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1 ControlExpert Fernwirk- und Automatisierungssystem CE 406 CE 410 CE 630 CE 720

2 Intelligent Solutions In liberalisierten Energiemärkten gewinnt die wirtschaftliche und effiziente Führung von Energieverteilnetzen zunehmend an Bedeutung. Die Sicherstellung der Versorgung bei gleichzeitiger, garantierter Übergabequalität hat oberste Priorität. Investitionen in den Betrieb der Infrastruktur müssen zukunftssicher angelegt sein, und Systeme müssen flexibel an operative und organisatorische Prozesse adaptiert werden können. gleichzeitig eingesetzt werden können. So basiert z.b. die Knoten- und Stationsebene auf gleicher Hardware. Die für das jeweilige Projekt geforderte der Anwendungsebene kann aus einer Vielzahl von SoftwareModuln flexibel zusammengestellt werden. Als durchgängiges, modulares Zwischen den Betriebsführungsebenen sind alle gängigen Kommunikationsdienste anwendbar: Informationssystem zur Betriebsführung von Energieverteilnetzen Die Parametrierung der erfolgt über den Service PC CE 720. Analog-/ISDN- Wähldienst GSM/GPRS TCP/IP Datennetze IEC DNP3 (in Vorbereitung) Höchster Wert wurde auf die funktionale und teilweise auch mechanische Aufwärtskompatibilität zu unserer großen Basis an bereits gelieferter Systemen der zweiten Generation gelegt. So können Systeme der zweiten Generation mit Hilfe von Komponenten der dritten Generation funktional hochgerüstet (z.b. IEC 104) bzw. erweitert werden (z.b. I/O-Karten). Die Komponenten und Geräte der dritten Generation erfüllen in Bezug auf EMV/EMC und EU- Umweltrichtlinien die zur Zeit gültigen Normen. Miet-/Standleitungen konzipiert, kann die dritte Generation der Fernwirksystemfamilie Die Kommunikation erfolgt mit den Standard-Protokollen nach 2/4- Draht CU- Leitungen ControlExpert dazu einen signifikanten Beitrag leisten. Der ControlExpert wird in folgenden Bereichen eingesetzt: Operation Support Systeme Netzdokumentation Trouble Ticket System SAP Alarmierung SMS Pager Abge setzter Bedienplatz Leitstellenebene WEB-Dienste Fernparametrierung Softwaredownload Diagnose&Test Elektrische Energienetze CE 650 Wasserversorgungsnetze CE 650 Gasversorgungsnetze Fernwärmenetze Pipelines Schnell und zuverlässig erfasst und korreliert er Betriebsund Fehlerzustände in den Netzen und meldet sie an regionale bzw. zentrale Bedienebenen weiter. Umgekehrt können von diesen Bedienebenen aus Elemente in Energieverteilnetzen gesteuert und konfiguriert werden. Durch die offene Systemarchitektur lässt sich das System flexibel an jedes Anforderungsprofil auf allen Systemebenen anpassen. Die Basis dieser Architektur bildet eine einheitliche 32 Bit- Hardwareplattform und optimal aufeinander abgestimmte Funktionen (Software- Moduln), die auf verschiedenen Informationsebenen LAN/WAN (analog, ISDN, GSM, GPRS, Mietleitungen, Kabelwege, UHF/ VHF-Funk) IEC Knotenebene Service PC CE720 CE 630 Reg. Bedienplatz LAN/WAN (analog, ISDN, GSM, GPRS, Mietleitungen, Kabelwege, UHF/ VHF-Funk) IEC Stationsebene Stations- PC CE 650 Prozessebene 104 CE 410 Geräte CE 408 Geräte CE 404 Geräte Fremd IEC IEC Konv. Schnittstellen Fremdprotokolle

3 IEC Bus IEC Bus IEC Intelligent Solutions ControlExpert in der Unterstation CE 410 In dem modularen, multiprozessor gesteuerten Stationsleitgerät CE 410 sind sowohl die Fernwirkfunktionen als auch Funktionen der Stationsleittechnik und der Automatisierungstechnik realisiert. Die eingesetzte Technologie entspricht dem System ControlExpert 630 auf der Knotenebene. Auf der Prozessseite ermöglicht das Stationsleitgerät sowohl den Anschluss von lokalen Ein-/Ausgabe- Baugruppen, als auch den Anschluss von Subsystemen über standardisierte oder proprietäre Schnittstellen. Das Stationsleitgerät CE 410 kann bis zu 3 lokale E/A-Busse verwalten. Pro lokalem E/A-Bus können 30 E/A- Adressen betrieben werden. Die Einbindung von Schutzgeräten erfolgt über IEC , wobei neben den durch den Standard definierten Schutzgeräten, Geräte auch frei definiert werden können (z.b. Kombi-Schutzgeräte). Für die Kommunikation zum Knoten CE 630 bzw. zur Leitstelle können die Protokolle IEC (im Leitsystem Service PC CE 720 Aufruf- bzw. Spontanbetrieb) und Verwendung finden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit der redundanten Anbindung über zwei getrennte Übertragungskanäle. Es werden alle gängigen Kommunikationstechnologien unterstützt (analog, ISDN, GSM, GPRS, Standleitungen, Mietleitungen). Eine lokale DCF 77 bzw. GPS Uhr bietet die entsprechende Genauigkeit bei besonders zeitkritischen Anwendungen. Die Parametrierung der Unterstation CE 410 erfolgt über den Service PC CE 720, der entweder lokal oder remote am Knoten angeschlossen ist. Eine Parametrierung über die Leitstelle ist in Vorbereitung. Eine Stationsbedieneinheit CE 650 kann entweder über ein LAN- Interface oder eine RS 232 Verbindung mit dem Stationsleitgerät gekoppelt werden. Es ermöglicht eine lokale Überwachung und Steuerung der angeschlossenen Geräte. Der CE 650 besitzt eine graphische Bedienoberfläche mit den leitstellentypischen Funktionen und Bedienmöglichkeiten. Stations- Bedieneinheit Ein- und Ausgabebaugruppen In der nachfolgenden Aus-führung wird die neue Generation von E/A- Baugruppen beschrieben. Diese Baugruppen sind funktions- und pinkompatibel zu den Baugruppen der zweiten Generation. Damit ist ein Mischbetrieb am selben E/A- Bus möglich. Jede Baugruppe besitzt ihren eigenen Prozessor, so dass wesentliche Funktionen unmittelbar auf der Karte abgewickelt werden können. Die Busstruktur erlaubt den Betrieb abgesetzter Karten in einer verteilten Umgebung. Prozessor Atmel 89C51 Programmspeicher: 64 KByte FLASH-EPROM Datenspeicher: max. 128 KByte RAM Serieller E/A-Bus 9,6 und 19,2 Kbit/s asynchron (kompatibel zum Vorgänger) Bauweise Einfach-Europa-Format 100x160mm Anzeige der Ausgabe zustände über LED bzw. 7-Segment Anzeige bei AE 16 (optional) EMV/EMC EN DCF 77 DCF 77 GPS GPS UHR UHR SSR 4 SSR 4 SSR 5 SSR 5 E/A- BUS CE 410 EN EN EN EN CISPR 16 ME ME AE AE AA AA ZW ZW BA32 BA32 I/O I/O Produktsicherheit EN E/A- Erweiterungs-BUS Umgebungsbedingungen Lager C Betrieb C Rel. Feuchte 0 80% (nicht kondensierend)

4 Digitalausgabe BA galvanisch getrennte Digitale Relais- Ausgänge Anschaltung: - 1-polig (32 Befehle) - 2-polig (16 Befehle) - 1,5-polig (32 Befehle) - doppelpolig (8 Befehle) Kontaktbelastung 60 VA bei max. 2A und 220V DC Aussenkreisprüfung: - Zyklische Prüfung pro Befehl bei nicht aktiver Befehlsausgabe - Prüfung des Aussenkreises vor der Befehlsausführung (Widerstand, Unterbrechung, Kurzschluss) - Permanente Prüfung pro Befehl auf Kurzschluss und Fremdspannung während der Befehlsausgabe Im Verbund mit CE 2 Ausgabeeinheiten BW-16 und BP-03/BP-04 einsetzbar Anschaltung über 37 pol.sub-d- Stecker Separate Zuführung der Befehlsspannung - Gemeinschaftsverkehr - Punkt zu Punkt- Verkehr Befehlsgabe 1 aus n Impuls- und Dauerausgabe Befehlsausgabe- und Nachlaufzeit pro Befehl einstellbar Absteuerung über externes Signal (z.b. Rückmeldung) In/Out of Service Digitaleingabe ME galvanisch getrennte digitale Eingänge (Optokoppler) Nenn-Eingangsspannung V DC Optional: Zustandsanzeige über LED's durch Zusatzbaugruppe 1- und 2- polige Erfassung mit beliebiger Zuordnung Störimpulsunterdrückung (Zeit parametrierbar) Störstellungsunterdrükkung bei Doppelmeldungen (Zeitparametrierbar) Select und Execute (zweistufige Ausgabe mit Vorspeicherung) Kurzzeitunterbrechungsunterdrückung Flatterunterdrückung mit automatischen IOS Stufenstellungserfassung - 6/7Bit mit Vorzeichen und Laufkontakt - BCD,Gray, binär codiert Negierung der Eingänge Wischer/Dauermeldungen In/Out of Service Übertragungsverzögerung nach Auftreten eines Ereignisses Meldungen mit und ohne Zeitstempel Echtzeiterfassung 1ms Zählimpulseingabe ZE 32 Hardware wie ME galvanisch getrennte Zählimpulseingänge (Optokoppler) Nenn- Eingangsspannung V DC Zahlfrequenz max. 100 Hz Batteriepufferung (optional) 32 Bit Zählung mit einstellbarem Überlaufwert und Überlaufanzeige Zählwertskalierung Impuls- / Flankenzählung Zählwertübertragung - zyklisch - auf Abfrage - extern getriggert Sammelabfrage über eine Zählwertgruppe Startwertvorgabe Störimpulsunterdrückung In/Out of Service Echtzeiterfassung 1ms Ein/Ausgabe MX16 8 digitale Eingänge (wie ME 32 max.60v DC) 4 digitale Ausgänge (wie BA 32-2) 4 Messwerteingänge (wie AE 16) Einsetzbar in CE 404/ 19 und abgesetzt Meldeeingabeverarbeitung wie ME 32 Befehlsausgabefunktionen wie BA 32 Analogwertverarbeitung wie AE 16

5 Analogeingabe AE galvanisch getrennte Messwerteingänge Messbereiche - Ströme 2.5 ma, 4 ma, 5mA,10mA, 20mA - Spannungen: 10 V Vor- Auflösung 16 Bit, inklusive zeichen Genauigkeit 0,5% vom Endwert 4 externe Triggereingänge (Messwertverlaufsprotokoll) Normales und summierendes Schwellwertverfahren Mittelwertbildung mit variabler Anzahl von Abtastungen Störfrequenzunterdrückung 16 2 /3 Hz, 50 Hz, 60 Hz Restwertunterdrückung Live Zero Überwachung Gradientengrenzwert Variable Messbereichsgrenze Übertragung mit und ohne Zeitstempel In/out of Service Übertragung - zyklisch - spontan bei Schwellwert überschreitung - zyklisch und spontan - auf Abfrage - Zwangsübertragung Messwertintegration Kanalbezogenes Abtastintervall von 200 ms bzw. Abtastrate 5 Hz Analogausgabe AA 04 4 Analogausgänge Ströme: 2,5mA, 5mA, 10mA, 20 ma Analogausgabe 12 Bit, inklusive Vorzeichen Ausgabebereichsüberwachung Polarität Life Zero- Überwachung In/Out of Service Parametrierung, Service und Diagnose CE 720 Alle Service-Funktionen dem System ControlExpert CE 720 durchgeführt. werden mit Die eingesetzte Hardware entspricht einem handelsüblichen PC. Die Grundlage für die Software bilden leistungsfähige Standardprodukte wie MS WINDOWS und MS ACCESS. Die Datenbank ist netzwerkfähig und hat standardisierte Datenbankschnittstellen (SQL, ODBC). Damit ist die Grundlage für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Systemherstellern geschaffen, was als Systemanforderung immer wichtiger wird. Die standardisierte Datenbankschnittstelle ermöglicht aber auch den Datenaustausch mit Standard-Produkten wie dem Tabellenkalkulationsprogramm MS EXCEL. Auf diese Weise können systemspezifische Parameterdaten, die mit anderen Werkzeugen erstellt wurden, vom ControlExpert CE 720 weiterverarbeitet werden. Zu den Standardfunktionen (Rückdokumentation, Projektverwaltung, etc.) kommen weitere wichtige Funktionen hinzu: Technologischer Schlüssel Der Anwender hat die Möglichkeit ein eigenes Bezeichnungssystem in Form eines technologischen Schlüssels zu definieren. Der technologische Schlüssel gliedert sich in fünf Schlüsselebenen und wird für alle Informationen (Prozess, System etc.) angewendet. Jedem technologischen Schlüssel können verschiedene Attribute (Ereignispriorität, Ereignisarchiv etc.) zugeordnet werden.

6 Automatisierung Die Automatisierungsfunktionen sind ein eigenständiger funktionaler Block, der durch die Integration einer SPS- Software realisiert ist. Der Anwender kann mit Hilfe der Programmiersprache nach IEC eigene Programme entwickeln: Anweisungsliste Funktionsplan Kontaktplan Graphische Methode Um die Applikation auszutesten steht ein leistungsfähiger graphischer Debugger zur Verfügung, der Online- Debugging erlaubt: Einzelschritt- und Echtzeitausführung Trace-Funktion Interaktive Erstellung von Tests Archivierung der Testergebnisse Macro-Kommandos Anzeige und Änderung der Prozeßvariablenwerte Ein Library-Manager ermöglicht das Archivieren von oft verwendeten Funktionen, z.b. bestimmte Reglertypen. Eine Vielzahl von weiteren nützlichen Funktionen sorgen für einen optimalen Applikationsablauf. Freie Informationsrangierung Alle Prozess- und Systeminformationen haben einen eindeutigen technologischen Schlüssel. Jedem technologischen Schlüssel können in Überwachungsrichtung mehrere Ziele zugeordnet werden. In Steuerrichtung ist eine 1 zu 1 - Zuordnung möglich. Einrichten und Parametrieren der Ein-/Ausgabe-Baugruppen Diese bezieht sich sowohl auf lokale Ein-/Ausgabe- Baugruppen, als auch auf dezentrale Einheiten. Pro Eingang bzw. Ausgang gibt es einen spezifischen Satz von Parametern. Leistungsfähige Kopierfunktionen (Baugruppe kopieren, Parameter kopieren) ermöglichen eine effiziente Parametereingabe. Die beiden Features Softwaredownload und Fernparametrierung ermöglichen jederzeit ein komfortables anpassen der Parametrierung von zentraler Stelle aus. Importfunktionen Neben der manuellen Parametrierung, bietet sich die Parametrierung über MS- EXCEL Tabellen insbesondere bei Massendaten oder der Parametrierung größerer Stationen an. Während des Imports werden die Daten auf Plausibilität geprüft. Exportfunktionen Analog zum Import können Parametrierdaten als Rückdokumentation auch wieder in MS- EXCEL Tabellen exportiert werden. Kommunikation mit der übergeordneten Netzebene Den Kern dieser Funktionsgruppe bildet die technologische Aufbereitung der E/A-Informationen. Ein weiterer Funktionsbaustein stellt das Protokollmodul dar, das die Schicht 2 des entsprechenden Fernverkehrsprotokolls bearbeitet. Multi-Port-Betrieb Der Multi-Port-Betrieb ermöglicht eine Kommunikation zwischen dem Stationsleitgerät und mehreren Leitstellen. In jedem Kanal kann ein spezifisches Protokoll und eine spezifische technologische Aufbereitung eingesetzt werden. Die Kanäle arbeiten unabhängig voneinander, demzufolge sind spezifische Parameter wie Übertragungsgeschwindigkeit pro Kanal oder Schwellwertbehandlung pro Meßwert individuell einstellbar. Kanäle mit hohen Übertragungsgeschwindigkeiten und einer aufwendigen technologischen Aufbereitung können auf eine separate Baugruppe (Mehrprozessorsystem) ausgelagert werden. Protokolle Als Standardprotokoll wird das IEC bzw. eingesetzt. Die Implementierung des IEC Standards ist in der Vorbereitung. Weiterhin werden verschiedene Fremdprotokollanpassungen und anwendungsspezifische Lösungen unterstützt. Priorisierung von Ereignissen Die Standardprotokolle unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung entsprechend den Normungsaktivitäten. Jedem Ereignis kann in Überwachungsrichtung eine Priorität zugeordnet werden. Es stehen insgesamt 5 Prioritätsstufen zur Verfügung. Abgefragte und zyklische Listen Jedes Ereignis kann einer oder mehreren Listen zugeordnet werden. Die Listen werden parallel abgearbeitet. Ereignisarchiv Jedes Ereignis (Prozeß, System) kann in ein Ereignisarchiv eingetragen werden. Dies gilt sowohl in Steuer-, als auch in Überwachungsrichtung. Die Größe des Ereignisarchivs ist einstellbar. Diagnose Leistungsfähige Diagnose-funktionen unterstützen den Anwender beim alltäglichen Umgang mit dem System. Analyse des chronologischen Fehlerarchivs Fehlerdiagnose der Ein- bzw. Ausgabe-Baugruppen Alle Diagnosefunktionen lassen sich online und netz-weit durchführen. Die netzweite Diagnose wird durch einen Netzrouter er-möglicht, der auch in kon-ventionellen Netzen (WT, Modem etc.) eingesetzt werden kann.

7 IEC IEC Störfalldateien IEC IEC IEC Intelligent Solutions ControlExpert im Knoten CE 630 In der Knotenebene findet das Produkt CE 630 Verwendung. Je nach Größe und Funktion kann es mit Steuerwerken SSR 4 bzw. SSR 5 realisiert werden. Die neue leistungsfähige Steuereinheit SSR 4 mit 32 Bit Prozessor und LINUX Betriebssystem bedient über einen internen BUS verschiedene Protokollmoduln. Die SSR 4 besitzt folgende Schnittstellen: 2 x LAN 4 x RS x RS 232 Service 1 x USB 1 x AUX 1 x RS 485 Fernwirkbus Die Steuereinheit ermöglicht einen variablen Systemausbau, abhängig von der Anzahl der angeschlossenen Unterstationen. Die Kommunikation zur Leitebene bzw. Unterstation erfolgt entweder über die Standard Fernwirkprotokolle IEC und, oder mit Hilfe des Protokollwandlers auch über proprietäre Protokolle. Ein neu entwickeltes Konzept erlaubt die Wahl zwischen verschiedenen Redundanzvarianten. Die Erfassung lokaler Prozessinformationen erfolgt seriell oder über konventionelle Ein Ausgabebaugruppen. Die Anbindung von Schutzgeräten kann gemäß Standard Protokoll IEC , auch frei definierbar (Kombischutzgeräte), durchgeführt werden. Als lokale Bedieneinrichtung bzw. regionaler Bedienplatz kann ein Visualisierungssystem CE 650 angeschaltet werden. Es ermöglicht die Überwachung und Steuerung von größeren Betriebstellen oder kleinerer Subnetze. Objektorientiert aufgebaut, erlaubt der CE 650 eine graphische Darstellung der Anlage bzw. des Netzes mit allen leitstellentypischen Bedien- und Darstellungsfunktionen für die Betriebsführung einschließlich der Erstellung von Betriebsführungsprotokollen und Archivierung. Die lokale Bedieneinrichtung läuft auf einem Standard PC unter Windows oder LINUX. Der Knoten CE 630 ist sowohl als Kommunikations- als auch als Vorverarbeitungsknoten inklusive lokaler Unterstation einsetzbar. Wartung, Diagnose und das Bereinigen von Fehlern im System vereinfachen sich erheblich durch die Möglichkeit der Fernparametrierung, sowie das Fernladen der angeschlossenen Unterstationen mit Software vom Knoten aus. Dazu wird der gleiche Service PC CE 720, über den auch die Parametrierung des Knotens selbst erfolgt, benötigt. Der Knoten wird standardmäßig in 19 - Technik aufgebaut. Andere Bauweisen sind auf Anfrage lieferbar. Die Versorgung erfolgt wahlweise mit 230 V AC oder 24/48/60/110 V DC. zum Leitsystem Service PC CE 720 Bedien- und Beobachtungsplatz Funktionaler Überblick: SSR-4 SSR-4 SSR-5 SSR DCF 77 DCF 77 GPS GPS Uhr Uhr E/A- Bus FWB FWB ME ME CE 650 BA BA AE AE CE 630 ZW 32 AA ZW 32 AA 4 4 Prozessankopplung zur Leitstelle Flexible Implementierung von Protokollmodulen - IEC DNP3 (in Vorbereitung) - Fremdprotokolle Verkehrsart - Gemeinschaftsverkehr (Aufrufbetrieb) - Spontanbetrieb (Punkt zu Punkt) - Parallelbetrieb (Verteilung von Informationen an mehrere Leitstellen)

8 Prozessankopplung zur Unterstation Flexible Implementierung von Protokollmodulen - IEC IEC Fremdprotokolle Verkehrsart pro Linie konfigurierbar - Gemeinschaftsverkehr - Punkt zu Punkt- Verkehr Redundanz-Varianten Die Ausprägung der Redundanz kann flexibel an das Sicherheitsbedürfnis des Anwenders angepasst werden: Knotenredundanz durch Knotendoppelung Kommunikationsredundanz zur Leitstelle (auch über unterschiedliche Kommunikationsmedien) Kommunikationsredundanz zu den Unterstellen (auch über unterschiedliche Kommunikationsmedien) Sicherstellung der Verfügbarkeit des Gesamtsystems Signalisierung von Fehlerzuständen an die Leitstelle Kanalumschaltung im Störungsfall Ausfallüberwachung der Knotenkomponenten inkl. Übertragungseinrichtungen Knoten- Umschaltung bei redundanter Auslegung durch Steuerung über die Leitstelle Parametrierfunktionen Schnittstellenparameter Protokolltypspezifische Parameter Adresszuordnungslisten (Gemeinschafts- Stationsliste verkehr) Fernparamerteirung der Unterstellen (bei IEC 104) Softwaredownload Echtzeitsynchronisation Systeminterne Synchronisation der Knotenelemente Synchronisation der Unterstationen Synchronisation über die Leitstelle Bauweisen Die Standard Bauweise für CE 630 und CE 410 ist 19- Zoll (84TE) mit einer Höhe von 3HE. CE 406 ist in einem Gehäuse für Hutschienenmontage untergebracht. Alle Anschlüsse (Stromversorgung, Kommunikation und Ein-/Ausgabe) sind von vorne zugänglich. Für die Realisierung von Projekten stehen eine Reihe von Standardaufbauten zur Verfügung. Auf Kundenwunsch oder bei besonderen Projektanforderungen sind auch andere Bauweisen möglich. TCE kann dazu auf eine langjährige Tradition im Schaltschrankbau zurückblicken. Zentrale: TCE TeleControlExpert GmbH Nobelstraße 18, D Ettlingen Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) Technische Änderungen vorbehalten April 2010

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