAN para comunicação GOOSE ou não public da maneira aceitável pelo relé que seria o Atributo do Objeto irá apresentar na tela do relé uma mensagem de código 32 Err Goose receiver.
Também é importante verificar as configurações dos switches, pois alguns podem bloquear mensagens GOOSE.
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