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RTU500 Serie RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation Funktionsbeschreibung Teil 5: SCADA-Funktionen

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RTU500 Serie

RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationFunktionsbeschreibungTeil 5: SCADA-Funktionen

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation Version

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0

VersionDokumentnummer: 1KGT 150 797 V003 0Version: Datum: Änderungen:0 05/2012 Erste Version1 05/2013 Neues Layout2 12/2014 Neues Layout3 04/2016 Kapitel 'Stellbefehl, Einschränkungen' aktualisiert (PR#19944).

Wertebereich und Standardwert des DCO/SCO Parameters 'Ab-steuerverzögerungs-Zeit' korrigiert (PR#25977).Überschriften der Kapitel 'Analoger Sollwert-Stellbefehl mit/ohneStrobe' korrigiert (PR#20095)Fehlende ITI-PDP Parameter ergänzt (PR#17137)

Version RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation

1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation Inhalt

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | I

Inhalt1 Einführung...................................................................................................................... 1-1

1.1 RTU500 Serie Funktionsbeschreibung – Einführung............................................1-1

1.2 Vorwort............................................................................................................... 1-1

2 SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung............................................................... 2-1

2.1 Verarbeitungsmeldungen.....................................................................................2-1

2.1.1 Aufteilung der Funktionen.................................................................. 2-2

2.1.2 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen......................................... 2-2

2.1.3 PDP-Funktionen der CMU................................................................. 2-6

2.1.4 Fehlerbehandlung...............................................................................2-8

2.2 Verarbeitung von analogen Messwerten............................................................. 2-9

2.2.1 Typen analoger Messwerte (AMI)....................................................... 2-9

2.2.2 MFI-Typen (Measured Floating Point Information).............................2-10

2.2.3 Aufteilung der Funktionen................................................................ 2-10

2.2.4 Funktionen der Analogeingabe-Baugruppen.................................... 2-10

2.2.5 FIFO-Speicher der Analogeingabe-Baugruppen............................... 2-15

2.2.6 PDP-Funktionen der CMU............................................................... 2-15

2.2.7 Fehlerbehandlung.............................................................................2-19

2.3 Verarbeitung von digitalen Messwerten.............................................................2-20

2.3.1 Darstellung der digitalen Messwerte.................................................2-20

2.3.2 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen....................................... 2-21

2.3.3 FIFO-Speicher der Binäreingabe-Baugruppen..................................2-23

2.3.4 PDP-Funktionen der CMU............................................................... 2-23

2.3.5 Fehlerbehandlung.............................................................................2-25

2.4 Verarbeitung von Bitmuster-Befehlswerten........................................................2-25

2.4.1 Aufteilung der Funktionen................................................................ 2-26

2.4.2 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen....................................... 2-26

2.4.3 FIFO-Speicher der Binäreingabe-Baugruppen..................................2-28

2.4.4 Fehlerbehandlung.............................................................................2-28

2.5 Zählwert-Verarbeitung....................................................................................... 2-28

2.5.1 Zählwert-Typen................................................................................ 2-28

2.5.2 Aufteilung der Funktionen................................................................ 2-29

2.5.3 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen....................................... 2-30

2.5.4 PDP-Funktionen der CMU............................................................... 2-32

2.5.5 Fehlerbehandlung.............................................................................2-35

2.6 Binäreingabe-Baugruppen und Analogeingabe-Baugruppen.............................2-36

2.6.1 Anzeige der Status von Eingabebaugruppen....................................2-36

2.6.2 Verwaltung eines Überlaufs in Ereignis-Warteschlangen................... 2-36

2.7 Direkte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messumformer...................... 2-36

2.8 Logik-Funktionen...............................................................................................2-42

2.8.1 ODER-Gruppe..................................................................................2-42

2.8.2 UND-Gruppe....................................................................................2-43

Inhalt RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation

II | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

2.8.3 NOR-Gruppe....................................................................................2-43

2.8.4 Dynamisches-ODER-Gruppe............................................................2-43

2.8.5 Die Funktionen Sicherheitsrelevante Meldungen und SicherheitsrelevanteAlarme..............................................................................................2-43

2.8.6 Funktion Sicherheitsrelevante Meldungen.........................................2-43

2.8.7 Funktion Sicherheitsrelevante Alarme............................................... 2-43

2.8.8 Qualitätskennung Gruppensignal......................................................2-44

3 SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung........................................................................... 3-1

3.1 Aufteilung der Funktionen................................................................................... 3-1

3.2 Befehlsausgabe-Verfahren.................................................................................. 3-2

3.3 Objektbefehlsausgänge.......................................................................................3-3

3.3.1 Einzelbefehl (SCO)..............................................................................3-3

3.3.2 Doppelschaltbefehl (DCO).................................................................. 3-4

3.3.3 Befehlsabsteuerung durch Rückmeldung...........................................3-5

3.3.4 Befehlsausgabe ohne Überwachung..................................................3-6

3.3.5 Betriebsart LOCAL der Binärausgabe-Baugruppen 23BA22/23BA23...3-12

3.3.6 Objektbefehlsausgabe, Einschränkungen......................................... 3-13

3.4 Regelungs-Stellbefehl........................................................................................3-13

3.4.1 Neuauslösung von Regelungs-Stellbefehlen.....................................3-14

3.4.2 Regelungs-Stellbefehle, Einschränkungen........................................ 3-14

3.5 Sollwert-Stellbefehlausgabe.............................................................................. 3-15

3.5.1 Analoge Sollwert-Stellbefehlausgabe (ASO/ FSO).............................3-15

3.5.2 Bipolare, unipolare und Live-Zero-Umwandlung...............................3-15

3.5.3 Skalierung........................................................................................ 3-16

3.5.4 Analoger Sollwert-Stellbefehl ohne Strobe....................................... 3-17

3.5.5 Analoger Sollwert-Stellbefehl mit Strobe.......................................... 3-17

3.5.6 Digitale Sollwert-Stellbefehlausgabe (DSO).......................................3-18

3.5.7 Digitaler Sollwert, Darstellung...........................................................3-18

3.5.8 Skalierung und Formatumsetzung....................................................3-19

3.5.9 Digitaler Sollwert-Stellbefehl ohne Strobe.........................................3-20

3.5.10 Digitaler Sollwert-Stellbefehl mit Strobe............................................3-20

3.5.11 Stellbefehl, Einschränkungen............................................................3-21

3.6 Bitmuster-Befehl............................................................................................... 3-21

3.6.1 Funktion........................................................................................... 3-21

3.6.2 Fehlerbehandlung.............................................................................3-22

3.6.3 Bitmuster-Befehl, Einschränkungen..................................................3-22

3.7 Binärausgabe-, Analogausgabe- und Befehlsüberwachungs-Baugruppen.........3-23

3.7.1 Anzeige der Status von Ausgabebaugruppen.................................. 3-23

3.7.2 Verwaltung eines Überlaufs in Ereignis-Warteschlangen................... 3-23

4 Glossar...........................................................................................................................4-1

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation EinführungRTU500 Serie Funktionsbeschreibung – Einführung

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 1-1

1 Einführung

1.1 RTU500 Serie Funktionsbeschreibung – Einführung

Die Funktionsbeschreibung besteht aus mehreren Teilen:

Dokumentnummer Teilename Beschreibung

1KGT 100 754 Teil 1: Übersicht Übersicht über die RTU500 Serie und die

Systemarchitektur

1KGT 100 755 Teil 2: Baugruppenträger-Lösungen Beschreibung der Baugruppenträger-Lösun-

gen der RTU500 Serie

1KGT 100 756 Teil 3: Hutschienen-Lösungen Beschreibung der Hutschienen-Lösungen der

RTU500 Serie

1KGT 100 757 Teil 4: Hardware-Module Übersicht über Baugruppenträger und Hut-

schienenmodule der RTU500 Serie

1KGT 100 758 Teil 5: SCADA-Funktionen Beschreibung der SCADA-Funktionen der

RTU500 Serie

1KGT 100 759 Teil 6: Funktionen der RTU500 Se-

rie

Beschreibung der Funktionen der RTU500

Serie

1KGT 100 760 Teil 7: Archivfunktionen Beschreibung der Archivfunktionen der

RTU500 Serie

1KGT 100 761 Teil 8: Integrierte HMI Beschreibung der integrierten HMI-Schnitt-

stelle der RTU500 Serie

1KGT 150 896 Teil 9: Schnittstellen und Netzwerke Beschreibung der Schnittstellen- und Netz-

werkfunktionen der RTU500 Serie

Tabelle 1: Teile der Funktionsbeschreibung

1.2 Vorwort

In diesem Dokument werden die SCADA-Funktionen (Supervisory control and data acquisition) derRTU500 in Überwachungs- und Befehlsrichtung beschrieben.

Einführung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVorwort

1-2 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitungsmeldungen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-1

2 SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungIn diesem Dokument werden die SCADA-Überwachungsfunktionen beschrieben, die für die folgen-den Kommunikationsmodule zur Verfügung stehen:

Binär-Eingabemodule:

• 23BE23• 23BE40• 23BE50• 23BI61• 211BID51

Analog-Eingabemodule:

• 23AE23• 23AI60• 211AID50• 23PT60

Binäre und analoge Eingänge der folgenden integrierten Multi-E/A-Module:

• 560CIG10 / 560CID11• 511CIM01

2.1 Verarbeitungsmeldungen

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung können für zwei Meldungstypen ausgeführt werden:

• Einzelmeldungseingang (SPI)• Doppelmeldungseingang (DPI)

Der Normalzustand eines DPI ist eine Antivalenz-Bitkombination (10 oder 01).

Doppelmeldungen werden durch zwei Sequenzbits auf dem gleichen Binär-Eingabemodul darge-stellt. Während eine Einheit von einem Zustand in den anderen wechselt (Beispiel: Ein Trennschalterwechselt von AUS zu EIN.), wird ihr während der Laufzeit ein Zwischenzustand (00) zugewiesen.

Abbildung 1: Definition von Meldungstypen

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitungsmeldungen

2-2 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Die Definition der Bitpositionen AUS und EIN kann für die gesamte Konfiguration geändert werden.Wird eine Bitposition geändert, gilt dies auch für DCO- und RCO-Befehle.

Parametername Standard Parameterposition

Ein-/Ausgangsklemmen für DPI, DCO und

RCO vertauschen

Deaktiviert RTU Parameter

Aktiviert / deaktiviert

Die Binär-Eingabetypen können innerhalb eines Meldungsmoduls gemischt werden.

Dabei ist zu beachten, dass DPI oder SPI für Verarbeitungsmeldungen wie Impulszähler, Zustands-meldungen oder Bitmuster-Befehlen konfiguriert sein können. Digitale Messwerte und Bitmuster-Be-fehle müssen so konfiguriert sein, dass sie entweder an Bitposition 1 oder an Bitposition 9 starten.

2.1.1 Aufteilung der Funktionen

Die Prozessdatenerfassungs-Funktionen für Meldungen, die von RTU500 verarbeitet werden, kön-nen in Funktionen unterteilt werden, die von den folgenden Elementen verwaltet werden:

• E/A-Controller (IOC) der Binär-Eingabemodule• Prozessdatenverarbeitung (PDP) der CMU• Protokollspezifische Kommunikationsschnittstelle einer CMU

Die Datenverarbeitungsfunktionen der Kommunikationsschnittstelle werden in der Dokumentationdes entsprechenden Kommunikationsprotokolls beschrieben.

Für die Binäreingabe-Baugruppen stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

• Das Eingangsregister lesen (jede Millisekunde)• Digitalfilter (Kontaktprellen)• Schwingungsunterdrückung (Signalflattern)• Signalinvertierung• Timeout-Überwachung für die DPI-Zwischenstellung• Speichern von Ereignissen mit Zeitstempel in der FIFO-Warteschlange

Folgende Funktionen stehen für die PDPs der CMUs zur Verfügung:

• Verwaltung der Zwischenstellung für die DPIs• Verwaltung der nicht-definierten Stellung für die DPIs• Befehlsausgabe-Antwort• Gruppensignale• Übertragung an die interne Kommunikation

2.1.2 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen

Die IOCs der Binäreingabe-Baugruppen unterstützen die Meldungsfunktionen. Die Konfigurations-parameter für jede Funktion werden von der PDP-Baugruppe der CMU geladen. Dies geschiehtwährend des Hochfahrens oder bei einer Baugruppeninitialisierung während der Laufzeit. Einige Pa-rameter gelten für alle 16 Eingänge, andere können für jeden Eingang separat eingestellt werden.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitungsmeldungen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-3

Die Binäreingabe-Baugruppen lesen alle 16 Eingänge einmal pro Millisekunde aus. Dabei ist der Da-tenpunkttyp nicht relevant. Die notwendigen Aktivitäten aller 16 Bits werden während dieser Millise-kunde von IOCs verwaltet. Durch dieses häufige Auslesen wird eine hohe Auflösung der Meldungs-ereignisse erreicht. Jedes Modul liest einen Block von 16 Bits separat aus.

Der Konfigurations-Parameter Geblockt legt die Blockiereinstellungen für einen Datenpunkt fest. Je-der Datenpunkt, für den der Konfigurations-Parameter Geblockt eingestellt ist, wird an der Übertra-gung gehindert und PDP wird der NLS seine Veränderungen nicht mehr übertragen.

Parametername Standard Parameterposition

Gesperrt Deaktiviert SPI, DPI, DMI, STI, BSI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

Digitalfilter

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter legt die Anzahl von Millisekunden fest, die ein Eingangstabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand akzeptiert wird.

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter dient dazu, normales Kontaktprellen zu verhindern.

Parametername Standard Parameterposition

Prelllfilterzeit 10 ms SPI, DPI, DMI, STI, ITI, BSI – PDP-Parameter

Wertebereich: 2... 255 ms oder abgeschaltet

Die Prellfilterzeit des digitalen Filters legt die Zeit fest, die ein Eingang stabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand

akzeptiert wird.

Hat ein Eingangskanal seinen Zustand verändert und soll als Ereignis an die PDP übertragen werden,gilt der Zeitpunkt der letzten Flanke vor Ablauf der Filterzeit als Zeitstempel für das Ereignis.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitungsmeldungen

2-4 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

01234567

1ms

1

0

255

Eingabekanal

PrellfilterzeitZähler

Zeit

Ereignis im FIFO-Speicher mit

Zeitstempel von (a)

(a)

Prellfilterzeit(z. B. 7 ms)

Abbildung 2: Digitalfilter (Kontaktprellen)

Flattermeldungsunterdrückung

Meldungen, die ihren Zustand sehr oft ändern, verursachen für die NLS eine höhere Übertragungs-last.

Um Dauerübertragungen zu verhindern, kann ein Höchstwert für die Ereigniszahl pro Zeiteinheitdefiniert werden. Wird dieser Wert überschritten, blockiert das System die entsprechende Meldung.

Der Konfigurations-Parameter Maximale Flatterfrequenz dient dazu, für jede Meldung die Schwin-gungsunterdrückung zu aktivieren oder zu deaktivieren.

Maximale Flatterfrequenz bedeutet:

Die Überwachungsperiode wird nach folgender Formel berechnet:

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitungsmeldungen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-5

Parametername Standard Parameterposition

Maximale Flatterfrequenz deaktiviert SPI, DPI – PDP-Parameter

Wertebereich: 1... 100 Hz (typisch 2 Hz)

Um Meldungsflattern zu verhindern, kann ein Höchstwert für Ereignise pro Zeiteinheit definiert werden. Wird dieser Wert über-

schritten, blockiert das System die entsprechende Meldung.

Dabei ist tosc die Überwachungsperiode. Maximalwert: 100 Hz. Typischer Wert: 2 Hz.

Die folgenden Schritte beschreiben einen typischen Überwachungsverlauf mit Schwingungsunter-drückung:

1. Die Überwachungsperiode tosc einer Meldung startet mit jeder Anstiegsflanke für die gilt: 0->1.

2. Während der Überwachungsperiode einer Meldung erhöht sich das Flatterzählregister für die-se Meldung mit jeder Anstiegsflanke.

3. Beim dritten Wechsel innerhalb der Überwachungsperiode versetzt die Binäreingabe-Bau-gruppe die Meldung in den Zustand Dynamisch geblockt.

4. Die Binäreingabe-Baugruppe informiert die PDP darüber mit einer internen Ereignismeldung.5. Die Binäreingabe-Baugruppe startet eine Reset-Periode (60 s).6. Erkennt die Binäreingabe-Baugruppe während der Reset-Periode einen neuen Startimpuls

(Anstiegsflanke, für die gilt: 0->1), startet sie die Überwachungsperiode tosc.7. Verändert sich innerhalb der Reset-Periode der Status der Meldung nicht, informiert die Binär-

eingabe-Baugruppe die PDP darüber mit einer internen Ereignismeldung.

Abbildung 3: Schwingungsunterdrückung

Verwaltung der Zwischenstellung für die DPI

Die Binäreingabe-Baugruppe verwaltet die beiden Bits der Doppelmeldungseingabe folgenderma-ßen:

• Sie überträgt die Statusänderungen der von der DPI empfangenen Signale an die PDP.• Sie überträgt jede Zwischenstellung (00) über ein spezielles Statusbit an die PDP.

Die Binäreingabe-Baugruppe überwacht das Zeitfenster für die Zwischenstellung.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitungsmeldungen

2-6 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Der Timeout-Wert wird als Konfigurations-Parameter aus der PDP geladen. Meldet die DPI vor demEnde des Timeout keine neue Endposition, erzeugt die Binäreingabe-Baugruppe eine Ereignismel-dung mit den folgenden Elementen:

• aktueller Status der DPI• Timeout-Status der DPI-Zwischenstellung

FIFO-Speicher

Um Ereignisbündel von E/A-Bus-Übertragungen o.  ä. zu entkoppeln, speichert die Binäreinga-be-Baugruppe die Ereignismeldungen in einem FIFO-Speicher (FIFO  = first in, first out). Der FI-FO-Speicher kann bis zu 50 Ereignismeldungen speichern.

Hat der FIFO-Speicher seine Kapazität erreicht, stoppt die Binäreingabe-Baugruppe die Verarbei-tung von Meldungen. Sobald im FIFO-Speicher wieder Speicherplatz zur Verfügung steht, beginntdie Binäreingabe-Baugruppe wieder mit der Verarbeitung. Alle anstehenden Meldungen werden auf"Ungültig" gesetzt und eine Abfolge von bestimmten Schritten wird gestartet, um die Übertragungder aktuellen Werte anzustoßen.

Jede Ereignismeldung verfügt über einen Zeitstempel mit einer Auflösung von 1 ms pro Minute. DiePDP rechnet den Zeitstempel einer Ereignismeldung in Absolutzeit um.

2.1.3 PDP-Funktionen der CMU

Der FIFO-Speicher der Binäreingabe-Baugruppe gibt alle Ereignismeldungen an die PDP weiter. DiePDP führt dann die festgelegten Funktionen der Meldungen durch, die sie verarbeitet.

Befehlsausgabe-Antwort

Abschnitt dieses Dokumentes beschreibt die Funktion einer Rückmeldung zum Stoppen eines Be-fehlsausgabeimpulses.

Unterdrückung der Zwischenstellung für DPI

Diese Funktion trifft nur auf Doppelmeldungen (DPI) zu. Abbildung 4 zeigt die Verwaltung der Unter-drückung der Zwischenstellung für DIP in einer RTU500.

Der Konfigurations-Parameter Überwachungszeit für Zwischenstellung legt fest, ob eine DPI Mel-dung für ein Ereignis übertragen werden soll. Wechselt eine Meldung in eine Zwischenstellung (00),verarbeitet die PDP den ersten Signalwechsel intern. Tritt eine Ausnahmesituation ein, überträgt diePDP eine Meldung der Anstiegsflanke an die NLS, um eine genauere Analyse des Fehlerzustandsder Einheit zu ermöglichen.

Der Konfigurations-Parameter Überwachungszeit für Zwischenstellung legt den Zeitraum fest, wäh-rend dem die RTU500 eine Übertragung der Zwischenstellung (00) blockieren sollte. Wird der neueStatus während dieses Zeitraums nicht an die RTU gemeldet, erzeugt die RTU ein DPI-Telegrammmit der aktuellen Stellung (sollte 00 sein). Die Qualitätskennung IV (Ungültig) bleibt 0, da dies einegültige Prozessinformation ist.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitungsmeldungen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-7

Parametername Standard Parameterposition

Überwachungszeit Zwischenstellung 30 sec DPI – PDP-Parameters

Wertebereich: 1... 255 sec oder deaktiviert

Der Überwachungszeit legt fest, wann eine DPI Zwischenstellungsmeldung als Ereignis übertragen wird.

Unterdrückung der Störstellung für die DPI

Diese Funktion trifft nur auf Doppelmeldungen (DPI) zu.

Der Konfigurations-Parameter Überwachungszeit für nicht-definierte Stellung legt fest, ob eine DPI-Meldung für das Ereignis übertragen werden soll, wenn die Anzeige zur nicht-definierten Stellung(11) wechselt. Ist die Überwachung aktiviert, unterdrückt die PDP den Signalwechsel in die nicht-definierte Stellung.

Der Konfigurations-Parameter Überwachungszeit für nicht-definierte Stellung legt den Zeitraum fest,in dem die RTU500 eine Übertragung der nicht-definierten Stellung blockieren sollte. Ist die Über-wachungszeit abgelaufen und die DPI befindet sich immer noch in der nicht-definierten Stellung,erzeugt die RTU500 ein DPI-Telegramm mit dem Wert der nicht-definierten Stellung und der Quali-tätskennung IV ("Ungültig"), die auf "Falsch" gesetzt ist.

Parametername Standard Parameterposition

Überwachungszeit Störstellung 3 sec DPI – PDP-Parameter

Abbildung 4: Unterdrückung der Zwischenstellung für Doppelmeldungseingänge (DPI)

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitungsmeldungen

2-8 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Signalinvertierung

Bei einem stabilen Meldungssignal ist es möglich, seinen logischen Zustand zu definieren. Dieserentspricht dem Wert der Signalspannung. Diese Funktion nennt man Signalinvertierung.

Der Konfigurations-Parameter Eingangswert invertieren definiert die Signalinvertierung.

INVERTIERUNG = NEIN INVERTIERUNG = JA

logisch 0 = AUS 0 V Prozess-Spannung

logisch 1 = EIN Prozess-Spannung 0 V

Tabelle 2: Signalinvertierung – Definition

Alle weiteren Funktionen basieren auf dem Signalstatus des Konfigurations-Parameters Eingangs-wert invertieren.

Parametername Standard Parameterposition

Invertierung des Eingangs Deaktiviert SPI, DPI, DMI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

2.1.4 Fehlerbehandlung

Fehler in Binäreingabe-Baugruppen

Baugruppen kann der Status "Außer Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine der folgenden Bedin-gungen zutrifft:

• Die Baugruppe war nie in Betrieb (Konfigurationsfehler).• Die Baugruppe fällt während des normalen Betriebs aus (Hardwarefehler, E/A-Bus-Fehler

usw.).• Die Baugruppe wurde entfernt oder die Stromversorgung des Baugruppenträgers ist ausgefal-

len.

Wird einer Baugruppe der Status "Außer Betrieb" zugewiesen, werden die Qualitätskennungen allerkonfigurierten Meldungen auf "Ungültig" aufgrund eines Baugruppenfehlers gesetzt. Die RTU500weist allen DPI- und SPI-Meldungen die Qualitätskennung IV = 1 zu.

Baugruppen kann während der Laufzeit der Status "In Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Baugruppe wurde ersetzt.• Die Stromversorgung des Baugruppenträgers wurde wiederhergestellt.• Der E/A-Bus funktioniert.

Ist dies der Fall, werden die Meldungen durch diese Abfolge wiederhergestellt:

1 Normalisieren der Binäreingabe-Baugruppen2 Laden aller Parameter der konfigurierten Meldungen (PDP)3 Auslesen aller Werte (Signalstatus)4 Die Qualitätskennung IV auf 0 zurücksetzen und den aktuellen Wert und den Status der Quali-

tätskennung an die NLS senden

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitungsmeldungen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-9

Dynamische Änderungen der Qualitätskennung

Der Status der Qualitätskennung einer Meldung kann sich während der Laufzeit ändern, wenn eineder folgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Binäreingabe-Baugruppe fällt aus (Qualitätskennung IV = 1).• Die Schwingungsunterdrückung ist aktiviert und wird für diese Meldung ausgelöst.

2.2 Verarbeitung von analogen Messwerten

2.2.1 Typen analoger Messwerte (AMI)

Jeder analoge Messwert wird durch den Analog/Digital-Konverter (ADC) in eine Ganzzahldar-stellung mit Vorzeichen konvertiert. Abbildung 5 zeigt die analoge Darstellung des Wertes nachIEC 870-5-101. Der 100 %-Wert des Eingangssignals wird als 12-Bit + Vorzeichen dargestellt.

Die PDP konvertiert den Wert in eine normalisierte Darstellung.

Abbildung 5: Analogwert-Darstellung durch den ADC

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitung von analogen Messwerten

2-10 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

2.2.2 MFI-Typen (Measured Floating Point Information)

Die Verarbeitung von MFI-Werten erfolgt wie die Verarbeitung von AMI-Werten, außer dass sie ineinem skalierten Format dargestellt werden. Die Maximal- und Minimalwerte eines MFI sind konfi-gurierbar.

Parametername Standard Parameterposition

Minimaler Wert -100 MFI – PDP- Parameter

Wertebereich: -3.4e38 ... 3.4e38

Parametername Standard Parameterposition

Maximaler Wert 100 MFI – PDP- Parameter

Wertebereich: -3.4e38 ... 3.4e38

2.2.3 Aufteilung der Funktionen

Die Prozessdatenerfassungs-Funktionen für analoge Messwerte, die von der RTU500 verarbeitetwerden, können in Funktionen unterteilt werden, die von den folgenden Elementen verwaltet werden:

• IOC der Analogeingabe-Baugruppe• Prozessdatenverarbeitung (PDP) der CMU• protokollspezifische Kommunikationsschnittstelle einer CMU

Eine Beschreibung der Datenverarbeitungs-Funktionen der Kommunikationsschnittstelle finden Siein der Dokumentation des entsprechenden Kommunikationsprotokolls.

Für die Analogeingabe-Baugruppen stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

• zyklische Abfrage der Analogeingänge• Null-Wert-Überwachung und Erkennung der Schalthandlung• Glättung• Schwellwertüberwachung mit Integrationsalgorithmus• zyklische Aktualisierung der RTU Datenbank• Ereignisspeicherung im FIFO mit Zeitstempel

Folgende Funktionen stehen für die PDPs der CMUs zur Verfügung:

• Unipolar- und Live-Zero-Konvertierung• Skalierung• Schwellwertüberwachung auf absoluten Schwellwert• Übertragung an die interne Kommunikation

2.2.4 Funktionen der Analogeingabe-Baugruppen

Die IOC der Baugruppen unterstützen die Funktionen der analogen Messwerte. Die Konfigurati-ons-Parameter für jede Funktion sowie für die AMI/MFI werden von der PDP geladen. Dies geschiehtwährend des Hochfahrens oder bei einer Baugruppeninitialisierung während der Laufzeit.

Ist der Parameter Geblockt für einen Datenpunkt eingestellt, wird der Zustand auf "Geblockt" ge-setzt. Die PDP überträgt dann keine Zustandsänderungen mehr.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitung von analogen Messwerten

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-11

Parametername Standard Parameterposition

Gesperrt Deaktiviert AMI, MFI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

Abfragezyklus und Unterdrückung von netzfrequenten Störungen

Der E/A-Prozessor der Analogeingabe-Baugruppe fragt jeden Kanal zyklisch ab.

Zusätzlich zu den konfigurierbaren Messwertbereichen wird die Netzfrequenz für die A/D-Wandlungbenötigt. Die Abfragezykluszeit für alle Kanäle wird von der Netzfrequenz bestimmt:

Netzfrequenz Abfragezyklus

23AE23

Abfragezyklus

560CIG10,

560CID11

Abfragezyklus

520AID01

Abfragezyklus

23AI60

50 Hz 580 ms 480 ms oder

100 ms für max. 2 Ka-

näle

480 ms 480 ms

60 Hz 500 ms 400 ms oder

100 ms für max 2 Ka-

näle

400 ms 400 ms

16.7 Hz 1620 ms 1440 ms oder

200 ms für max. 2 Ka-

näle

1600 ms 1600 ms

Die Abfragehäufigkeit hängt nicht von der Anzahl der konfigurierten Kanäle ab. Die Synchronisationdes Abfragezykluses mit der Netzfrequenz wird genutzt, um die Unterdrückung von netzfrequentenStörungen in DC Eingangssignals zu erhöhen.

Parametername Standard Parameterposition

Frequenz 50 Hz AMI, MFI – PDP-Parameter

Wertebereich: 50 Hz, 60 Hz, 16.7 Hz

Abhängig von der Netzfrequenz ist der Abfragezyklus der Analogeingabekanäle festgelegt.

Der Parameter muss für alle Kanäle des Analogeingabemodule gleich sein.

Nullwertüberwachung und Erkennung der Schalthandlung

Ein Eingangssignal kann innerhalb eines definierbaren Bereiches auf 0 % gezwungen werden. Da-durch ist es möglich, ein Rauschen über dem Eingangssignal, das z. B. vom Messumformer verur-sacht wurde, abzuweisen.

Parametername Standard Parameterposition

Nullpunkt Bereich ±0,25 % AMI, MFI – PDP-Parameter

Wertebereich: ±0,1... ±5 %

Die Nullwertüberwachung setzt kleine Werte im konfigurierten Bereich auf 0 %

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitung von analogen Messwerten

2-12 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Die Erkennung der Schalthandlung ist eine Sonderfunktion der Analogeingabe-Baugruppen. Siedient dem Erzwingen einer Messwertaktualisierung und Übertragung an die PDP, wenn ein Signalnur geringe Schwankungen um den Nullpunkt aufweist. Die Funktion ist nur aktiv, wenn Schwell-wertüberwachung mit Integration ausgewählt wurde. Die Schwellüberwachung mit Integrations-Al-gorithmus würde mehrere Zyklen brauchen, bevor der Schwellwert überschritten und an die NLSgemeldet wird. Dadurch entsteht eine Übergangssituation, z. B. ist es möglich, dass die 380 kV-Übertragungsleitung geschaltet wird, während sich der Wert des tatsächlichen Stroms nicht sofortändert.

Die Erkennung der Schalthandlung funktioniert folgendermaßen: Jedes Mal, wenn sich ein Signalauf/von 0 % von/auf ± 2,5 % ändert, wird der neue Wert sofort an die PDP übertragen. Liegt derWert unter ± 2,5 %, wird keine Ereignismeldung erzwungen. Die PDP überträgt den erhaltenen Wertan die NLS, unabhängig von anderen Parametern.

Die Erkennung der Schalthandlung ist ein fester Parameter, der nicht parametrisiert werden kann.

Abbildung 6: Null-Wert-Überwachung und Erkennung der Schalthandlung

Glättung

Instabile Eingabesignale können zur Reduktion der Anzahl der Übertragungen geglättet werden.

Der Konfigurations-Parameter Glättung aktiviert oder deaktiviert für jeden Eingang die Glättung. DerGlättungsfaktor kann mit binären Faktoren definiert werden.

Parametername Standard Parameterposition

Glättungsfaktor deaktiviert AMI, MFI - PDP-Parameter

Wertebereich: 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 oder deaktiviert

Instabile Eingabesignale können zur Reduktion der Anzahl der Übertragungen geglättet werden

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungVerarbeitung von analogen Messwerten

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Abbildung 7: Glättung analoger Werte

Der IOC berechnet den neuen Wert nach der folgenden Formel:

MWngl = berechneter neuer analoger Messwert

MW = analoger Ausgabewert (Ergebnis der A/D-Umrechnung)

MWagl = letzter berechneter Wert

k = Glättungsfaktor (1, 2, 4, 8, 16, ... 128)

Schwellwertüberwachung mit Integrationsalgorithmus

In der RTU500 gibt es zwei Methoden der Schwellwertüberwachung:

• Schwellüberwachung mit Integration• Schwellwertüberwachung mit absolutem Höchstwert

Die Methode hängt von der Konfiguration der Parameter ab.

Parametername Standard Parameterposition

Übertragungsmodus Integrated threshold

supervision

Datenpunkt - PDP (AMI, MFI)

Übertagungsmodus

– Integrierende Schwellwertüberwachung

– Absolute Schwellwertüberwachung

– Zyklische Übertragung

– Integrierende Schwellwertüberwachung + zyklische Übertragung

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitung von analogen Messwerten

2-14 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Die Methode "Schwellwertüberwachung mit Integration" nutzt die Analogeingabe-Baugruppe fürdie Schwellwertüberwachung. Der IOC berechnet für jeden Zyklus den Unterschied zwischen demletzten übertragenen Wert und dem aktuellen Wert. Die Differenz wird zu dem aufsummierten Wertim Schwellwert-Differenzregister addiert. Übersteigen die aufsummierten Differenzen den parametri-sierten Schwellwert, wird der aktuelle Wert im FIFO-Speicher gespeichert und an die PDP gemeldet.Der aktuelle Wert wird dadurch zum letzten gemeldeten Wert. Das Schwellwert-Differenzregisterwird auf Null gesetzt. Die Summierung erfolgt unter Berücksichtigung des Vorzeichens der Differenz.

Abbildung 8: Schwellüberwachung mit Integration

Das Schwellwert-Differenzregister wird gelöscht, wenn eine der folgenden Bedingungen zutrifft:

• Der Wert lag über dem Schwellwert.• Die Erkennung der Schalthandlung wurde ausgelöst.• Der Wert übertraf eine überwachte Schwelle.

Der Konfigurations-Parameter Schwellwert definiert den Schwellwert. Um die Unabhängigkeit vomAbfragezyklus zu gewährleisten, wird der Schwellwert per Schwellwert-Integration pro Sekunde be-rechnet.

Die Schwelle wird entsprechend dem Konfigurations-Parameter Netzfrequenz neu skaliert:

• 50 Hz: Schwellwert Grundwert 1 s = Schwellwert / 0,58 = 12 %• 60 Hz: Schwellwert Grundwert 1 s = Schwellwert / 0,5 = 10 %• 16,6 Hz: Schwellwert Grundwert 1 s = Schwellwert / 1,62 = 25 %

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Parametername Standard Parameterposition

Schwellwert AMI / MFI – PDP-Parameter

Netzfrequenz AMI / MFI – PDP-Parameter

Zyklische Aktualisierung der RTU Datenbank

Ist eine zyklische Aktualisierung der RTU500 Datenbank notwendig, können die Analogeinga-be-Baugruppe so parametrisiert werden, dass sie den AMI regelmäßig übertragen.

Der Konfigurations-Parameter Zyklische Aktualisierung legt die Häufigkeit der Datenbankaktualisie-rung fest.

Parametername Standard Parameterposition

Zyklische Aktualisierung 8 s AMI, MFI – PDP- Parameter

Wertebereich: 1, 2, 4, 8, 30, 60 s

Die zyklische Aktualisierung ist von der Schwellwertüberwachung mit Integration unabhängig. Daherkann es sein, dass ein Wert innerhalb eines Zyklus zweimal an die PDP übertragen wird:

• das erste Mal, weil ein Schwellwert überschritten wird• das zweite Mal im Rahmen der periodischen Aktualisierung

2.2.5 FIFO-Speicher der Analogeingabe-Baugruppen

Um Ereignisbündel von E/A-Bus-Übertragungen o. ä. zu entkoppeln, speichert die Analogeinga-be-Baugruppe die Ereignismeldungen in ihrem FIFO-Speicher. Ein FIFO-Speicher kann bis zu 50 Er-eignisse speichern. Hat der FIFO-Speicher seine Kapazität erreicht, während der IOC jedoch neueEreignisse speichern müsste, stoppt der IOC die Verarbeitung, bis wieder Speicherplatz zur Verfü-gung steht. Jedes Ereignis hat einen Zeitstempel mit einer Auflösung von 1 ms/min. Die Absolutzeitwird von der PDP erweitert.

Der IOC liest für jeden Messwert, der in den FIFO-Speicher geschrieben wird, die aktuelle Zeit aus.Die Qualität der aktuellen Zeit entspricht dem Abfragezyklus der Analogeingabe-Baugruppe.

2.2.6 PDP-Funktionen der CMU

Bipolar-, Unipolar- und Live-Zero-Konvertierung

Der Eingabesignaltyp ermöglicht die Spezifizierung unipolarer Eingabesignale. Das bedeutet, dassnegative Werte nicht zugelassen sind. Wird der Wert eines als unipolar definierten Eingabesignalsnegativ (> Null-Wert-Überwachung), weist die RTU500 diesem Wert die Qualitätskennung "Ungül-tig" (IV = 1) zu.

Eingabesignale mit Live-Zero-Darstellung (Standard: 4 ... 20 mA) werden von der PDP in die Stan-dard-Darstellung (-100 % oder 0 % bzw. bis zu 100 %) umgerechnet.

Die Umrechnung erfolgt folgendermaßen:

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• 20 % des Eingangssignalbereiches (Standard: 4 mA) werden in -100 % bzw. 0 % des normali-sierten AMI / MFI-Wertes umgerechnet.

• 100 % des Eingangssignalbereiches (Standard: 20 mA) werden in 100 % des normalisiertenAMI / MFI-Wertes umgerechnet.

Eingangssignale unter 20 % (4 mA) werden auf -100 % bzw. 0 % gesetzt. Für Werte < 3,5 mA wirdAMI/MFI die Qualitätskennung "Defekt" (IV = 1) zugewiesen.

Der Konfigurations-Parameter Eingangssignaltyp definiert den Typ des Eingabesignals (bipolar, uni-polar oder Live-Zero).

Der Konfigurations-Parameter Eingangssignalbereich definiert die Hardware-Einstellungen der Ana-logeingabe-Baugruppen.

Parametername Standard Parameterposition

Eingangs-Signalbereich 20 mA AMI / MFI – PDP-Parameter

Auswahl des benötigten Eingangsbereichs, entsprechend dem verwendeten Analogeingabe-Modul

Eingangs-Signaltyp bipolar AMI / MFI – PDP-Parameter

Eingangs-Signaltyp

– bipolar (z. B. ±20 mA)

– unipolar (z. B. 0... 20 mA)

– live zero (z. B. 4... 20 mA)

Anpassung Null-Wert für Live-Zero-Signal deaktiviert AMI / MFI – PDP-Parameter

nur gültig für Live-Zero-Signale

– deaktiviert: 4... 20 mA -> 0... 100%

– aktiviert: 4... 20 mA -> -100... 100%

Skalierung

Die PDP rechnet den Wert in das normalisierte AMI-Format oder das skalierte MFI-Format um.

Der Konfigurations-Parameter Umrechnungsfaktor definiert den Prozentsatz des höchsten Einga-besignals, der als 100 % des normalisierten AMI-Wertes oder des skalierten maximalen MFI-Wertesfestgelegt wird.

Parametername Standard Parameterposition

Umrechnungsfaktor 100 % AMI, MFI – PDP-Parameter

Wertebereich: 1 ... 100 %

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Abbildung 9: Beispiel: Unipolar-/Bipolar-Messung

Abbildung 10: Beispiel: Live-Zero-Messung

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Abbildung 11: Beispiel: "Umrechnungsfaktor" und "Live-Zero-Einstellung"

Schwellwertüberwachung mit absolutem Höchstwert

In der RTU500 gibt es zwei Methoden der Schwellwertüberwachung:

• Schwellwertüberwachung mit Integration• Schwellwertüberwachung mit absolutem Höchstwert

Die Methode hängt von der Konfiguration der Parameter ab. Es kann jeweils nur eine Methodeangewendet werden.

Die Schwellwertüberwachung mit absolutem Höchstwert wird von der PDP ausgeführt.

In diesem Modus vergleicht die PDP alle von den Analogeingabe-Baugruppen erhaltenen AMI mitdem letzten gemeldeten Wert. Ist der neue Wert höher als der letzte gemeldete Wert plus demSchwellwert, wird der erhaltene AMI zum letzten gemeldeten Wert und an die NLS übertragen.

Der Konfigurations-Parameter Schwellwert definiert den Schwellwert. Der Schwellwert wird alle nnSekunden überwacht. Dadurch überträgt die Analogeingabe-Baugruppe den aktuellen Wert peri-odisch.

Der Konfigurations-Parameter Zyklische Aktualisierung definiert die Aktualisierungsfrequenz.

Parametername Standard Parameterposition

Schwellwert 12 % AMI, MFI – PDP - Parameter

Wertebereich: 1 ... 12 %

Parametername Standard Parameterposition

Zyklische Aktualisierung 8 s AMI, MFI – PDP- Parameter

Wertebereich: 1, 2, 4, 8, 30, 60 s

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Abbildung 12: Schwellwertüberwachung mit Absolutwert

2.2.7 Fehlerbehandlung

AMI-Überlauf und/oder Fehler bei der A/D-Umsetzung

Die Analogeingabe-Baugruppe überprüft den Zustand ihres A/D-Umsetzers bei jedem Start undwährend jeder Umsetzung. Wird ein Fehler festgestellt, wird den AMIs die Qualitätskennung "Un-gültig" zugewiesen. PDP setzt die Qualitätskennung IV auf 1 und überträgt sie zusammen mit demneuen Status an die NLS.

AMIs mit Live-Zero-Konvertierung mit einem Wert von < 3,5 mA wird die Qualitätskennung "Ungültig"zugewiesen.

Fehler in Analogeingabe-Baugruppen

Baugruppen kann der Status "Außer Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine der folgenden Bedin-gungen zutrifft:

• Die Baugruppe war nie in Betrieb (Konfigurationsfehler).• Die Baugruppe fällt während des normalen Betriebs aus (Hardwarefehler, E/A-Bus-Fehler

usw.).• Die Baugruppe wurde während des Betriebes entfernt oder die Stromversorgung des Unter-

baugruppenträgers ist ausgefallen.

Wird einer Baugruppe der Status "Außer Betrieb" zugewiesen, werden die Qualitätskennungen allerAMIs auf "Ungültig" gesetzt. Die RTU500 überträgt alle AMI-Meldungen dieser Baugruppe mit derQualitätskennung IV = 1 an die NLS.

Baugruppen kann während der Laufzeit der Status "In Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

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• Die Baugruppe wurde ersetzt.• Die Stromversorgung des Baugruppenträgers wurde wiederhergestellt.• Der E/A-Bus funktioniert.• Normalisieren der Binäreingabe-Baugruppen• Laden aller Parameter der konfigurierten Meldungen (PDP)• Auslesen aller Werte (Signalstatus)• Die Qualitätskennung IV auf 0 zurücksetzen und den aktuellen Wert und den Status der Quali-

tätskennung an die NLS senden

Dynamische Änderungen der Qualitätskennung

Der Status der Qualitätskennung eines AMI kann sich während der Laufzeit ändern, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Analogeingabe-Baugruppe fällt aus (Qualitätskennung IV = 1).• Die Live-Zero-Überwachung erkennt einen Strom < 3,5 mA (Qualitätskennung IV = 1).• Der Unipolarwert liegt unter dem -Zero-Bereich (Qualitätskennung IV = 1).• Der Wert hat einen Überlauf des A/D-Umsetzer-Eingabesignals (Qualitätskennung OV = 1).• Die Skalierung anhand eines Umrechnungsfaktors ergibt einen Wert > 100 % (Qualitätsken-

nung OV = 1).

2.3 Verarbeitung von digitalen Messwerten

Es gibt zwei Typen von digitalen Messwerten:

• Digitaler Messwert (DMI)• Stufenstellungsmeldung Eingang (STI)

Die RTU500 Serie kann folgende Bitmuster auslesen und in digitalen Messwert konvertieren:

• 8-Bit digitaler Messwert (DMI8)• 16-Bit digitaler Messwert (DMI16)• 8-Bit-Stufenstellungsmeldung (STI)

Die RTU unterstützt die Konvertierung der folgenden Datentypen:

• binäre Daten (BIN)• binär kodierte Dezimalzahlen (BCD)• Gray-Code (GRAY)

Die maximale Länge der digitalen Messwerte entspricht dem Wortwert von 16 Bit (= eine Binärein-gabe-Baugruppe). Doppelwortwerte (32 Bit) werden nicht unterstützt.

2.3.1 Darstellung der digitalen Messwerte

Jeder Wertetyp wird von der PDP konvertiert und skaliert.

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Abbildung 13: Darstellung der digitalen Messwerte

2.3.2 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen

Die IOCs der Binäreingabe-Baugruppen unterstützen die Funktionen der digitalen Messwerte (DMI).Die Konfigurations-Parameter für jede Funktion sowie für die DMI werden von der PDP geladen. Diesgeschieht während des Hochfahrens oder bei einer Baugruppeninitialisierung während der Laufzeit.

Die Binäreingabe-Baugruppen lesen alle 16 Eingänge einmal pro Millisekunde aus. Dabei ist derDatenpunkttyp nicht relevant. Die notwendigen Aktivitäten aller 16 Bits werden während dieser Mil-lisekunde von IOCs verwaltet.

Ist der Parameter Geblockt für einen Datenpunkt eingestellt, wird der Zustand auf "Geblockt" ge-setzt. Die PDP überträgt dann keine Zustandsänderungen mehr.

Parametername Standard Parameterposition

Gesperrt Deaktiviert SPI, DPI, DMI, STI, BSI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

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Digitalfilter

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter legt die Anzahl von Millisekunden fest, die ein Eingangstabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand akzeptiert wird.

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter dient dazu, normales Kontaktprellen zu verhindern.

Parametername Standard Parameterposition

Prelllfilterzeit 10 ms SPI, DPI, DMI, STI, ITI, BSI – PDP-Parameter

Wertebereich: 2... 255 ms oder abgeschaltet

Die Prellfilterzeit des digitalen Filters legt die Zeit fest, die ein Eingang stabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand

akzeptiert wird.

Hat ein Eingangskanal seinen Zustand verändert und soll als Ereignis an die PDP übertragen werden,gilt der Zeitpunkt der letzten Flanke vor Ablauf der Filterzeit als Zeitstempel für das Ereignis.

01234567

1ms

1

0

255

Eingabekanal

PrellfilterzeitZähler

Zeit

Ereignis im FIFO-Speicher mit

Zeitstempel von (a)

(a)

Prellfilterzeit(z. B. 7 ms)

Abbildung 14: Digitalfilter (Kontaktprellen)

Konsistenzprüfung

Ein DMI ist ein Bitmuster mit einer Länge von 8 oder 16 Bits. Der Wert ist nur dann gültig, wennalle binären Kanäle des DMI während der Einschwingzeit gültig und stabil sind. Dies ist dann derFall, wenn sich während der Einschwingzeit kein Eingang ändert. Die Änderung eines Eingabekanalsstartet die Einschwingzeit neu.

Der Konfigurations-Parameter Einschwingzeit dient der Definition der minimalen Einschwingzeit.

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Parametername Standard Parameterposition

Einschwingzeit 1 sec DMI, STI, BSI – PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec oder deaktiviert

Der digitale Wert ist nur dann konsistent und gültig, wenn alle binären Kanäle des Wertes während der Einschwingzeit gültig

und stabil sind.

2.3.3 FIFO-Speicher der Binäreingabe-Baugruppen

Hat sich der DMI verändert und ist zumindest während der Einschwingzeit stabil geblieben, wird erim FIFO-Speicher gespeichert und an die PDP übertragen.

2.3.4 PDP-Funktionen der CMU

Die PDP empfängt alle Ereignisse aus dem FIFO-Speicher der Binäreingabe-Baugruppen. Die PDPverwaltet alle anderen Funktionen, die für diesen DMI festgelegt wurden.

Signalinvertierung

Eine Invertierung ist nur für die DMI-Eingänge möglich. Für STI-Eingänge ist eine Invertierung nichtmöglich.

Die Konfigurations-Parameter Eingangssignal invertieren und Vorzeichen des Eingangswertes inver-tieren definieren die Vorzeicheninvertierung für einen digitalen Eingabewert. Die Vorzeicheninvertie-rung kann unabhängig von der Invertierung der Wertebits konfiguriert werden.

Parametername Standard Parameterposition

Invertierung des Eingangs Deaktiviert SPI, DPI, DMI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

Parametername Standard Parameterposition

Vorzeichen des Eingangswertes invertieren Deaktiviert DMI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

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2-24 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Abbildung 15: Beispiel: DMI8 – Invertierung

Skalierung und Formatumsetzung

Die Konfigurations-Parameter DMI/STI-Wertdarstellung und Eingangssignaltyp legen fest, welcherDMI-Typ mit der Binäreingabe-Baugruppe verbunden ist.

STI-Werte werden stets als 7-Bit-Ganzzahldarstellung mit Vorzeichen innerhalb eines Bereichs von-63 bis +63 verwaltet. Bei DMI-Eingängen legt der Konfigurations-Parameter Maximalwert den Bi-närwert fest, der in 100 % des skalierten DMV-Wertes konvertiert wird. Der Binärwert von STI ist aufeinen Bereich von -63 bis +63 beschränkt.

Parametername Standard Parameterposition

DMI/STI-Wertdarstellung BIN DMI, STI – PDP-Parameter

Wertebereich: BCD, BIN, GRAY

Parametername Standard Parameterposition

Eingangssignaltyp Unipolar DMI – PDP- Parameter

Eingangssignaltypen: Bipolar, Unipolar

Parametername Standard Parameterposition

Maximaler Wert 65535 (DMI16)

255 (DMI8)

DMI – PDP- Parameter

Wertebereich: 0... 65535 (DMI16)/ 255 (DMI8)

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2.3.5 Fehlerbehandlung

Fehler in Binäreingabe-Baugruppen

Baugruppen kann der Status "Außer Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine der folgenden Bedin-gungen zutrifft:

• Die Baugruppe war nie in Betrieb (Konfigurationsfehler).• Die Baugruppe fällt während des normalen Betriebs aus (Hardwarefehler, E/A-Bus-Fehler

usw.).• Die Baugruppe wurde entfernt oder die Stromversorgung des Unterbaugruppenträgers ist aus-

gefallen.

Wird einer Baugruppe der Status "Außer Betrieb" zugewiesen, werden die konfigurierten digitalenMesswerte auf "Ungültig" gesetzt. Alle DMI / STI werden auf "Gestört" gesetzt. Die RTU500 über-trägt die BSI-Werte dieser Baugruppe an die NLS mit der entsprechenden Meldung und der Qua-litätskennung IV = 1.

Baugruppen kann während der Laufzeit der Status "In Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Baugruppe wurde ersetzt.• Die Stromversorgung des Baugruppenträgers wurde wiederhergestellt.• Der E/A-Bus funktioniert.

Ist dies der Fall, werden die DMIs durch diese Abfolge wiederhergestellt:

1 Normalisieren der Binäreingabe-Baugruppen2 Laden aller Parameter der konfigurierten Meldungen (PDP)3 Auslesen aller Werte4 Die Qualitätskennung IV auf 0 zurücksetzen und den aktuellen Wert und den Status der Quali-

tätskennung an die NLS senden.

Dynamische Änderungen der Qualitätskennung

DMVs können ihre Qualitätskennung nur dann während der Laufzeit ändern, wenn eine der folgen-den Bedingungen zutrifft:

• Die Binäreingabe-Baugruppe fällt aus (Qualitätskennung IV = 1).• Der Maximalwert eines DMI-Eingangs wird überschritten (Qualitätskennung 0V = 1).• Eine Ziffer eines BCD-kodierten DMI-Eingangs hat einen ungültigen Code > 9 (Qualitätsken-

nung IV = 1).

2.4 Verarbeitung von Bitmuster-Befehlswerten

Die RTU500 kann folgende Bitmuster auslesen und in Bitmuster-Befehlswerte (BSI) konvertieren:

• 8-Bit-Bitmuster (BSI8)• 16-Bit-Bitmuster (BSI16)• 32-Bit-Bitmuster (BSI32)

Die maximale Länge eines Bitmusters entspricht einem Wortwert von 16 Bit (= eine Binäreinga-be-Baugruppe). Doppelwort-Werte werden nicht unterstützt.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitung von Bitmuster-Befehlswerten

2-26 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Ein 32-Bit-Bitmuster-Befehl wird nur von bestimmten Kommunikationsschnittstellen zu untergeord-neten Systemen unterstützt.

Wird ein 8-Bit-Bitmuster ausgewählt, können die verbleibenden 8 Bits der Binäreingabe-Baugruppefür einen anderen digitalen Wert verwendet werden, z. B. für Impulszählerwerte oder -meldungen.

2.4.1 Aufteilung der Funktionen

Die Datenerfassungs-Funktionen für digitale Messwerte, die von der RTU500 verarbeitet werden,können in Funktionen unterteilt werden, die von den folgenden Elementen verwaltet werden:

• IOC der Binäreingabe-Baugruppe• Prozessdatenverarbeitung (PDP) der CMU• Protokollspezifische Kommunikationsschnittstelle einer CMU

Die Datenverarbeitungsfunktionen der Kommunikationsschnittstelle sind in der Dokumentation desbetreffenden Kommunikationsprotokolls beschrieben.

Für die Binäreingabe-Baugruppen stehen folgende Funktionen zur Verfügung:

• Das Eingangsregister lesen (jede Millisekunde)• Digitalfilter (Kontaktprellen)• Konsistenzprüfung• Ereignisse im FIFO mit Zeitstempel speichern

Folgende Funktionen stehen für die PDPs der CMUs zur Verfügung:

• Übertragung an die interne Kommunikation

2.4.2 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen

Die IOCs von Binäreingabe-Baugruppen unterstützen die Funktionen der Bitmuster-Befehle BSI).Die Konfigurations-Parameter für jede Funktion sowie für die BSI werden von der PDP geladen. Diesgeschieht während des Hochfahrens oder bei einer Baugruppeninitialisierung während der Laufzeit.

Die Binäreingabe-Baugruppen lesen alle 16 Eingänge einmal pro Millisekunde aus. Dabei ist derDatenpunkttyp nicht relevant. Die notwendigen Aktivitäten aller 16 Bits werden während dieser Mil-lisekunde von IOCs verwaltet.

Ist der Parameter Geblockt für einen Datenpunkt eingestellt, wird der Zustand auf "Geblockt" ge-setzt. Die PDP überträgt dann keine Zustandsänderungen mehr.

Parametername Standard Parameterposition

Gesperrt Deaktiviert SPI, DPI, DMI, STI, BSI – PDP-Parameter

Aktiviert / deaktiviert

Digitalfilter

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter legt die Anzahl von Millisekunden fest, die ein Eingangstabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand akzeptiert wird.

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter dient dazu, normales Kontaktprellen zu verhindern.

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Parametername Standard Parameterposition

Prelllfilterzeit 10 ms SPI, DPI, DMI, STI, ITI, BSI – PDP-Parameter

Wertebereich: 2... 255 ms oder abgeschaltet

Die Prellfilterzeit des digitalen Filters legt die Zeit fest, die ein Eingang stabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand

akzeptiert wird.

Hat ein Eingangskanal seinen Zustand verändert und soll als Ereignis an die PDP übertragen werden,gilt der Zeitpunkt der letzten Flanke vor Ablauf der Filterzeit als Zeitstempel für das Ereignis.

01234567

1ms

1

0

255

Eingabekanal

PrellfilterzeitZähler

Zeit

Ereignis im FIFO-Speicher mit

Zeitstempel von (a)

(a)

Prellfilterzeit(z. B. 7 ms)

Abbildung 16: Digitalfilter (Kontaktprellen)

Konsistenzprüfung

Ein BSI ist ein Bitmuster mit einer Länge von 8 oder 16 Bit. Der Wert ist nur dann gültig, wennalle binären Kanäle des BSI zumindest während der Einschwingzeit gültig und stabil sind. Dies istdann der Fall, wenn sich während der Einschwingzeit kein Eingang ändert. Die Änderung einesEingabekanals startet die Einschwingzeit neu.

Der Konfigurations-Parameter Einschwingzeit dient der Definition der minimalen Einschwingzeit.

Parametername Standard Parameterposition

Einschwingzeit 1 sec DMI, STI, BSI – PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec oder deaktiviert

Der digitale Wert ist nur dann konsistent und gültig, wenn alle binären Kanäle des Wertes während der Einschwingzeit gültig

und stabil sind.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationVerarbeitung von Bitmuster-Befehlswerten

2-28 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

2.4.3 FIFO-Speicher der Binäreingabe-Baugruppen

Hat sich der BSI verändert und ist zumindest während der Einschwingzeit stabil geblieben, wird erim FIFO-Speicher gespeichert und an die PDP übertragen.

2.4.4 Fehlerbehandlung

Fehler in Binäreingabe-Baugruppen

Baugruppen kann der Status "Außer Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine der folgenden Bedin-gungen zutrifft:

• Die Baugruppe war nie in Betrieb (Konfigurationsfehler).• Die Baugruppe fällt während des normalen Betriebs aus (Hardwarefehler, E/A-Bus-Fehler

usw.).• Die Baugruppe wurde entfernt oder die Stromversorgung des Baugruppenträgers ist ausgefal-

len.

Wird einer Baugruppe der Status "Außer Betrieb" zugewiesen, werden die konfigurierten digitalenMesswerte auf "Ungültig" gesetzt. Alle BSIs werden auf "Gestört" gesetzt. Die RTU500 überträgtdie BSI-Werte dieser Baugruppe an die NLS mit den entsprechenden Meldung und der Qualitäts-kennung IV = 1.

Baugruppen kann während der Laufzeit der Status "In Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Baugruppe wurde ersetzt.• Die Stromversorgung des Baugruppenträgers wurde wiederhergestellt.• Der E/A-Bus funktioniert.

Ist dies der Fall, werden die BSIs durch diese Abfolge wiederhergestellt:

1 Normalisieren der Binäreingabe-Baugruppe2 Laden aller Parameter der konfigurierten Meldungen (PDP)3 Auslesen aller Werte4 Die Qualitätskennung IV auf 0 zurücksetzen und den aktuellen Wert und den Status der Quali-

tätskennung an die NLS senden.

Dynamische Änderungen der Qualitätskennung

Der Status der Qualitätskennung eines BSI kann sich während der Laufzeit ändern, wenn die fol-genden Bedingungen zutreffen:

• Die Binäreingabe-Baugruppe fällt aus (Qualitätskennung IV = 1).

2.5 Zählwert-Verarbeitung

2.5.1 Zählwert-Typen

Zwei Umspeicherperioden können für Zählwerte definiert werden:

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungZählwert-Verarbeitung

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• Endablesung (EPR)• Zwischenablesung (IR)

Beide Typen verfügen über nur eine Quelle. Der IR ist lediglich ein Zwischenwert des entsprechendenEPR. Es gibt also einen ITI, der regelmäßig übertragen wird.

Abbildung 17: Zählwert-Definition für EPR und IR

Zählwert-Darstellung

Obwohl die interne Zählwert-Darstellung eine 32-Bit-Ganzzahldarstellung mit Vorzeichen ist, unter-stützt die RTU500 Serie an ihren lokalen Eingängen nur positive ITI-Werte. Also sind ITI-Werte in-nerhalb des folgenden Bereiches zulässig:

• 0 … +2.147.483.647

2.5.2 Aufteilung der Funktionen

Die Prozessdatenerfassungs-Funktionen für ITIs, die von der RTU500 verarbeitet werden, könnenin Funktionen unterteilt werden, die von den folgenden Elementen verwaltet werden:

• IOC der Binäreingabe-Baugruppen• Prozessdatenverarbeitung (PDP) der CMU• Protokollspezifische Kommunikationsschnittstelle einer CMU

Die Datenverarbeitungsfunktionen der Kommunikationsschnittstelle sind in der Dokumentation desbetreffenden Kommunikationsprotokolls beschrieben.

Folgende Funktionen stehen für die 23BE23 zur Verfügung:

• Das Eingangsregister lesen (jede Millisekunde)• Digitalfilter (Kontaktprellen)• Das Integrationsregister hochzählen• Das Integrationsregister im Umspeicherregister einfrieren

Folgende Funktionen stehen für die PDPs der CMUs zur Verfügung:

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationZählwert-Verarbeitung

2-30 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

• Regelmäßiges Einfrieren und Auslesen der ITIs• Übertragung an die interne Kommunikation

2.5.3 Funktionen der Binäreingabe-Baugruppen

Die IOCs der Binäreingabe-Baugruppen unterstützen die Zählwert-Funktionen. Die Konfigurati-ons-Parameter für jede Funktion werden von der PDP geladen. Dies geschieht während des Hoch-fahrens oder bei einer Baugruppeninitialisierung während der Laufzeit. Für jeden Eingang könnendie Parameter separat definiert werden.

Binäreingabe-Baugruppen lesen alle 16 Eingänge jede Millisekunde aus. Ist der Kanal für Zählwertekonfiguriert, wird ein Signalwechsel 0->1 nach einer Digitalfilterung als Impuls akzeptiert und erhöhtdas Impulszähler-Register.

Sendet die PDP einen Übertragungsbefehl zum Einfrieren von Zählerwerten, liest die Binäreinga-be-Baugruppe das aktuelle Integrationsverzeichnis aus und speichert den Inhalt in das Umspeicher-register. Die PDP empfängt den eingefrorenen ITI-Wert von 23BE23/23BE40.

Digitalfilter

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter legt die Anzahl von Millisekunden fest, die ein Eingangstabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand akzeptiert wird.

Der Konfigurations-Parameter Digitalfilter dient dazu, normales Kontaktprellen zu verhindern.

Parametername Standard Parameterposition

Prelllfilterzeit 10 ms SPI, DPI, DMI, STI, ITI, BSI – PDP-Parameter

Wertebereich: 2... 255 ms oder abgeschaltet

Die Prellfilterzeit des digitalen Filters legt die Zeit fest, die ein Eingang stabil sein muss, bevor er als neuer Signalzustand

akzeptiert wird.

Hat ein Eingangskanal seinen Zustand verändert und soll als Ereignis an die PDP übertragen werden,gilt der Zeitpunkt der letzten Flanke vor Ablauf der Filterzeit als Zeitstempel für das Ereignis.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungZählwert-Verarbeitung

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-31

01234567

1ms

1

0

255

Eingabekanal

PrellfilterzeitZähler

Zeit

Ereignis im FIFO-Speicher mit

Zeitstempel von (a)

(a)

Prellfilterzeit(z. B. 7 ms)

Abbildung 18: Digitalfilter (Kontaktprellen)

Zählwert-Frequenz

Die Binäreingabe-Baugruppen können die ITI-Zählinkremente mit einer Frequenz von max. 120 Hzerfassen. Der Standardwert ist 10 ms (bei der Verwendung von Standard-Relaiskontakten). DasVerhältnis zwischen den Zuständen 0 und 1 sollte 1:1 sein.

ITI-Wert einfrieren

Die PDP erzwingt regelmäßige EPR- und IR-Auslesevorgänge. Zu Beginn eines erzwungenen Aus-lesevorganges sendet die PDP den folgenden Übertragungsbefehl an alle E/A-Baugruppen: "ITI-Verzeichnisse einfrieren".

Jede Binäreingabe-Baugruppe, auf der die ITIs konfiguriert sind, speichert den tatsächlichen Inhaltdes Zählwert-Verzeichnisses in ein Umspeicherregister. Dieser Vorgang ist Teil der Signalverarbei-tung. Das Zählwert-Verzeichnis zählt weiter. Die eingefrorenen Werte werden danach an die PDPübertragen.

Untersetzungsfaktor

Ist die Funktion Untersetzungsfaktor aktiviert, wird jeder n-te Zählimpuls an die PDP übertragen umin einem SPS-Programm weiterverarbeitet zu werden.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationZählwert-Verarbeitung

2-32 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Parametername Standard Parameterposition

Untersetzungsfaktor Deaktiviert ITI – PDP- Parameter

Wertebereich: Aktiviert / Deaktiviert

Wenn aktiviert: Wertebereich: 1 ... 15

HINWEIS

Dies erhöht die Last auf dem E/A-Bus.

2.5.4 PDP-Funktionen der CMU

Auslesen von ITI-Zählerwerten und Aktualisieren des ITI-Status

Eine Auslesung der ITI-Zählerwerte erfolgt für:

• jeden konfigurierten IR-Zyklus.• jede konfigurierte EPR-Periode.

Die eingefrorenen ITI-Werte werden für alle ITIs ausgelesen, die für den aktuellen Zeitraum konfi-guriert sind. Dabei ist es nicht notwendig, dass sich alle ITIs in der gleichen EPR-Periode oder imgleichen IR-Zyklus befinden.

Es stehen Qualitätskennungsdaten zur Verfügung, die der NLS die Qualität des ITI mitteilen. DieseQualitätskennungen werden bei jeder ITI-Auslesung aktualisiert.

EPR-/IR-Parameter

Der Konfigurations-Parameter Erfassung Periodenzählwert ITI definiert das Beenden der Übertra-gung von EPR-Auslesevorgängen oder legt die Dauer der EPR-Periode in Minuten fest.

Der Konfigurations-Parameter Periodenzählwert als Umlaufzähler definiert, dass der ITI-Wert nacheinem EPR-Auslesevorgang nicht zurückgesetzt wird.

Parametername Standard Parameterposition

Erfassen von Ende der Periode 60 ITI – PDP-Parameter

Wertebereich: 0 ... 240

Parametername Standard Parameterposition

Umlaufzähler Deaktiviert ITI – PDP-Parameter

Aktiviert / seaktiviert

Der Konfigurations-Parameter Erfassung Zwischenablesung ITI definiert das Beenden der Übertra-gung von IR-Auslesevorgängen oder legt die IR-Periode fest.

Der Konfigurations-Parameter Einheit des IR-Zyklus legt fest, ob die IR-Periode in Sekunden- oderMinutenzyklen definiert wird.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungZählwert-Verarbeitung

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-33

Parametername Standard Parameterposition

Erfassung der Zwischenablesung 10 ITI – PDP- Parameter

Wertebereich: 1 ... 30

Parametername Standard Parameterposition

Einheit des IR-Zyklus Min ITI – PDP-Parameter

Wertebereich: Sec, Min, Hour, Day

CA-Qualitätskennung (Der Zähler wurde nach dem letzten Auslesevorgang ange-glichen.)

Die CA-Qualitätskennung wird in folgenden Fällen gesetzt:

• Der Zähler wird aufgrund eines Neustarts der RTU500 neu gestartet.• Die Zeit hat sich während der Periode/des Zyklus geändert (neue Zeitsynchronisation).• Die RTU500 Systemzeit hat sich auf Grund einer neuen erhaltenen Zeitbasis (harte Synchroni-

sation) geändert und der Unterschied zur alten Systemzeit beträgt mehr als 5 s.

Die Kennung wird im ersten Telegramm eines Zwischenwertes (IR) und im ersten Telegramm einesPeriodenzählwertes (EPR) gesetzt. Wird das EPR-Telegramm als erstes empfangen, wird die Ken-nung im nächsten IR-Telegramm nicht gesetzt.

Qualitätskennung IV (ITI ist ungültig)

Die IV-Qualitätskennung wird in folgenden Fällen gesetzt:

• Der ITI-Wert ist ungültig, weil die PDP den Wert von der Binäreingabe-Baugruppe nicht emp-fangen konnte.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationZählwert-Verarbeitung

2-34 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Abbildung 19: Auslesen des ITI in der RTU500

Qualitätskennung IT (Zeit ist ungültig)

Die Kennung IT wird im Zeitinformationselement des ITI-Telegramms gesetzt, bis die RTU500 einegültige Systemzeit empfangen hat und nach einem Start synchronisiert wurde.

Zählwert-Abfragegruppe

Der ITI ist einer Zählwert-Abfragegruppe zugeordnet.

Parametername Standard Parameterposition

Zählwert-Abfragegruppe Deaktiviert ITI – PDP- Parameter

Wertebereich: Aktiviert / Deaktiviert

Wenn aktiviert: Wertebereich: 0 ... 4

HINWEIS

Zählwert-Abfragegruppen werden nicht von allen Protokollen unterstützt.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungZählwert-Verarbeitung

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-35

Spontane Übertragung nach dem Umspeichern

Nach dem Umspeichern wird der Wert spontan übertragen.

Parametername Standard Parameterposition

Spontane Übertragung nach dem Umspei-

chern

Deaktiviert ITI – PDP -Parameter

Wertebereich: Aktiviert / Deaktiviert

2.5.5 Fehlerbehandlung

Fehler in Binäreingabe-Baugruppen

Baugruppen kann der Status "Außer Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine der folgenden Bedin-gungen zutrifft:

• Die Baugruppe war nie in Betrieb (Konfigurationsfehler).• Die Baugruppe fällt während des normalen Betriebs aus (Hardwarefehler, E/A-Bus-Fehler

usw.).• Die Baugruppe wurde entfernt oder die Stromversorgung des Baugruppenträgers ist ausgefal-

len.

Wird einer Baugruppe der Status "Außer Betrieb" zugewiesen, werden die konfigurierten ITI-Quali-tätskennungen auf "Ungültig" aufgrund eines Baugruppenfehlers gesetzt. Die RTU500 überträgt alleITI-Meldungen dieser Baugruppe an die NLS mit einer ITI-Meldung und der Qualitätskennung IV = 1.

Baugruppen kann während der Laufzeit der Status "In Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Baugruppe wurde ersetzt.• Die Stromversorgung des Baugruppenträgers wurde wiederhergestellt.• Der E/A-Bus funktioniert.

Ist dies der Fall, werden die Impulszähler-Werte durch diese Abfolge wiederhergestellt:

1 Normalisieren der Binäreingabe-Baugruppen2 Laden aller Parameter der konfigurierten Kanäle (PDP der CMU)3 Auslesen aller Werte und Aktualisieren des Status4 Zurücksetzen der Qualitätskennung IV auf Null für die betreffenden ITIs

Dynamische Änderungen der Qualitätskennung

Der Status der Qualitätskennung eines Zählwertes kann sich während der Laufzeit ändern, wenndie folgenden Bedingungen zutreffen:

• Die Binäreingabe-Baugruppe fällt aus (Qualitätskennung IV = 1).

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationBinäreingabe-Baugruppen und Analogeingabe-Baugruppen

2-36 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

2.6 Binäreingabe-Baugruppen und Analogeingabe-Baugrup-pen

2.6.1 Anzeige der Status von Eingabebaugruppen

Eine Eingabebaugruppe kann drei verschiedene Status haben:

• OK: Die Eingabebaugruppe ist in Betrieb.• Defekt: Mindestens ein Datenpunkt der Eingabebaugruppe hat Konfigurationsfehler oder ist

nicht betriebsbereit.• Ungültig: Die Eingabebaugruppe ist aus einem der folgenden Gründe nicht betriebsbereit:

° Die Stromversorgung des Baugruppenträgers, in dem sich die Eingabebaugruppe befindet,ist ausgefallen.

° Die Ausgabebaugruppe fehlt.

Der Status der Ausgabebaugruppe wird in der Systemdiagnose angezeigt.

2.6.2 Verwaltung eines Überlaufs in Ereignis-Warteschlangen

Jede Eingabe-/Ausgabebaugruppe verfügt über eine Ereignis-Warteschlange, in der verschiedeneEreignisse (z. B. Veränderungen der Prozessdaten) gespeichert werden. Diese Ereignisse werdenvon der PDP ausgelesen und verarbeitet. Ist der Peripherie-Bus überlastet oder die Eingabebau-gruppen der Eingabe-/Ausgabe-Baugruppe empfangen eine hohe Zahl von Zustandsänderungen,kann es in der Ereignis-Warteschlange der Eingabe-/Ausgabe-Baugruppen zu einem Überlauf kom-men. Dadurch können Ereignisse verloren gehen.

Die PDP ist in der Lage, einen Überlauf der Ereignis-Warteschlange einer Eingabe-/Ausgabe-Bau-gruppe zu erkennen. Erkennt die PDP einen Überlauf der Ereignis-Warteschlange einer Einga-be-/Ausgabe-Baugruppe, rekonfiguriert sie die Eingabebaugruppe:

• Der Überlauf der Ereignis-Warteschlange wird in der Systemdiagnose angezeigt.• Alle Datenpunkte werden auf "Ungültig" gesetzt.• Die Eingabebaugruppe wird normalisiert.• Alle Datenpunkte der Eingabebaugruppe werden rekonfiguriert.• Die aktuellen Werte der Datenpunkte werden ausgelesen und an die NLS übertragen.

Nach der Rekonfiguration der Eingabebaugruppe spiegeln die Datenpunkte der Eingabebaugruppeden aktuellen Prozessstatus wider.

2.7 Direkte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messum-former

Die Messumformer 560CVT10, 560CVD03, und 560CVD11 überwachen die Eingabesignale dreierunabhängiger Phasen mit 3- oder 4-Draht-Verbindungen.

Die folgenden Datenpunkte stehen zur Verfügung:

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungDirekte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messumformer

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-37

Datenpunkt Objekttyp Einheit 560CVT10 560CVD03 560CVD11

Spannung

1-N, 2-N, 3-N

AMI/MFI V X X X

Spannung

1-2, 2-3, 3-1

AMI/MFI V X X X

Spannung

N

AMI/MFI V X X

Spannung

Leitungs-Unsymmetrie

AMI/MFI V X

Strom

1, 2, 3

AMI/MFI A X X X

Strom

N

AMI/MFI A X X

Strom

Unsymmetrie

AMI/MFI A X

Frequenz AMI/MFI Hz X X X

Wirkleistung

1-N, 2-N, 3-N, Gesamt

AMI/MFI W X X X

Blindleistung

1-N, 2-N, 3-N, Gesamt

AMI/MFI Var X X X

Scheinleistung

1-N, 2-N, 3-N, Gesamt

AMI/MFI VA X X X

Leistungsfaktor

1, 2, 3, Gesamt

AMI/MFI - X X X

Gesamt-Oberschwin-

gungsverzerrung

Spannung

1, 2, 3

AMI/MFI % X X X

Gesamt-Oberschwin-

gungsverzerrung

Spannung

N

AMI/MFI % X X

Gesamt-Oberschwin-

gungsverzerrung

Strom

1, 2, 3

AMI/MFI % X X X

Gesamt-Oberschwin-

gungsverzerrung

Strom

N

AMI/MFI % X X X

Phasenwinkel

1, 2, 3, Gesamt

AMI/MFI Grad (°) X X

Wirkenergie

(Gesamt)

ITI Wh X X

Tabelle 3: Datenpunkte für die Messumformer 60CVT10, 560CVD03, und 560CVD11

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationDirekte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messumformer

2-38 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Datenpunkt Objekttyp Einheit 560CVT10 560CVD03 560CVD11

Scheinenergie

(Gesamt)

ITI Vah X X

Wirkenergie

(induktiv)

ITI Varh X X X

Wirkenergie

(kapazitiv)

ITI Varh X X X

Blindenergie

(induktiv)

ITI Varh X X X

Blindenergie

(kapazitiv)

ITI Varh X X X

Phasenverschiebung SPI - X X X

Tabelle 3: Datenpunkte für die Messumformer 60CVT10, 560CVD03, und 560CVD11

Aufsummierte Werte werden in den Energie-Registern der Module 560CVT und 560CVD als Long-Integer-Werte gespeichert. Beim Start werden diese Werte auf Null gesetzt. Die aufsummierten Wer-te werden regelmäßig an die RTU500 übertragen:

• Wirkenergie 3-phasig• Scheinenergie 3-phasig• Blindenergie (induktiv) 3-phasig• Blindenergie (kapazitiv) 3-phasig

Die Messumformer 560CVT10, 560CVD03 und 560CVD11 stellen für jede Phasenspannung undjeden Strom-Schwingungsverlauf Verzerrungsmessungen (Klirrfaktor) zur Verfügung. Der Verzer-rungswert wird in Form einer prozentualen Abweichung von reinen 50- oder 60 Hz-Sinuswellen aus-gegeben. Dabei wird die schnelle Fourier-Transformation (FFT) verwendet:

• U1, U2, U3 % Klirrfaktor• I1, I2, I3 % Klirrfaktor

Parametername Abkürzung Parameterbereich/

Beschreibung

Standard Einheit

Primäre Spannung Upr 10 bis 550000 110 V

Primärer Strom Ipr 0 bis 25000 5 A

Spannungs-Messbe-

reich

Umr 0,2 bis 1,2 1,2 -

Messbereich Sekun-

därstrom

Imr 0,01 bis 1,2 1 -

Nennfrequenz F 50 oder 60 50 Hz

Anzeigemodus Manuell/Scan Manuell -

Tabelle 4: Tabelle der Konfigurations-Parameter für 560CVT10 / 560CVD03

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungDirekte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messumformer

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-39

Parametername Abkürzung Parameterbereich/

Beschreibung

Standard Einheit

Primäre Spannung Upr 10 bis 550000 110 V

Primärer Strom Ipr 5 bis 25000 5 A

Spannungs-Messbe-

reich

Umr 0,2 bis 1,2 1,2 -

Messbereich Sekun-

därstrom

Imr 0,01 bis 1,2 1 -

Nennfrequenz F 50 oder 60 50 Hz

Neutralleiter-Strom-

messung

Io 0 bis 1 Berechnet -

Neutralleiter-Span-

nungsmessung

Vo 0 bis 1 Berechnet -

Neutralleiter Bemes-

sungsspannung

V0 PT 1 bis 550000 10 V

Neutralleiter-Span-

nungsmessbereich

Uomr 0,2 bis 1,2 1,2 -

Tabelle 5: Konfigurations-Parameter für 560CVT10 / 560CVD03

Die gemessenen Werte (AMI, MFI) werden durch die Zubringer-Kommunikationsschnittstelle über-tragen. Alle gemessenen Werte stellen die Sekundärausgabe des Messumformers dar.

Die normalisierten AMI-Werte werden anhand der folgenden Tabelle skaliert:

Datenpunkt Normalisierter Mi-

nimalwert (-100 %)

Normalisierter Ma-

ximalwert (+100 %)

Spannung

1-N, 2-N, 3-N

- (Upr * Umr) / SQRT(3) + (Upr * Umr) / SQRT(3)

Spannung

1-2, 2-3, 3-1

- Upr * Umr + Upr * Umr

Spannung

N

- Upr * Umr + Upr * Umr

Spannungs-

unsymmetrie

- Upr * Umr + Upr * Umr

Strom

1, 2, 3

- Ipr * Imr + Ipr * Imr

Strom

N

- Ipr * Imr + Ipr * Imr

Strom-

unsymmetrie

- Ipr * Imr + Ipr * Imr

Frequenz F - 10 % F + +10 %

Wirkleistung

1-N, 2-N, 3-N, Gesamt

- Upr * Umr * Ipr * Imr * SQRT(3) + Upr * Umr * Ipr * Imr * SQRT(3)

Tabelle 6: Skalieren der normalisierten AMI-Werte

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationDirekte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messumformer

2-40 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Datenpunkt Normalisierter Mi-

nimalwert (-100 %)

Normalisierter Ma-

ximalwert (+100 %)

Blindleistung

1-N, 2-N, 3-N, Gesamt

- Upr * Umr * Ipr * Imr * SQRT(3) + Upr * Umr * Ipr * Imr * SQRT(3)

Scheinleistung

1-N, 2-N, 3-N, Gesamt

- Upr * Umr * Ipr * Imr * SQRT(3) + Upr * Umr * Ipr * Imr * SQRT(3)

Leistungsfaktor

1, 2, 3, Gesamt

-1 1

Klirrfaktor

Spannung

1, 2, 3, N

-100 % +100 %

Klirrfaktor

Strom

1, 2, 3, N

-100 % +100 %

Phasenwinkel

1, 2, 3, Gesamt

-180º +100 %

Tabelle 6: Skalieren der normalisierten AMI-Werte

Beispiel:

Sekundär-Nennstrom = 5 A (Wertebereich: 1 A oder 5 A)

Strommessbereich = 0,5 A (Wertebereich: 0,01 A oder 1,20 A)

100 % = 2,5 A (sekundär)

Spannung Beispiel: 120 V

Bereich = 1,0

Wert

Untergrenze -120 V -100 %

0 V 0

Obergrenze +120 V +100 %

Tabelle 7: Skalierung der Spannung

Nennfrequenz (Konfigurations-Parameter für 560CVT / 560CVD)

Frequenz Beispiel: 50 Hz Nennfrequenz Wert

Nennfrequenz * 90 % 45 Hz -100 %

Nennfrequenz * 90 % 50 Hz 0

Nennfrequenz * 110 % 55 Hz +100 %

Tabelle 8: Skalierung der Nennfrequenz

Der Leistungsfaktor (Phasen 1, 2, 3 und Σ) ist ebenfalls ein normalisierter Wert:

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungDirekte Schnittstelle der Strom- und Spannungs-Messumformer

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-41

Leistungsfaktor Wert

-1.000 -100 %

0 0

+1.000 +100 %

Tabelle 9: Skalierung des Leistungsfaktors

Der Klirrfaktor (V und C, Phasen 1, 2 und 3) wird als normalisierter Wert in Prozent übertragen:

Klirrfaktor Wert

- -

0 0

100,0 % +100 %

Tabelle 10: Skalierung des Klirrfaktors

Abbildung 20: Konventionen für die Messungen

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationLogik-Funktionen

2-42 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Alle Energiewerte werden von der RTU500 Kommunikationsschnittstellen zu untergeordneten Sys-temen zyklisch angefordert und als Zählwertimpuls (ITI) übertragen.

Parametername Standard Parameterposition

IR/EPR Zykluszeit 560CVTS / 560CVD – Parameter

Umlaufzähler 560CVTS / 560CVD – Parameter

Impulswertigkeit 560CVTS / 560CVD – Parameter

Die ITI-Werte werden folgendermaßen berechnet:

• (Wcurrent - Wlast) / Impulswertigkeit• Dabei gilt: W ist der jeweilige Wert von Wh/VAh/varh

2.8 Logik-Funktionen

Die Logik-Funktionen der RTU500 ermöglichen das Ableiten von virtuellen Prozessinformationen.Dabei werden logische Operatoren verwendet, z. B. UND, ODER, dynamisches ODER oder NOR.

• ODER-Gruppen (>=)• UND-Gruppen (&)• NOR-Gruppen• Dynamische ODER-Gruppen• Sicherheitsrelevante Meldungen• Sicherheitsrelevante Alarme

Gruppeninformationen sind Einzelmeldungs-Datenobjekte (SPI). Sie werden über logische Opera-tionen aus anderen SPIs oder Systemereignissen (SEV) berechnet oder, im Falle einer sicherheits-relevanten Meldung und eines sicherheitsrelevanten Alarms, aus Sicherheitsereignissen.

Ein Gruppeninformations-Datenobjekt kann aus allen Einzelmeldungen SPI und SEVs erzeugt wer-den, die in der RTU500 verarbeitet werden. Gruppeninformationen dienen außerdem als Input fürandere Gruppeninformationen.

Die Anzahl der Eingabesignale pro Gruppenmeldung ist auf 32 Signale begrenzt.

Eine Gruppeninformationsausgabe wird in Form eines SPI-Ereignisses an die interne Kommunika-tion übertragen. Die Berechnungen sind ereignisgesteuert, d. h., jede Änderung eines Eingabeob-jektes führt zu einer Neuberechnung des abgeleiteten Verarbeitungsinformations-Objekts. Die Be-rechnungen basieren auf dem Typ der logischen Funktion, wie er für die gewählten Eingabeobjekteder SPI- oder SEV-Typen konfiguriert wurde.

Die Zeit des Eingabesignals, das die neue Ereignismeldung erzwingt, wird als Zeitstempel für dasEreignis verwendet.

2.8.1 ODER-Gruppe

Das Ausgabesignal einer ODER-Gruppe wird auf 1 gesetzt, wenn mindestens ein Eingabesignalauf 1 gesetzt ist. Das erste Signal, das auf 1 gesetzt wird, erzwingt die Übertragung des ODER-Gruppensignals.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in ÜberwachungsrichtungLogik-Funktionen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 2-43

Das Ausgabesignal einer ODER-Gruppe wird auf 0 gesetzt, wenn alle Eingabesignale auf 0 gesetztsind. Die abfallende Flanke des letzten Signals, das auf 0 gesetzt wird, erzwingt die Übertragungdes ODER-Gruppensignals.

2.8.2 UND-Gruppe

Das Ausgabesignal einer UND-Gruppe wird auf 1 gesetzt, wenn alle Eingabesignale auf 1 gesetztsind. Das letzte Signal, das auf 1 gesetzt wird, erzwingt die Übertragung des UND-Gruppensignals.

Das Ausgabesignal einer ODER-Gruppe wird auf 0 gesetzt, wenn mindestens ein Eingabesignal auf 0gesetzt ist. Die abfallende Flanke dieses Signals erzwingt die Übertragung des UND-Gruppensignals.

2.8.3 NOR-Gruppe

Das Ausgabesignal einer NOR-Gruppe wird auf 0 gesetzt, wenn mindestens ein Eingabesignal auf1 gesetzt ist. Das erste Signal, das auf 1 gesetzt wird, erzwingt die Übertragung des NOR-Grup-pensignals.

Das Ausgabesignal einer NOR-Gruppe wird auf 1 gesetzt, wenn alle Eingabesignale auf 0 gesetztsind. Die abfallende Flanke des letzten Signals, das auf 0 gesetzt wird, erzwingt die Übertragungdes NOR-Gruppensignals.

2.8.4 Dynamisches-ODER-Gruppe

Das Ausgabesignal einer Dynamisches-ODER-Gruppe wird immer dann auf 1 gesetzt, wenn einEingabesignal auf 1 gesetzt wird. Jedes Signal, das auf 1 gesetzt wird, erzwingt die Übertragungdes ODER-Gruppensignals.

Das Ausgabesignal einer Dynamisches-ODER-Gruppe wird auf 0 gesetzt, wenn alle Eingabesignaleauf 0 gesetzt sind. Die abfallende Flanke des letzten Signals, das auf 0 gesetzt wird, erzwingt dieÜbertragung des ODER-Gruppensignals.

2.8.5 Die Funktionen Sicherheitsrelevante Meldungen und Sicherheitsrele-vante Alarme

Diese beiden Funktionen unterscheiden sich durch ihre Eingabeparameter von allen anderen logi-schen Funktionen: Im Allgemeinen verwenden diese Funktionen Sicherheitsereignisse als Eingabe-parameter.

2.8.6 Funktion Sicherheitsrelevante Meldungen

Treten am Eingang ein oder mehrere Sicherheitsereignisse auf, wird am Ausgang des SPI ein Impulsvon 100 ms erzeugt.

2.8.7 Funktion Sicherheitsrelevante Alarme

Ein sicherheitsrelevanter Alarm ist einer sicherheitsrelevanten Meldung sehr ähnlich. Er unterschei-det sich von ihr wie folgt: Eine Ausgabe wird nur dann ausgelöst, wenn ein Eingabeereignis wäh-rend einer Überwachungsperiode mehrere Male aufgetreten ist. Die Zählung der Ereignisse und dieÜberwachungsperiode können in RTUtil500 konfiguriert werden.

SCADA-Funktionen in Überwachungsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationLogik-Funktionen

2-44 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Verfügt das System über redundante CMUs, werden der aktuelle Ereigniszähler sowie die aktuellevergangene Zeit zurückgesetzt, falls die aktive CMU ausfällt. Daher ist es ratsam, das Sicherheits-ereignis Nr. 5160 ("RTU Neustart") zu überwachen, um eine solche Situation zu erkennen.

2.8.8 Qualitätskennung Gruppensignal

Die Qualitätskennungen eines Gruppensignals stellen das logische ODER der Qualitätskennungenaller Eingabesignale der Gruppenmeldung dar. Ist der Status einer Eingabe ungleich OK, wird dieAusgabe der logischen Funktion auf diesen Status gesetzt.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungAufteilung der Funktionen

ABB AG - 1KGT 150 797 V003 0 | 3-1

3 SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungDieses Kapitel beschreibt die SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung für die folgenden Module:

Binärausgabe-Baugruppen:

• 23BA20• 23BA40• 23BO61• 211BOD52

Analogausgabe-Baugruppen:

• 23AA21• 23AO60

Binärausgaben der integrierten Multi-Eingabe-/Ausgabe-Baugruppe der folgenden Module

• 560CIG10• 560CID11• 511CIM01

Dieses Kapitel beschreibt weiterhin die Funktionen der folgenden Befehlsüberwachungs-Baugrup-pen:

• 23BA22• 23BA23• 23BO63

Und es beschreibt auch die Überwachungsfunktionen der folgenden Module:

• 560CIG10• 560CID11• 511CIM01

Folgende Ausgabebefehlstypen stehen für die RTU500 zur Verfügung:

• Befehlsausgabe° Einzelbefehl (SCO)° Doppelbefehl (DCO)

• Regelungs-Stellbefehl (RCO)• Sollwert-Stellbefehlausgabe

° Analoger Sollwert-Stellbefehl (ASO)° Digitaler Sollwert-Stellbefehl (DSO)

• Bitmuster-Stellbefehl (BSO)

3.1 Aufteilung der Funktionen

Die Befehlsausgabe in einer RTU500 betrifft die eingebauten Ausgabebaugruppen und gegebenen-falls die Befehlsüberwachungs-Baugruppen 23BA22 und 23BA23.

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationBefehlsausgabe-Verfahren

3-2 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Die PDP überwacht und koordiniert die Ausgabebaugruppen.

Die IOCs der Ausgabebaugruppen haben folgende Aufgaben:

• Schalten der Ausgaberelais• Einstellen der analogen Ausgabewerte• Steuern und Überwachen der Hardware

Während der Initialisierung lädt die PDP Daten zu dem Ausgang hoch, der für jeden Kanal der Bau-gruppen konfiguriert und verdrahtet ist. Das Format ist dem Format ähnlich, das für die Eingabe-baugruppen verwendet wird.

3.2 Befehlsausgabe-Verfahren

Befehle für Objekte können entweder in einem einstufigen Prozess (direkter Prozess) oder, für An-fragen mit höherer Sicherheitsstufe, in einem zweistufigen Prozess (Anwahlbefehl) ausgegeben wer-den. Der zweistufige Prozess reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit in Befehlsrichtung auf ein Mini-mum.

Parametername Standard Parameterposition

Anwahlbefehl PDP-Parameter

Empfängt die PDP den Befehl ANWAHL, überprüft sie, ob das entsprechende Objekt verfügbar istund dass keine Reservierung für ein anderes Objekt vorliegt. Sind diese Überprüfungen erfolgreich,quittiert die PDP die Reservierung mit einer positiven Bestätigung. Die Reservierung bleibt für 20 sgültig. Während dieses Zeitfensters wartet die PDP auf den Befehl AUSFÜHRUNG oder ABWAHL.Empfängt die PDP keinen dieser Befehle, löscht sie die Reservierung des Objektes.

Empfängt die PDP den Befehl AUSFÜHRUNG innerhalb des Zeitfensters, überprüft sie, ob dasreferenzierte Objekt mit dem reservierten Objekt übereinstimmt. Ist dies der Fall, wird der Befehlausgeführt. Ist dies nicht der Fall, weist die PDP den Befehl AUSFÜHRUNG zurück und sendet einenegative Bestätigung. Wurde die Aktivierungsbeendigung für den betreffenden Befehl übertragen,ist die Befehlsprozedur abgeschlossen.

Während der Auswahl eines Befehlsobjektes können keine anderen Befehlsobjekte des Interlo-cking-Bereiches dieses Objektes ausgewählt werden. Andere Auswahlen werden abgelehnt. Wirdkein Objekt ausgewählt, können parallel mehrere Prozessbefehlsobjekte über einen direkten Pro-zess ausgeführt werden.

Der Interlocking-Bereich der Befehlsauswahl ist von dem Konfigurations-Parameter Prozessbefehl,Modus Interlocking abhängig.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungObjektbefehlsausgänge

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Parametername Standard Parameterposition

Prozessbefehl, Modus Interlocking RTU-Parameter

• Interlocking pro E/A-Gerät, E/A-Bus und GruppeDie Auswahl ist gegen Befehle des gleichen E/A-Bus-Segment und von der gleichen Befehls-gruppe gesperrt. (Mögliche Befehlsgruppen sind: Objektbefehle, Regelungs-Stellbefehle undSollwert-Stellbefehle).

• Interlocking pro ObjektDie Auswahl ist lediglich gegen das gleiche Objekt gesperrt.

• Interlocking pro Objekt mit BefehlsprioritätDie Auswahl ist nur gegenüber demselben Objekt gesperrt, ein Befehl eines Herkunftsgeräteshöherer Befehlspriorität kann diese Sperrung jedoch aufheben (Beispiel: HCI, SPS, integrierteHMI). Die HCIs mit den niedrigsten Host-Nummern haben die höchste Priorität. Danach folgendie SPS, die integrierten HMIs und die Web-Server der RTU500 Serie. Die Befehle ANWAHLund AUSFÜHRUNG können die Sperrung der Auswahl ebenfalls aufheben.

Wird ein Prozessbefehl wegen einer nicht passenden Auswahl oder einer ausbleibenden Befehls-bestätigung abgelehnt, sendet die PDP eine Systemmeldung des Typs SEV Nr. 242 ... SEV Nr. 260:(Prozessbefehlskollision mit einem Befehl von X) an den Sender des abgelehnten Befehls gesendet.Die Systemmeldung enthält Daten zum Sender des abgelehnten Befehls.

3.3 Objektbefehlsausgänge

Für Objektbefehlsausgaben stehen folgende Optionen zur Verfügung (SCO oder DCO):

• Objektbefehlsausgänge können für 1-polige, 1,5-polige und 2-polige Schaltungen verdrahtetwerden.

• Objektbefehlsausgänge ermöglichen zusätzliche (1 aus n)-Prüfungen (Befehlsüberwachung).• Objektbefehlsausgaben für 1,5-polige und 2-polige Schaltungen ermöglichen 2-Schritt-Befehle

(Prozedur Anwahlbefehl, SBO).• Objektbefehlsausgänge ermöglichen die Befehlsabsteuerung über eine Rückmeldung.• Objektbefehlsausgänge ermöglichen die Dauerausgabe.

3.3.1 Einzelbefehl (SCO)

Ein Einzelobjektbefehl verfügt über nur ein Ausgaberelais. Es kann als einer der folgenden Ausga-betypen konfiguriert werden:

• Befehl Impuls EIN• Befehl Impuls AUS• Dauerbefehl

Parametername Standard Parameterposition

Ausgabetyp Only On SCO – PDP-Parameter

Wertebereich: Nur Aus, Nur Ein, Dauernd

Einzelobjektbefehle können mit einem Relaiskontakt pro Befehl (1-polige Verbindung) oder mit zweiRelaiskontakten pro Befehle (2-polige Verbindung) verdrahtet werden.

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationObjektbefehlsausgänge

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Einzelobjektbefehle sind Impulsausgaben. Der Konfigurations-Parameter Befehlsimpulsdauer defi-niert die Länge des Impulsbefehls. Für die Impulsausgabe wird nur die konfigurierte Richtung ver-wendet. Die Richtung, die nicht konfiguriert ist, wird ignoriert. Ein Einzelobjektbefehl belegt ein Relaiseiner Binärausgabe-Baugruppe.

Parametername Standard Parameterposition

Befehlsimpulsdauer 1 sec SCO, DCO, RCO - PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec

Abbildung 21: Einzelobjektbefehl, Definition: Impulsausgabe

Einzelobjektbefehle können als Dauerausgabe konfiguriert werden. Im Modus Dauerausgabe schal-tet der Befehl EIN das Relais auf Dauer-EIN. Der Befehl AUS schaltet das Relais auf Dauer-AUS.

Abbildung 22: Einzelobjektbefehl, Definition: Dauerbefehl

3.3.2 Doppelschaltbefehl (DCO)

Ein Doppelschaltbefehl verfügt über zwei unabhängige Ausgaberelais:

• ein Relais für die EIN-Richtung• ein Relais für die AUS-Richtung

Doppelschaltbefehle können mit einem Relaiskontakt pro Befehl (1-polige Verbindung) oder mit zweiRelaiskontakten pro Befehle (2-polige Verbindung) verdrahtet werden.

Doppelschaltbefehle können Impulsausgaben sein. Der Konfigurations-Parameter Befehlsimpuls-dauer definiert die Länge des Impulsbefehls. Es kann immer nur jeweils ein Kanal vom Typ EIN oderAUS aktiv sein. Die beiden Relais belegen zwei aufeinanderfolgende Bits auf einer Ausgabebaugrup-pe. Das EIN-Relais liegt normalerweise auf einem ungeraden Kanal (1, 3, 5 …). Das AUS-Relais liegtnormalerweise auf einem geraden Kanal (2, 4, 6 …).

Parametername Standard Parameterposition

Befehlsimpulsdauer 1 sec SCO, DCO, RCO - PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec

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Abbildung 23: Doppelschaltbefehl, Definition: Impulsausgabe

Die Definition der Bitpositionen AUS und EIN kann für die gesamte Konfiguration geändert werden.Wird eine Bitposition geändert, gilt dies auch für DPI- und RCO-Befehle.

Parametername Standard Parameterposition

Ein-/Ausgangsklemmen für DPI, DCO und

RCO vertauschen

Deaktiviert RTU Parameter

Aktiviert / deaktiviert

3.3.3 Befehlsabsteuerung durch Rückmeldung

Die Pulslänge von Objektbefehlen kann auf die Laufzeit des Schaltgerätes (z. B. Trennschalter) be-schränkt werden. Die PDP verwendet die neue Positionsmeldung, um die Laufzeitbeendigung zuerkennen. Eine Absteuerverzögerungs-Zeit kann definiert werden, um zu verhindern, dass der Be-fehl beendet wird, bevor die neue Position etabliert ist.

Der Konfigurations-Parameter Prozessinformation definiert die Verwendung einer Rückmeldung fürjeden Objektbefehl.

Der Konfigurations-Parameter Verzögerungszeit für die Befehlsfreigabe definiert die Antwortverzö-gerungszeit. Standard: 200 ms

Parametername Standard Parameterposition

Prozessinformation - DCO, SCO – Allgemeine Parameter

Parametername Standard Parameterposition

Absteuerverzögerungs-Zeit 2 s DCO, SCO – PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1 ... 25.5 s

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Abbildung 24: Rückmeldung, Prozedur

Eine Rückmeldung wird in Form einer SPI- oder DPI-Meldung dargestellt. Daher benötigt die PDPlediglich die Endpositionen (EIN/AUS), um die Befehlsausgabe zu beenden. Dabei müssen der über-tragene Meldungsstatus und die Befehlsrichtung (EIN/AUS) nicht unbedingt übereinstimmen.

SPIs oder DPIs innerhalb der gleichen RTU wie die SCO/DCO können als Rückmeldung fungieren.

Ein neuer Befehl von der NLS wird nur dann akzeptiert, nachdem der Befehl beendet wurde, d. h.nach der Antwortverzögerungszeit und der endgültigen Beendigung des Befehls durch ACTTERMan die NLS.

3.3.4 Befehlsausgabe ohne Überwachung

Die Ausgabebaugruppe nimmt die letzte Ausgabe vor, indem sie das/die Ausgaberelais schaltet. DieBinärausgabe-Baugruppen überwachen eine Ausgabe durch:

• Abrufen des Bitmusters vom Relaisspulentreiber.• Überwachen der 24-V-Gleichspannung, die die Ausgaberelais schaltet.• Überwachen der Ausgabeimpulszeit.• Anzeigen des Befehlsstatus durch LEDs.

Abbildung 26 zeigt das Schaltbild für Objektbefehle (1-poliger Anschluss).

Für 2-polige Anschlüsse sind zwei Relais pro Befehlsrichtung notwendig. Die Binärausgabe-Bau-gruppe übernimmt das Schalten der Relais (z. B. k1 und k9, siehe Abbildung 27).

Bei der Konfiguration von 2-poligen Anschlüssen ist es möglich, Objektbefehle und Regelungs-Stell-befehle innerhalb einer Baugruppe zu kombinieren.

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Abbildung 25: Prozessbefehle ohne Überwachung (1-poliger Anschluss)

Abbildung 26: Prozessbefehle ohne Überwachung (2-polig)

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Die PDP koordiniert den Befehlsfluss auf der Ausgabebaugruppe. Diese Interaktion ist in Abbil-dung 27 zu sehen. Wird ein Prozessbefehl empfangen, um den gewählten Ausgabekanal zu schal-ten, wird eine Ausgabeanforderung an die zugehörige Ausgabebaugruppe gesendet.

Die Software der Ausgabebaugruppe führt folgende Schritte durch:

1 Sicherstellen, dass kein anderer Ausgang aktiv ist2 Schalten des betreffenden Ausgaberelais3 Starten des Ausgabeimpulszählers4 Senden einer positiven Bestätigung ("Ausgabe aktiv") an die PDP5 Ausschalten des Ausgaberelais, wenn die Impulszeit abgelaufen ist6 Übertragen von "Ausgabe deaktiviert" an die PDP

Die PDP überwacht die Ausgabebefehle. Empfängt die PDP die Bestätigung nicht rechtzeitig, stopptsie die Ausgabe, indem sie einen Stopp der Ausgabebaugruppe erzwingt. Die Binärausgabe-Bau-gruppe bestätigt "Ausgabe aktiv" und sendet eine Aktivierungsbestätigung an die NLS.

Abbildung 27: PDP-Interaktion: Prozessbefehl ohne Überwachung

(1 aus n)-Prüfung für Objektbefehle

Um das Risiko zu verhindern, dass mehr als ein Zwischenrelais gleichzeitig geschaltet wird, wennein Befehl empfangen wird, kann einem Objektbefehl eine (1 aus n)-Prüfung hinzugefügt werden.

Die Abbildungen 25 und 26 zeigen das Schaltbild zwischen der Ausgabebaugruppe und der zu-sätzlich benötigten Befehlsüberwachungs-Baugruppe.

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Abbildung 28: Prozessbefehl mit Überwachung (1,5-polig)

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Abbildung 29: Prozessbefehl mit Überwachung (2-polig)

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Abbildung 30: PDP-Interaktion: Prozessbefehl ohne Überwachung

Die PDP koordiniert die beiden Ausgabebaugruppen. Diese Interaktion ist in Abbildung 28 zu sehen.

Wird ein Prozessbefehl empfangen, wird das Ausgaberelais geschaltet. Dies geschieht über ein Im-pulszeitsignal. Dieses Signal muss länger sein als die für diesen Kanal konfigurierte Ausgabeimpuls-länge.

Nachdem die Ausgabebaugruppe gemeldet hat, dass das Ausgaberelais geschaltet wurde, wird dieBefehlsüberwachungs-Baugruppe gestartet. Die Befehlsüberwachungs-Baugruppe überprüft denAusgabeschaltkreis. Ist die Überprüfung positiv, startet sie die letzte Ausgabe mit der für diesenKanal konfigurierten Zeit.

Die Binärausgabe-Baugruppe 23BA22/23BA23 ermöglicht die Überprüfung von zwei Ausgabe-schaltkreisen mit verschiedenen Nennwiderständen. Jedoch kann jeweils nur ein Kanal (P1 oder P2)aktiv sein. Empfängt die Binärausgabe-Baugruppe 23BA22/23BA23 die Anforderung, einen Befehlfür P1 oder P2 zu überprüfen und zu schalten, führt sie die folgenden Schritte durch:

1 Sicherstellen, dass keine andere Ausgabe aktiv ist2 P1 oder P2 zur Überprüfung auswählen3 Den Widerstand des geschalteten Ausgabekanals messen (Zwischenrelais)4 Den gemessenen Widerstandswert mit den Ober- und Untergrenzen aus den Konfigurati-

ons-Parametern vergleichen5 Liegt der Widerstandswert außerhalb der definierten Grenzen: Alle Aktivitäten abbrechen und

eine negative Bestätigung übertragen6 Liegt der Widerstandswert innerhalb der definierten Grenzen: Die Hilfsrelais von "TEST" auf

"SWITCH" umschalten

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7 Den Ausgabeimpuls starten, indem die "GO"-Relais geschaltet werden, die die Spannungsver-sorgung an die betreffenden Zwischenrelais übertragen

8 Starten des Ausgabeimpulszählers9 Senden einer positiven Bestätigung ("Befehl wird ausgeführt") an die PDP10 Ausschalten des GO-Relais, wenn die Impulszeit abgelaufen ist11 Die Hilfsrelais wieder auf "TEST" umschalten12 Senden von "Befehl gestoppt" an die PDP

Die PDP stoppt dann die Ausgabebaugruppe durch einen Stopp-Befehl. Die PDP der CPU über-wacht die Ausgabebefehle. Empfängt er die Bestätigung nicht innerhalb der vorgegebenen Zeit,wird die Ausgabe gestoppt. Dies geschieht durch einen erzwungenen Reset der Befehlsüberwa-chungs-Baugruppe und einen erzwungenen Stopp der Ausgabebaugruppe.

Das Abbilden der Unter- und Obergrenzen für den Widerstand für die Überwachungs-Baugruppeund die Ausgabebaugruppe muss über die betreffenden Konfigurations-Parameter jedes Kanals aufder Befehlsüberwachungs-Baugruppe definiert werden.

Für jede Befehlsüberwachungs-Baugruppe können zwei Befehlsüberwachungs-Kanäle (CSC P1/CSC P2) definiert werden. Die Binärausgabe-Baugruppe 23BA20 ermöglicht die Auswahl des Be-fehlsüberwachungs-Kanals, der die Baugruppe überwacht. Für 1,5-polige Anschlüsse können zweiKanäle definiert werden (Relais 1 - 8 und Relais 9 - 16). Die Befehlsüberwachung ist für alle SCO-und DCO-Befehle der betreffenden Baugruppe gültig.

HINWEIS

Kanäle, die an die gleichen Bauteile (R1/R2) angeschlossen sind, müssen den gleichen Befehls-überwachungs-Kanal (CSC n) haben.

Für alle SCO/DCO der gleichen RTU kann ein Befehlsüberwachungs-Kanal konfiguriert werden.

Parametername Standard Parameterposition

Überwachungskreis Nummer 01 CSC - Allgemein

Wertebereich: 01... 32

Eindeutige CSC-Nummer innerhalb einer RTU

Unterer Widerstandswert 100 Ohm CSC - Allgemein

Wertebereich: 100... 10000 Ohm

Oberer Widerstandswert 10000 Ohm CSC - Allgemein

Wertebereich: 100... 10000 Ohm

3.3.5 Betriebsart LOCAL der Binärausgabe-Baugruppen 23BA22/23BA23

Auf der Vorderseite der Binärausgabe-Baugruppen 23BA22/23BA23 befindet sich der LOC-Knopffür die Aktivierung des LOCAL-Modus. Der LOCAL-Modus verhindert eine aktive Ausgabe der Bau-gruppe.

Eine LED zeigt an, ob der LOCAL-Modus aktiviert ist. Zum Umschalten zwischen REMOTE undLOCAL müssen Sie den Knopf innerhalb von 5 Sekunden zweimal drücken. Wird der Knopf nureinmal gedrückt, blinkt die LOC-LED für 5 Sekunden.

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Ist der LOCAL-Modus aktiviert, verwirft die Binärausgabe-Baugruppe 23BA22/23BA23 jeden Befehlund sendet negative Bestätigungen. Die Position des LOCAL/REMOTE-Schalters wird an die NLSgesendet. Dies geschieht über die SEVs Nr. 64 bis 95.

Wird der LOC-Schalter nochmals zweimal gedrückt, schaltet die Binärausgabe-Baugruppe23BA22/23BA23 in den REMOTE-Modus zurück und empfängt und verarbeitet alle Befehle wieüblich.

3.3.6 Objektbefehlsausgabe, Einschränkungen

Je nach der gewählten Objektbefehlsausgabe-Baugruppe gelten folgende Einschränkungen:

Eigenschaft 560CIG10 /

560CID11

511CIM01

1-polig mit Überwachung Ja Ja

2-polig mit Überwachung Ja Ja

1,5-polig mit Überwachung Eingebaut Eingebaut

2-polig mit Überwachung Eingebaut Eingebaut

Tabelle 11: Prozessbefehl, Einschränkungen: Basismodule

Eigenschaft 23BA20 23BA40

1-polig mit Überwachung Ja Ja

2-polig mit Überwachung Ja Ja

1,5-polig mit Überwachung Ja Nein

2-polig mit Überwachung Ja Nein

Tabelle 12: Prozessbefehl, Einschränkungen: Binäreingabe-Baugruppen

Eigenschaft 23BO62 23BO61 211BOD52

1-polig mit Überwachung Ja Ja Ja

2-polig mit Überwachung Ja Ja Ja

1,5-polig mit Überwachung mit

511CIM01

Nein mit

560CIG10 / 560CID11

oder 511CIM01

2-polig mit Überwachung mit

511CIM01

Nein mit

560CIG10 / 560CID11

oder 511CIM01

Tabelle 13: Prozessbefehl, Einschränkungen: Binärausgabe-Baugruppen

3.4 Regelungs-Stellbefehl

Die folgenden Funktionen/Einschränkungen betreffen den Regelungs-Stellbefehl (RCO):

• Sie können für 1-polige und 2-polige Schaltungen verdrahtet werden.• Sie ermöglichen ein- und zweistufige Befehle (Prozedur "Anwahlbefehl").• Sie können nicht an eine Befehlsüberwachungs-Baugruppe angeschlossen werden.• Sie können nicht durch eine Rückmeldung abgesteuert werden.

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Der Konfigurations-Parameter Befehlsimpulsdauer definiert die Impulslänge eines Objektbefehls. DiePulslänge für HIGHER und LOWER ist identisch.

Parametername Standard Parameterposition

Befehlsimpulsdauer 1 sec SCO, DCO, RCO - PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec

3.4.1 Neuauslösung von Regelungs-Stellbefehlen

Die Dauer des Ausgabeimpulses eines Regelungs-Stellbefehls kann verlängert werden, wenn diePDP den gleichen Befehl während der Ausgabeimpulszeit empfängt und an die Ausgabebaugruppesendet. Die Binärausgabe-Baugruppe startet den Zähler erneut.

Der Ausgabeimpuls kann auch verkürzt werden. Dies geschieht durch einen neuen Befehl und dieKennung DEACTIVATION. Wird die Kennung DEACTIVATION empfangen, wird die Ausführung desaktuellen Regelungs-Stellbefehls gestoppt. Die Unterstützung hängt vom entsprechenden Kommu-nikationsprotokoll ab.

Abbildung 31: Neuauslösen und Stoppen von Regelungs-Stellbefehlen

Die Definition der Bitpositionen HIGHER und LOWER kann für die gesamte Konfiguration geändertwerden. Wird eine Bitposition geändert, gilt dies auch für DPI- und DCO-Befehle.

Parametername Standard Parameterposition

Ein-/Ausgangsklemmen für DPI, DCO und

RCO vertauschen

Deaktiviert RTU Parameter

Aktiviert / deaktiviert

3.4.2 Regelungs-Stellbefehle, Einschränkungen

Je nach der gewählten Ausgabebaugruppe gelten folgende Einschränkungen:

Eigenschaft 560CIG10 /

560CID11

511CIM01

Regelungs-Stellbefehl Ja Ja

Tabelle 14: Regelungs-Stellbefehle, Einschränkungen: Basismodule

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Eigenschaft 23BA20 23BA40

Regelungs-Stellbefehl Ja Ja

Tabelle 15: Regelungs-Stellbefehle, Einschränkungen: RTU560 Binärausgabe-Baugruppen

Eigenschaft 23BO62 23BO61 520BOD01

Regelungs-Stellbefehl Ja Ja Ja

Tabelle 16: Regelungs-Stellbefehle, Einschränkungen: Binärausgabe-Baugruppen

3.5 Sollwert-Stellbefehlausgabe

Ein Sollwert-Stellbefehl ist gekennzeichnet durch eine analoge oder digitale Sollwert-Stellbefehls-ausgabe. Die Ausgabe ist mit oder ohne Strobe möglich.

Bei einer Ausgabe mit Strobe ist der Wert für das empfangende Gerät während der zusätzlichenStrobe-Impulsausgabe gültig.

Ein- oder zweistufige Befehle sind möglich.

Folgende Sollwert-Stellbefehlstypen stehen zur Verfügung:

• Analoger Ausgabewert (ASO /FSO)Analoger Ausgabekanal auf einer analogen Ausgabebaugruppe(Ausgabe von Strom oder Spannung)

• Digitaler Ausgabewert (DSO)Digitale Ausgabe auf einer Binärausgabe-Baugruppe

3.5.1 Analoge Sollwert-Stellbefehlausgabe (ASO/ FSO)

Der analoge Sollwert-Stellbefehl (ASO/ FSO) ist mit oder ohne Strobe möglich.

Die Ausgabe mit Strobe ermöglicht das Auslösen der entsprechenden Einheit, wenn ein neuer Wertempfangen wird.

Ist eine Ausgabe mit Strobe nicht notwendig, kann ein Sollwert-Stellbefehl ohne Strobe ausgeführtwerden.

3.5.2 Bipolare, unipolare und Live-Zero-Umwandlung

Analogausgabe-Baugruppen konvertieren analoge Ausgabewerte in analoge Ausgabesignale.

Der Konfigurations-Parameter Ausgabesignaltyp definiert die unipolaren Ausgabesignale. Ist dieserParameter aktiviert, werden negative ASO-/FSO-Werte auf 0 gesetzt.

Die PDP konvertiert Ausgabesignale mit Live-Zero-Darstellung (Standard: 4 bis 20 mA) folgender-maßen:

• 0 % des normalisierten ASO-/FSO-Wertes werden in 20 % des Ausgabesignalbereiches umge-rechnet (Standard: 4 mA)

• 100 % des normalisierten ASO-/FSO-Wertes werden in 100 % des Eingabesignalbereichesumgerechnet (Standard: 20 mA)

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationSollwert-Stellbefehlausgabe

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Abbildung 32: Live-Zero-Ausgabekonvertierung

Parametername Standard Parameterposition

Ausgabesignalbereich 20 mA ASO / FSO – PDP parameters

Der Konfigurations-Parameter Ausgabesignalbereich definiert die Hardware-Einstellungen des Analogausgabe-Moduls

Ausgabesignaltyp Bipolar ASO / FSO – PDP parameters

Auswahl des Signaltyps: Bipolar, Unipolar or Live Zero

3.5.3 Skalierung

Die PDP konvertiert den Wert eines normalisierten ASO oder eines skalierten FSO.

Der Konfigurations-Parameter Umrechnungsfaktor definiert den Prozentsatz des höchsten Aus-gangssignals, der als 100 % des normalisierten ASO-Wertes oder des maximalen FSO-Wertes de-finiert wird.

Verwenden Sie für FSO die Konfigurations-Parameter Maximaler Float-Wert und Minimaler Float-Wert, um den zulässigen Wertebereich festzulegen (-100 % ... 100 %).

Parametername Standard Parameterposition

Umrechnungsfaktor 100 % ASO, FSO – PDP-Parameter

Wertebereich: 1 ... 100 %

Parametername Standard Parameterposition

Maximaler Float-Wert 65535 FSO – PDP-Parameter

Wertebereich: -3.4e38 ... 3.4e38

Parametername Standard Parameterposition

Minimaler Float-Wert 0 FSO – PDP-Parameter

Wertebereich: -3.4e38 ... 3.4e38

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungSollwert-Stellbefehlausgabe

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Abbildung 33: Analogwert-Konvertierung ASO/FSO

3.5.4 Analoger Sollwert-Stellbefehl ohne Strobe

Die analoge Ausgabe bleibt bis zum Empfang eines neuen ASO stabil.

3.5.5 Analoger Sollwert-Stellbefehl mit Strobe

Der Konfigurations-Parameter Strobe (SOC) definiert den zugehörigen Ausgangskanal für das Stro-be einer Binärausgabe-Baugruppe.

Der Konfigurations-Parameter Impulslänge definiert die Impulslänge für das Strobe. Standard:500 ms

ASO muss auf eine Analogausgabe-Baugruppe konfiguriert sein.

Parametername Standard Parameterposition

Befehlsimpulsdauer 0.5 sec SOC - PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationSollwert-Stellbefehlausgabe

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Parametername Standard Parameterposition

Strobe (SOC) - ASO – PDP-Parameter

Die PDP koordiniert die Ausgabe des analogen Ausgabewerts und des Strobe-Impulses. Zwischender Ausgabe des Analogwertes und dem Strobe besteht eine Verzögerung von ca. 50 ms. Durch dieVerzögerung kann sich der Wert stabilisieren. Die analoge Ausgabe bleibt bis zum Empfang einesneuen ASO stabil.

Abbildung 34: Sollwert-Stellbefehl für Analogausgabe

3.5.6 Digitale Sollwert-Stellbefehlausgabe (DSO)

Eine digitale Sollwert-Stellbefehlausgabe (DSO) ist die Ausgabe eines normalisierten Wertes auf einerBinärausgabe-Baugruppe. Folgende Typen sind möglich:

• digitaler Sollwert-Stellbefehl 8-Bit (DSO8)• digitaler Sollwert-Stellbefehl 16-Bit (DSO16)

Die RTU500 unterstützt die Konvertierung der folgenden Datentypen:

• binäre Daten (BIN)• binär kodierte Dezimalzahlen (BCD)• Gray-Code (GRAY)

Die maximale Länge der digitalen Messwerte entspricht einem Wortwert von 16 Bit (= eine Binär-ausgabe-Baugruppe). Doppelwort-Werte werden nicht unterstützt.

3.5.7 Digitaler Sollwert, Darstellung

Die PDP ermöglicht die Konvertierung von digitalen Sollwerten in verschiedene Datentyp-Darstel-lungen:

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungSollwert-Stellbefehlausgabe

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Abbildung 35: Digitale Sollwert-Stellbefehlsausgabe (DSO), Darstellung

3.5.8 Skalierung und Formatumsetzung

Die PDP auf der Binärausgabe-Baugruppe 23BA20 /23BA40 konvertiert digitale Sollwert-Stellbe-fehle von normalisierten Werten (+/-100 %) in Bitmuster-Ausgaben.

Die Konfigurations-Parameter DSO-Wert-Darstellung und Ausgabesignaltyp definieren den DSO-Typ, der an die Binärausgabe-Baugruppe 23BA20/23BA40 angeschlossen ist.

Die PDP empfängt das Bitmuster des DMV.

Der Konfigurations-Parameter Maximalwert definiert die Binärwertausgabe auf 100 % des DSO-Wertes.

Parametername Standard Parameterposition

DSO-Wertdarstellung BIN DSO – PDP-Parameter

Wertebereich: BCD, BIN, GRAY

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationSollwert-Stellbefehlausgabe

3-20 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Parametername Standard Parameterposition

Ausgangssignaltyp Unipolar DSO – PDP- Parameter

Ausgangssignaltypen: Bipolar, Unipolar

Parametername Standard Parameterposition

Maximaler Wert DSO8: 255

DSO16: 65535

DSO – PDP- Parameter

Wertebereich: DSO8: 0 ... 255, DSO16: 0 ... 65535

3.5.9 Digitaler Sollwert-Stellbefehl ohne Strobe

Die Befehlsimpulsdauer eines digitalen Sollwertes ohne Strobe-Signal liegt bei 500 ms.

3.5.10 Digitaler Sollwert-Stellbefehl mit Strobe

Der Konfigurations-Parameter Strobe (SOC) definiert den zugehörigen Ausgangskanal für das Stro-be einer Binärausgabe-Baugruppe.

Der Konfigurations-Parameter Impulslänge definiert die Impulslänge für das Strobe. Standard:500 ms

Die DSO muss auf eine Binärausgabe-Baugruppe konfiguriert sein. SOC und DSO8 können auf dergleichen Binärausgabe-Baugruppe installiert sein.

Parametername Standard Parameterposition

Befehlsimpulsdauer 0.5 sec SOC - PDP-Parameter

Wertebereich: 0.1... 25.5 sec

Parametername Standard Parameterposition

Strobe (SOC) - ASO – PDP-Parameter

Die PDP koordiniert die Ausgabe des digitalen Ausgabewerts und des Strobe-Impulses. Zwischender Ausgabe des digitalen Wertes und dem Strobe besteht eine Verzögerung von ca. 50 ms. Durchdie Verzögerung kann sich der Wert stabilisieren. Die Digitalausgaben werden nach dem Strobe-Im-puls wieder abgeschaltet.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungSollwert-Stellbefehlausgabe

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Abbildung 36: Sollwert-Stellbefehl für Digitalausgabe

3.5.11 Stellbefehl, Einschränkungen

Je nach der gewählten Ausgabebaugruppe gelten folgende Einschränkungen:

Eigenschaft 23AA21 23AO60

Ohne Strobe Ja Ja

Mit Strobe Ja Nein

Tabelle 17: Analoger Stellbefehl, Einschränkungen

Eigenschaft 23BA20 23BA40

8-Bit Ja Ja

16-Bit Ja Ja

Ohne Strobe Ja Ja

Mit Strobe Ja Nein

Tabelle 18: Digitaler Stellbefehl, Einschränkungen: Binärausgabe-Baugruppen

Eigenschaft 23BO62 23BO61 520BOD01

8-Bit Ja Ja Ja

16-Bit Nein Nein Nein

Ohne Strobe Ja Ja Ja

Mit Strobe Ja Ja Ja

Tabelle 19: Digitaler Stellbefehl, Einschränkungen: Binärausgabe-Baugruppen

3.6 Bitmuster-Befehl

3.6.1 Funktion

Ein Bitmuster-Befehl (BSO) ist eine Dauerausgabe auf einer Binärausgabe-Baugruppe.

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationBitmuster-Befehl

3-22 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Folgende Typen sind möglich:

• Bitmuster-Befehl 1-Bit (BSO1)• Bitmuster-Befehl 2-Bit (BSO2)• Bitmuster-Befehl 8-Bit (BSO8)• Bitmuster-Befehl 16-Bit (BSO16)

Bitmuster-Befehlswerte sind transparent abgebildete Ausgabekanäle. Der Ausgabewert wird auf derAusgabebaugruppe geschaltet. Er bleibt stabil, bis von der NLS ein neuer Wert für diesen Ausga-bekanal empfangen wird.

Die maximale Länge der digitalen Messwerte entspricht einem Wortwert von 16 Bit (= eine Binär-ausgabe-Baugruppe). Doppelwort-Werte werden nicht unterstützt.

3.6.2 Fehlerbehandlung

Fehler in Ausgabebaugruppen

Baugruppen kann der Status "Außer Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine der folgenden Bedin-gungen zutrifft:

• Die Baugruppe war nie in Betrieb (Konfigurationsfehler).• Die Baugruppe fällt während des normalen Betriebs aus (Hardwarefehler, E/A-Bus-Fehler

usw.).• Die Baugruppe wurde entfernt oder die Stromversorgung des Baugruppenträgers ist ausgefal-

len.

Wird einer Baugruppe der Status "Außer Betrieb" zugewiesen, werden die konfigurierten Ausgabe-kanäle auf "Defekt" aufgrund eines Baugruppenfehlers in der Datenbank gesetzt. Die RTU500 über-trägt dies über eine Diagnosemeldung an die NLS.

Baugruppen kann während der Laufzeit der Status "In Betrieb" zugewiesen werden, wenn eine derfolgenden Bedingungen zutrifft:

• Die Baugruppe wurde ersetzt.• Die Stromversorgung des Baugruppenträgers wurde wiederhergestellt.• Der E/A-Bus funktioniert.

Ist dies der Fall, werden die Ausgabekanäle durch diese Abfolge wiederhergestellt:

1 Normalisieren der Ausgabebaugruppe2 Laden aller Parameter der konfigurierten Kanäle (PDP)3 Löschen des Fehlerstatus in der Datenbank und Aktualisieren der NLS

3.6.3 Bitmuster-Befehl, Einschränkungen

Je nach der gewählten Ausgabebaugruppe gelten folgende Einschränkungen:

Eigenschaft 560CIG10 560CID11 511CIM01

1-Bit Ja Ja Ja

2-Bit Ja Ja Ja

Tabelle 20: Bitmuster-Befehl, Einschränkungen: Basismodule

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation SCADA-Funktionen in BefehlsrichtungBinärausgabe-, Analogausgabe- und Befehlsüberwachungs-Bau-

gruppen

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Eigenschaft 560CIG10 560CID11 511CIM01

8-Bit Ja Ja Ja

16-Bit Nein Nein Nein

Tabelle 20: Bitmuster-Befehl, Einschränkungen: Basismodule

Eigenschaft 23BA20 23BA40

1-Bit Ja Ja

2-Bit Ja Ja

8-Bit Ja Ja

16-Bit Ja Nein

Tabelle 21: Bitmuster-Befehl, Einschränkungen: Binäreingabe-Baugruppen

Eigenschaft 23BO62 23BO61 211BOD52

1-Bit Ja Ja Ja

2-Bit Nein Nein Nein

8-Bit Ja Ja Ja

16-Bit Nein Nein Nein

Tabelle 22: Bitmuster-Befehl, Einschränkungen: Binärausgabe-Baugruppen

3.7 Binärausgabe-, Analogausgabe- und Befehlsüberwa-chungs-Baugruppen

3.7.1 Anzeige der Status von Ausgabebaugruppen

Eine Ausgabebaugruppe kann folgende Status aufweisen:

• OK: Die Ausgabebaugruppe ist in Betrieb.• Defekt: Mindestens ein Datenpunkt der Ausgabebaugruppe hat Konfigurationsfehler oder ist

nicht betriebsbereit.• Ungültig: Die Ausgabebaugruppe ist aus einem der folgenden Gründe nicht betriebsbereit:

° Die Stromversorgung des Baugruppenträgers, in dem sich die Ausgabebaugruppe befindet,ist ausgefallen.

° Die Ausgabebaugruppe fehlt.

Der Status der Ausgabebaugruppe wird in der Systemdiagnose angezeigt.

3.7.2 Verwaltung eines Überlaufs in Ereignis-Warteschlangen

Jede Eingabe-/Ausgabebaugruppe verfügt über eine Ereignis-Warteschlange, in der verschiedeneEreignisse (z. B. Ausgabestatus-Meldungen) gespeichert werden. Diese Ereignisse werden von derPDP ausgelesen und verarbeitet. Ist der Peripherie-Bus überlastet, kann es in der Ereignis-Warte-schlange der Eingabe-/Ausgabebaugruppen zu einem Überlauf kommen. Dadurch können Ereig-nisse verloren gehen.

SCADA-Funktionen in Befehlsrichtung RTU500 Serie Fernwirk-UnterstationBinärausgabe-, Analogausgabe- und Befehlsüberwachungs-Bau-gruppen

3-24 | 1KGT 150 797 V003 0 - ABB AG

Die PDP ist in der Lage, einen Überlauf der Ereignis-Warteschlange einer Eingabe-/Ausgabe-Bau-gruppe zu erkennen. Erkennt die PDP einen Überlauf der Ereignis-Warteschlange einer Einga-be-/Ausgabebaugruppe, rekonfiguriert sie die Ausgabebaugruppe:

• Der Überlauf der Ereignis-Warteschlange wird in der Systemdiagnose angezeigt.• Alle Datenpunkte werden auf "Ungültig" gesetzt.• Die Ausgabebaugruppe wird normalisiert.• Alle Datenpunkte der Ausgabebaugruppe werden rekonfiguriert.

RTU500 Serie Fernwirk-Unterstation Glossar

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4 GlossarAMI Analoger Messwert (Analog Measured value Input)

ASO Analoger Sollwert-Stellbefehl (Analog Setpoint command Output)

BSI Bitmustereingang (Bit String Input)

BSO Bitmusterausgang (Bit String Output)

CMU Kommunikations- und Datenverarbeitungseinheit (Communication and Data Processing

Unit)

CSC Befehlsüberwachungskanal (Command Supervision Channel)

DCO Doppelbefehl (Double Command Output)

DMI Zustandsmeldung (8, 16 Bit) (Digital Measured value Input)

DPI Doppelmeldungseingang (Double Point Input)

DSO Digitaler Sollwert-Stellbefehl (8, 16 Bit) (Digital Setpoint command Output)

FSO Sollwert-Stellbefehl als Gleitkommazahl (Floating Setpoint Command Output)

HCI Benutzerbedienschnittstelle (Human Maschine Interface; hier Integrated HMI Funktion

der RTU500 Serie)

IOC E/A-Controller (Controller auf E/A-Baugruppe) (I/OController)

ITI Zählwerteingang (Integrated Totals Input)

MFI Analoger Messwert vom Schutzgerät (Gleitkomma) (Analog Measured value Floating

Input)

PDP Prozessdatenverarbeitung (Process Data Processing)

RCO Regelungs-Stellbefehl (Regulation step Command Output)

RTU Fernwirkgerät (Remote Terminal Unit)

SBO Anwahlbefehl (Select before Operate)

SCADA Fernwirk- und Datenerfassungssystem (Supervision, Control and Data Acquisition)

SCO Einzelbefehl (Single Command Output)

SEV Systemereignisse (System Event)

SOC Strobe-Ausgangskanal (Strobe Output Channel)

SPI Einzelmeldung (Single Point Input)

STI Stufenstellungsmeldung (Step position Input)

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