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Sistemas de Electrónica, S.A. Unidade de Negócio de Automação Unidade de Operações AGR500 Manual de Utilização Autómato de Grupo Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Revisões ii Revisões Versão Data Comentários Versão do Produto Autor 1.0 - Versão inicial 1.0 Pedro Maio 1.1 - Introdução dos diagramas lógicos funcionais - Pedro Maio 2.0 2003-03-27 Remodelação do software (introdução de novas funcionalidades) Remodelação do Manual 2.0 Pedro Maio Documento Nome AGR500 Manual de Utilização Modelo Modelo para fascículo de Manual Versão do Modelo 1.1 Revisor Pedro Maio Aprovador Marco Faria Total de Páginas 45 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Índice iii Índice 1.INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 1 2.DESCRIÇÃO................................................................................................................ 2 2.1 PROGRAMA.............................................................................................................. 2 2.2 TIPOS DE PROGRAMA................................................................................................ 3 2.3 MODOS DE OPERAÇÃO.............................................................................................. 4 2.4 CONTROLO DE POTÊNCIA .......................................................................................... 4 3.ARQUITECTURA......................................................................................................... 7 3.1 URT500 ................................................................................................................. 7 3.2 UNIDADE CENTRAL ................................................................................................... 7 3.3 UNIDADES DE AQUISIÇÃO .......................................................................................... 7 3.4 CENTROS DE COMANDO ............................................................................................ 8 4.PROGRAMAÇÃO DO AGR500.................................................................................. 10 4.1 MAPA DE PROGRAMAS ............................................................................................ 11 4.1.1Estrutura do Mapa de Programas .................................................................... 11 4.1.2Programas....................................................................................................... 12 4.1.3Passos dos Programas.................................................................................... 13 4.1.4Numeração de Critérios ................................................................................... 14 4.1.5Critérios........................................................................................................... 15 4.2 COMANDOS INTERDITOS.......................................................................................... 17 4.3 COMANDOS DE POTÊNCIA ........................................................................................ 19 5.CONFIGURAÇÃO DO AGR500 ................................................................................. 21 6.DESCRIÇÃO FUNCIONAL ........................................................................................ 28 6.1 INTERFACE HOMEM-MÁQUINA .................................................................................. 28 6.1.1Consola ........................................................................................................... 28 6.1.2Controlo de Potência ....................................................................................... 30 6.1.3Fluxogramas de sequências de arranque/paragem .......................................... 32 6.1.4Quadro de Critérios ......................................................................................... 32 6.1.5AGR500 – janela de trace................................................................................ 33 7.DIAGRAMAS LÓGICOS FUNCIONAIS...................................................................... 34 7.1 AGR500 - MÓDULO PRINCIPAL ............................................................................... 34 7.2 AGR500 – AUTOMATISMO....................................................................................... 35 7.3 AGR500 – MAPA DE PROGRAMAS ........................................................................... 36 7.4 AGR500 – CONTROLO DE POTÊNCIA ....................................................................... 37 7.5 AGR500 - ACTUALIZAÇÃO DO ESTADO DO AUTÓMATO PARA O CC.............................. 38 8.INTERFACE AGR500 – AUTÓMATO SECUNDÁRIO ................................................ 39 REFERÊNCIAS................................................................................................................ I GLOSSÁRIO................................................................................................................... II Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Lista de Imagens iv Lista de Imagens FIGURA 1. BASE DE DADOS AGR500.....................................................................................10 FIGURA 2. TABELAS DE PROGRAMAÇÃO DO AGR500 .........................................................11 FIGURA 3. EXEMPLO DE UMA CONSOLA...............................................................................28 FIGURA 4. EXEMPLO DE UM QUADRO DE CONTROLO DE POTÊNCIA.................................31 FIGURA 5. EXEMPLO DE FLUXOGRAMA DE SEQUÊNCIAS DE ARRANQUE.........................32 FIGURA 6. EXEMPLO DE LISTAGEM DE CRITÉRIOS .............................................................32 FIGURA 7. JANELA DE TRACE DO AGR500............................................................................33 Lista de Tabelas TABELA 1. UAS – CARTAS ELECTRÓNICAS SERIE MAP3000..................................................8 TABELA 2. PROGRAMAS.........................................................................................................13 TABELA 3. PASSOS DE PROGRAMAS....................................................................................14 TABELA 4. NUMERAÇÃO DE CRITÉRIOS ...............................................................................15 TABELA 5. CRITÉRIOS ............................................................................................................17 TABELA 6. TABELA DE COMANDOS INTERDITOS .................................................................18 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Introdução 1 AGR500 Manual de Utilização Autómato de Grupo 1. Introdução O objectivo deste documento é descrever as funcionalidades da aplicação AGR500 bem como explicar o modo como se configura e se programa um Autómato de Grupo serie 500. O Autómato de Grupo (AGR500) é um módulo de software desenvolvido no âmbito da URT500 especialmente desenhado para executar e controlar sequências de arranque e paragens de grupos geradores em centrais hidroeléctricas. Este software pode, no entanto, ser utilizado em outras aplicações que sigam princípios básicos semelhantes. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição 2 of 39 2. Descrição O arranque de um grupo gerador, dependendo de grupo para grupo, consiste na execução sequencial de várias tarefas, que podem ir desde : ligar refrigeração, ligar bombas de óleo, abrir válvulas isoladoras, abrir tomada de agua, abrir restituição, retirar frenagem,abrir distribuidor, ligar excitação, etc., até à sincronização, culminando com o fecho do disjuntor e respectiva entrada do grupo na rede. De forma semelhante, a passagem do grupo na rede a grupo parado, compreende várias acções, que mais uma vez, dependendo de grupo para grupo, podem ir desde baixar a carga, abertura do disjuntor, fecho do distribuidor, aplicar frenagem, etc. Assim e por norma, um grupo gerador, poderá transitar por vários estados, nomeadamente, “grupo parado”, “grupo na rede”, “grupo em vazio”, “grupo em bomba”, etc. 2.1 Programa Desta forma, o AGR500 tem como objectivo executar, de uma forma centralizada, o comando de todas as operações necessárias à transição entre estados do Grupo. Como se referiu, a transição dum estado para outro é realizado pela execução sequencial dum conjunto de passos, sequência essa a que dá o nome de programa. Um passo, por sua vez, compreende, ou melhor, poderá compreender a realização de diversas acções, que podem ser: Acções de vigilância Para a normal execução dum passo é necessário verificar, ou melhor, vigiar o estado de um dado conjunto de entradas, designadas por critérios de vigilância. Por exemplo, aquando a abertura do distribuidor, deverá-se verificar entre outras coisas, que a frenagem não está aplicada e que as bombas de óleo estão ligadas. Acções de comando Para o grupo evoluir de um estado para outro, é necessário que sejam passadas para a instalação determinada ordens, ordens estas que se traduzem na activação de determinadas saídas e/ou na execução de determinados comandos. Por exemplo para que o disjuntor de grupo feche e o grupo entre na rede, será necessário activar a saída que irá ligar o sincronizador. Verificação de condições de progressão As acções de comando originam, ou pelo menos, espera-se que originem, após um determinado espaço de tempo, alterações no estado de alguns elementos da instalação, alterações essas que se reflectem em determinadas entradas no sistema (inputs). Por exemplo, após x segundos, de ter sido dada a ordem para abertura da tomada de água, espera-se que a tomada de água apareça aberta. Caso isso não aconteça, ou não aconteça naquela determinado tempo, algo falhou na instalação e determinadas acções devem ser executadas, como por exemplo, passagem para um programa de paragem do grupo. Estas condições existem por um lado para impedir que se avance para o passo seguinte sem que determinados requisitos ou feedbacks tenham sido atingidos no passo actual, e por outro lado, para detectar problemas ou mau funcionamentos na instalação. A este tipo de entradas, que no fundo reflectem feedbacks da instalação, designam-se de critérios de progressão. Para este tipo de critérios, definem-se 2 tipos de temporizações: Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição 3 of 39 � Tempo de tolerância Tempo máximo durante o qual a validação do estado dos critérios de progressão deve ocorrer. Por exemplo, a entrada de “bombas de óleo ligadas” deverá aparecer nos próximos 20 segundos após a ordem de ligar bombas de óleo. � Tempo de progressão Tempo mínimo durante o qual os critérios de progressão têm de estar presentes para que o seu estado seja validado pelo Autómato. Por exemplo, depois de surgir a informação de “bombas de óleo ligadas”, esta deverá permanecer activa pelo menos durante 2 segundos de forma a garantir que esta informação não passou de uma “entrada passageira” (pico) ou de arranque falso das bombas de óleo. Caso a entrada não permaneça activa durante todo o tempo definido pelo tempo de progressão, o temporizador de progressão será desligado e reinicializado após a reactivação dessa entrada. O tempo de tolerância deverá incluir tempo de progressão, isto é, quando se define que um determinado critério tem como tempo de tolerância x segundos, estes ‘x’ segundos correspondem aos ‘y’ segundos até o critério surgir mais os ‘z’ segundos correspondentes ao tempo durante o qual o critério deverá estar consecutivamente presente (tempo de progressão). Durante a execução de um programa, e no caso de falha de um critério, o AGR500 tem a possibilidade de comutar para um outro programa, passar a manual ou entrar em pausa. 2.2 Tipos de Programa Em termos de finalização de programa, existem dois tipos de programa: programas estáveis que permanecem no ultimo passo do programa a executar acções de vigilância, que será o caso de um programa de arranque do “grupo em rede”, no qual o AGR500 deverá vigiar no ultimo passo todas as condições para que o grupo esteja em rede de uma forma correcta e segura; e programas não estáveis, nos quais o AGR500 chegando ao ultimo passo desses programas, comuta para um determinado passo de outro programa. Teremos por exemplo, o programa de saída de rede para marcha em vazio, programa no qual o AGR500 após a sua finalização comutará para o final do programa de “arranque em vazio”. Quanto ao objectivo final de um programa, para além dos programas de arranque e paragem de grupo já mencionados, podem ainda se definir programas do tipo “Verificação de condições preliminares”. Este tipo de programa compreende apenas condições de vigilância e por indicação de condições preliminares satisfeitas ou não, irá permitir ou não, a execução de programas de arranque. Definiu-se ainda, programas do tipo “passos comuns”. O objectivo deste tipo de programas é permitir que o autómato não repita passos que já foram executados no programa anterior. Por exemplo, considere-se um programa de arranque desde o “grupo parado” até à “marcha em vazio” e um programa de arranque desde o “grupo parado” até “grupo na rede”. Os passos iniciais destes dois programas certamente são comuns já que no fundo, o programa de “grupo na rede” contém as mesmas acções/tarefas que o “grupo em marcha em vazio” mais as acções de sincronização que levam o grupo de rodar em vazio até a situação de entrada na rede. Desta forma, quando o AGR500 se encontra no programa de “grupo em marcha em vazio” (a meio ou no final) e é solicitado para iniciar o programa de “grupo na rede”, se se definirem estes dois programas como sendo de passos comuns, o AGR500 irá executar o programa solicitado só a partir do ultimo passo comum do programa anterior. Por ultimo, considerou-se programas do tipo “setpoint”, que são programas nos quais é possível ao operador pedir ao AGR500 que execute setpoints de potência activa e/ou Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição 4 of 39 reactiva. Estes setpoints só são considerados, ou durante o programa se estiverem definidos nos mapas de programação, ou então após o final do programa. 2.3 Modos de Operação Existe ainda o conceito de modo de operação, que se traduz na forma como o AGR500 interage com a instalação. Existem 4 possibilidades: MANUAL – na qual o AGR500 não executa qualquer acção e/ou vigilância sobre a instalação; AUTOMATICO – em que o AGR500, a pedido o operador executa de forma automática sequências de arranque/paragens; PASSO A PASSO COM TEMPO – na qual as sequências, a pedido do operador, são executadas, passo a passo, controladas pelo operador, isto é, após um passo o AGR500 entra em pausa e o operador é que determina o avanço para o passo seguinte, premindo a tecla de saída de pausa; PASSO A PASSO SEM TEMPO – semelhante ao modo anterior, mas no qual o AGR500 não controla os tempo de tolerância dos critérios de progressão, isto é, não alarma por falha de tempo de tolerância. A comutação do modo de operação MANUAL para AUTOMÁTICO poderá ser feita de duas formas. Uma delas consiste em solicitar simplesmente a passagem a AUTOMATICO, na qual o AGR500 tenta encontrar o estado da instalação (programa) e, para isso, verifica todos critérios de vigilância do ultimo passo de todos osprogramas. Se encontrar um e um só programa no qual são satisfeitos todos os critérios de vigilância, o AGR500, então, comuta a AUTOMATICO e entra para o fim desse programa que foi encontrado. Caso contrário permanece em MANUAL. A outra forma de passar a AUTOMATICO consiste em forçar a entrada do AGR500 num determinado programa. Para tal, devera-se solicitar primeiro um determinado programa e só depois (e num período inferior a quatro segundos) solicitar a passagem a AUTOMATICO. Nesta situação, o AGR500 percorre todos os passos desse programa até encontrar um e um só passo no qual estejam satisfeitos todos os critérios de vigilância. Desta forma, é possível ultrapassar o problema que ocorre quando o grupo não se encontra no passo final de nenhum programa. Se assim acontecer, o AGR500 comuta a AUTOMATICO e executa esse programa a partir do passo encontrado. Caso contrário permanece em MANUAL, a menos, que o programa solicitado seja do tipo “Verificação de condições preliminares”, situação esta, no qual, o AGR500 comuta para AUTOMATICO mesmo que hajam critérios de vigilância não satisfeitos. Isto permite que, em MANUAL, se passe para AUTOMATICO e se verifique se existem condições para arranque do grupo; e no caso de não existirem, se verifique quais as condições que falham. Esta comutação só falha se o programa “Verificação de condições preliminares”, por erro de programação, não possuir nenhum passo definido. Todas as acções de comutação automática de programas e de modos de operação são programáveis (define-se para cada situação, quais os comandos permitidos e interditos). De forma semelhante, todas as possibilidades que o operador tem de, manualmente, comutar de programa ou modo de operação são perfeitamente programáveis. 2.4 Controlo de Potência Como já foi referido anteriormente, o AGR500 permite controlar a potência activa e reactiva do grupo gerador através da execução de setpoints solicitados pelo operador ou definidos nos mapas de programação. O controlo de potência (output para instalação) por setpoint de potência pode ser feita de duas formas distintas: Saídas analógicas (ADC) – loop de corrente proporcional à potência pedida. O AGR500 actua, de acordo com os valores máximos de Engenharia e valores máximos ADC (n.º Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição 5 of 39 saídas digitais utilizadas) definidos, um determinado padrão de saídas digitais, que por sua vez, entram num conversor Digital/Analógico gerando uma corrente que actua no regulador de velocidade (potência activa) ou regulador de excitação (potência reactiva) e que é proporcional à potência pedida. A validação deste padrão (deste valor de corrente) pode ser feita de duas formas: ou activando uma saída durante 10 segundos, saída esta que actua sobre o regulador indicando a este para considerar neste intervalo de tempo o loop de corrente (validação por um único impulso); ou então actuando uma saída impulsional no inicio do loop indicando ao regulador para considerar o loop de corrente e passados 10 segundos actuando novamente essa saída para indicar ao regulador para deixar de considerar o loop (validação por dois impulsos). Nota: as saídas da URT500 referentes ao padrão devem ser configuradas como impulsionais de 15 segundos; as saídas referentes à validação por dois impulsos devem ser configuradas como impulsionais de 1 segundo; as saídas referentes à validação por dois impulsos devem ser configuradas como permanentes e deve existir um controlo para activa-las e outro para desactiva-las. Saídas digitais (impulsos) – impulsos de largura variável dependendo da potência pedida. O AGR500 de acordo com o parâmetro “xMW/s” ou “xMVar/s” actua saídas digitais para subir ou descer potência durante determinado tempo. Ao fim desse tempo e considerando o tempo de reacção do grupo lê de novo a potência (adquire um determinado numero de amostras) e verifica se a diferença para o valor pretendido é inferior ao erro máximo admissível. Caso o erro seja superior, o AGR500 recalcula um novo impulso a aplicar, e assim sucessivamente, durante o tempo de vigilância definido para alcançar o setpoint. Existe ainda a possibilidade de controlar a potência activa e reactiva por setpoints temporais. Nestes casos, o operador, simplesmente, solicita que se suba ou desça a potência durante x segundos. Nestas situações o AGR500 activa as saídas de subir ou descer potência durante x segundos, i.e., a largura dos impulsos aplicada a essa saídas será exactamente igual ao tempo pedido no setpoint. Nota: as saídas da URT500 referentes à subida ou descida de potência devem ser configuradas como permanentes e deve existir um controlo para activa-las e outro para desactiva-las. Após um setpoint de potência activa, o AGR500 só aceita pedidos de setpoint de potência reactiva após x segundos, e vice-versa (x é parametrizável). Como já foi referido, é possível definir ordens de potência em programas do tipo setpoint. Para especificar a potência a alcançar num determinado passo nestes programas devera- se indicar se se tratam de programas de carga mínima ou carga base. Assim, quando o AGR500 detecta nos mapas de programação uma ordem de potência num determinado passo, ele executa um setpoint de potência activa ou reactiva dependendo de ser uma ordem de potência activa ou reactiva e com os valores parametrizados para a carga a base e carga mínima dependendo de se tratar de um programa de carga mínima ou carga base. A definição dos programas (tipo e constituição dos programas) bem como a programação de todas as acções possíveis e definição de todos os parâmetros relativos ao controlo de potência faz-se pelo preenchimento de um conjunto de tabelas incluídas numa base de dados ACCESS, tipicamente denominada de AGR500 Database (AGR500.mdb). A inter-relação entre o AGR500 e a URT500, i. e. a definição das entidades a considerar para os critérios, para os controlos, para toda a parte de MMI (digitais de pedido de Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição 6 of 39 programa, digitais de programa em curso, digitais de modo de operação seleccionada, etc.) bem como outras definições especificas do AGR500 (como licença de utilização, linguagem utilizada, base de dados a considerar, etc.) é feita num ficheiro de configuração (*.ini), tipicamente denominado AGR500.ini. O AGR500 aceita como parâmetro de entrada o ficheiro de configuração a utilizar (caminho completo). Assim na tabela de tcnf_sysProcesss da URT500 deverá–se preencher o campo “Ficheiro executável” com o caminho completo da aplicação AGR500.exe seguido do caminho completo do ficheiro de configuração (por exemplo: \URT500\AGR500\AGR500.exe d:\URT500\AGR500\AGR500.ini). Caso não seja especificado nenhum ficheiro, o AGR500 irá considerar o ficheiro AGR500.ini da directoria da URT500 (directoria de onde é chamado o AGR500). Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Arquitectura 7 of 39 3. Arquitectura 3.1 URT500 O AGR500 tem por base uma Unidade Remota Telemetrada, série 500 (URT500). A URT500 é composta de uma forma genérica por uma unidade central e por unidades de aquisição (UAs). Em algumas situações para além das unidades de aquisição ou em vês destas, são integradas no sistema, IEDs de outros fabricantes. A unidade central adquire os dados das UAs e/ou IEDs, podendo mostra-los aos operadores (tem HMI) e/ou passa- los a um centro de comando acima, de fabrico EFACEC (SCATEX) ou de outro fabricante (depende do protocolo). 3.2 Unidade Central Como se referiu, a unidade central da URT500 comunica quer com as Unidades de Aquisição (UA´s) e/ou outros IEDs, em termos de aquisição de entradas digitais e analógicas,e de actualização de saídas, quer com centros de comando (MMI´s) em termos de recepção de ordens e de actualização de dados. A comunicação com o(s) centro(s) de comando e outros IEDs pode ser estabelecida via porta série, RS232, ou via ethernet, TCP/IP e utilizando vários protocolos, enquanto que a comunicação com as UA´s estabelece-se usando o protocolo LONWORKS e meio físico RS485 sobre par entrançado ou fibra óptica. A unidade central assenta sobre plataforma Windows NT (por norma são utilizados PC Industriais) e todas as configurações referentes à Unidade Central, tais como: entidades envolvidas, comunicações, etc. são definidas numa base de dados em formato ACCESS. Para mais informações sobre configurações e/ou funcionalidades, consultar a vasta documentação da URT500 definida no documento “URT500 - Índice de Manuais.pdf”. 3.3 Unidades de Aquisição As Unidades de Aquisição são as responsáveis pela aquisição de entradas digitais e analógicas e pela execução de comandos, ou seja, pela actuação de saídas digitais. Como tal são constituídas por cartas electrónicas de entradas digitais, cartas de entradas analógicas e cartas de saídas digitais. Além destas, possuem uma carta de processamento e uma carta responsável pela comunicação com a unidade central da URT500. Estas cartas, por norma, são suportadas em rack de 19'' e comunicam entre si através de uma outra carta (MAP3090) que funciona como barramento. De seguida, descreve-se resumidamente os tipos de cartas existentes aquando a elaboração deste documento: Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Arquitectura 8 of 39 Tabela 1. UAs – cartas electrónicas serie MAP3000. carta Descrição MAP3100 Carta de processamento central - baseada no microcontrolador 80535 a 12 MHz. Está equipada com 64 kbytes de memória EPROM ,32 Kbytes de memória RAM estática e 32 kbytes de memória EEPROM. A unidade de comunicações com outros IEDs ou para diagnóstico/programação é composta por três portas série do tipo RS232 (FD1, FD2 2 FD3 ) colocadas na parte frontal da carta. MAP3200 Carta de processamento central (upgrade da MAP3100) - Carta de processamento central - baseada no processador intel 486. A unidade de comunicações com outros IEDs ou para diagnóstico/programação é composta por duas portas série do tipo RS232 (FD1, FD2 ) colocadas na parte frontal da carta. Tem a possibilidade de integrar uma unidade de comunicações ethernet, dispensando-se neste caso, a unidade de comunicações MAP3070. MAP3020 Carta de aquisição de entradas digitais – cada carta possui 32 entradas digitais com isolamento óptico MAP3050 Carta de saídas digitais – esta carta está equipada com 16 saídas por relé duplo em série. Por motivos de segurança e fiabilidade, o estado das bobines dos relés de saída é comparado com estado imposto (check-back das bobines). Qualquer diferença entre o estado imposto e o estado actual provoca a queda do watchdog da carta. A queda do watchdog retira a tensão de alimentação dos relés de saída, impedindo qualquer comando nessa carta. O estado do watchdog pode ser visualizado por um led externo. MAP3080 Carta de aquisição de entradas analógicas - cada carta possui 8 entradas analógicas isoladas por amplificador (750Vrms). Todas as entradas são diferenciais, com uma taxa de rejeição de modo comum superior a 100 dB. O valor lido é apresentado em complemento para dois em 14 bits MAP3070 Carta de comunicações LONWORKS – carta com processador próprio (Neuron Chip) possibilita a comunicação entre a Unidade Central e uma Unidade de Aquisição da URT500 via protocolo LONWORKS, com uma taxa máxima de transferência de informação de 1,25 Mbit/s. Dependendo do transceiver escolhido, sempre compatível com o meio físico da rede disponível, a ligação física à rede pode ser feita através de fibra óptica ou através de pares entrançados. MAP3071 Carta de sincronismo LONWORKS – carta com processador próprio (Neuron Chip) possibilita a aquisição de sinal GPS (possui um módulo GPS) e divulgação para a rede LONWORKS de um sinal que permite a sincronização horária de todo o sistema. Para mais informações e/ou informações mais actualizadas, sugere-se a leitura dos manuais da URT500 referentes às Unidades de Aquisição. 3.4 Centros de comando O centro de comando não é mais que uma interface homem máquina que permite ao Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Arquitectura 9 of 39 operador controlar todas as acções do grupo assim como saber o estado actual de todo o sistema. Os centros de comando podem ser locais (HMI da URT500) e/ou remotos (SCATEX ou CC de outros fabricantes). Para mais informações, quanto ao CC local da URT500 ou CC SCATEX, bem como das possibilidades de ligação da URT500 com outros CCs., consultar os respectivos manuais. Mais à frente, descreve-se a interface HMI especifica do AGR500 normalmente usada, ou aconselhada. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 10 of 39 4. Programação do AGR500 A programação do Autómato de Grupo (AGR500) faz-se, como foi dito, pelo preenchimento de uma base de dados ACCESS, tipicamente denominada AGR500.mdb, que se apresenta para o utilizador da seguinte forma : Figura 1. Base de Dados AGR500 Esta base de dados, em termos de programação, é composta por três tabelas: - Comandos Interditos - Mapa de Programas - Comando de Potência Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 11 of 39 Figura 2. Tabelas de Programação do AGR500 Este conjunto de tabelas (quadros) permitem programar o AGR500 com todos os automatismos necessários ao controlo de um Grupo Gerador. 4.1 Mapa de Programas A configuração do Mapa de Programação recorre a uma linguagem simbólica muito simples e flexível, o que torna qualquer alteração de programa ou modo de funcionamento numa tarefa fácil e rápida de executar. 4.1.1 Estrutura do Mapa de Programas O Mapa de Programação divide-se em 4 zonas: - Programas - Passos de Programa - Numeração de Critérios - Critérios Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 12 of 39 4.1.2 Programas Esta parte do mapa de programas permite definir os vários programas que se pretendem implementar. Esta zona contém quatro campos onde se definem o Número Lógico, Número Físico, Designação e Tipo de cada programa. ♦ O Número Lógico do programa pode ser um número qualquer, e serve apenas para identificação do programa na Interface Homem-Máquina (IHM). Em geral, será igual ao Numero Físico. ♦ O Número Físico é o número de ordem do programa. Este é o número com que o AGR identifica internamente o programa e, portanto, não pode ser repetido. Este número pode variar entre 0 e 31 (32 é o número máximo de programas que o AGR suporta). De referir o interesse de estrategicamente poder-se deixar alguns números como reservas para futuros programas. ♦A Designação só é utilizada no Mapa de Programação e pode conter um texto descritivo qualquer. O objectivo é facilmente caracterizar um determinado programa. ♦O Tipo informa o Autómato de Grupo de algumas características (atributos) dos programas, e deve ser preenchido com os caracteres próprios de cada característica que se passam a enumerar e descrever: CP identifica um programa do tipo "Condições Preliminares Para Arranque". PC identifica um programa de “Passos Comuns”. Utiliza-se quando dois programas possuem inicialmente os mesmos passos. Isto permite que na execução de um programa após o outro, oAutómato não tenha que realizar de novo passos que já foram executados anteriormente. ARR identifica um programa do tipo "Arranque". ARRx identifica um programa do tipo "Arranque" que só poderá ser executado após as condições de vigilância do passo x do programa CP estarem satisfeitas PAR identifica um programa do tipo "Paragem". S identifica um programa do tipo "Saída de Rede". E identifica um programa "Estável". Programa estável é aquele em que atingido o seu final o AGR500 permanece nesse estado até ordem em contrário. NEp.s identifica um programa não estável, ou seja, no seu final o Autómato comuta para o passo s do programa p. Caso o passo s no programa p, não esteja definido, o AGR500 passa para MANUAL. MA identifica um programa que será executado do início ao fim em modo automático, não aceitando o AGR500 qualquer mudança do modo de operação ou pedido de pausa. O AGR500 comuta para AUTOMATICO (caso não esteja) sempre que inicia um programa deste tipo. CM identifica um programa no qual uma ordem de potência (OP) num dos respectivos passos deverá ser entendida como um pedido de subida de potência do Grupo para a carga mínima (valor configurável na tabela “Comando de Potência”). CB identifica um programa no qual uma ordem de potência (OP) num dos respectivos passos deverá ser entendida como um pedido de subida de potência do Grupo para a carga base (valor configurável na tabela “Comando de Potência”). SPP identifica um programa no qual o AGR500 deverá aceitar e executar pedidos de Setpoint de potência activa, após o final do programa Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 13 of 39 SPQ identifica um programa no qual o AGR500 deverá aceitar e executar pedidos de Setpoint de potência reactiva, após o final do programa. Tabela 2. Programas 4.1.3 Passos dos Programas É nesta zona que se definem os passos que constituem cada programa. Para tal, para um determinado programa deverá ser colocado um "X" por cada passo que se pretenda que faça parte desse programa. De referir que existem 200 passos disponíveis. NF: TIPO: NL: DESCRITIVO: 0 CP 0 Condições preliminares 1 ARR PC E 1 Arranque até marcha em vazio (excit) 2 ARR1 CM SPP SPQ PC E 2 Arranque até carga mínima 3 3 4 S NE1.10 4 Saída de rede até marcha em vazio (excit) 5 PAR MA NE0.0 5 Paragem normal c/ t:.água aberta 6 PAR MA NE0.0 6 Paragem normal c/t. água fechada 7 PAR MA NE0.0 7 Paragem rápida 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 S NE1.5 15 Passagem a marcha em vazio 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 14 of 39 O último passo de qualquer programa terá de ter sempre o símbolo "XF", para indicar que se trata do ultimo passo do programa. Caso isso não seja indicado, i.e., por erro de programação, esse passo tenha sido definido como “X” e não “XF”, o AGR500, depois deste passo comutará para MANUAL. De forma semelhante, quando o operador solicita um determinado programa e esse programa não possui nenhum passo (ou não foi definido passo algum para esse programa), o AGR500 comuta para MANUAL. Tabela 3. Passos de Programas 4.1.4 Numeração de Critérios Esta parte da tabela corresponde a uma listagem de todos os critérios que serão utilizados nas acções de vigilância e/ou ordens a emitir durante a execução dos passos de programa. NL: DESCRITIVO: P0: P1: P2: P3: 0 Condições preliminares X XF 1 Arranque até marcha em vazio (excit) X X 2 Arranque até carga mínima X X 3 4 Saída de rede até marcha em vazio (excit) 5 Paragem normal c/ t:.água aberta 6 Paragem normal c/t. água fechada 7 Paragem rápida 8 9 10 11 12 13 14 15 Passagem a marcha em vazio 16 17 18 19 20 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 15 of 39 Para o AGR500, um critério consiste em uma digital ou medida estar num determinado estado, digital ou medida essa que poderá corresponder a uma entrada directa no sistema ou ao resultado de uma determinada função calculada por outro software (por exemplo, por um automatismo secundário). O AGR500 permite a definição de 256 critérios no máximo. Tabela 4. Numeração de critérios 4.1.5 Critérios Aqui definem-se as acções a realizar em cada passo, i.e., define-se para cada passo de programa qual a contribuição de cada critério, e ainda quais as ordens a emitir para o exterior. As ordens correspondem a comandos da URT500, que podem, depois, ser enviados directamente para a instalação ou então sofrerem algum tratamento por via de outro software (por exemplo, automatismo secundários). Considera-se que um critério de vigilância falha quando para aquele passo não se encontra no estado pretendido. Por sua vez, um critério de progressão falha quando após o tempo de tolerância, o critério não atinge o estado pretendido ou quando não permanece consecutivamente no estado pretendido durante o tempo de progressão. A falha de um critério (vigilância ou de progressão), origina um alarme. Além do alarme, o AGR500 permite que se definem acções tais como: entrada em PAUSA, passagem a MANUAL e COMUTAÇÂO DE PROGRAMA. A simbologia a usar para o correcto preenchimento é a seguinte: Vx critério de vigilância – espera-se que esteja no estado x (x :0,1,2 ou 3) – aplica-se a entradas digitais V>x critério de vigilância – espera-se que seja maior que x – aplica-se a entradas analógicas V<x critério de vigilância – espera-se que seja menor que x – aplica-se a entradas analógicas NL: DESCRITIVO: 0 tensão crit. Ausente 1 2 tensão critérios presente 3 4 falta de tensão-disparo 5 6 paragem rápida 7 paragem urgência 8 9 paragem de emergência 10 refrigeração em ordem 11 refrigeração ligar/ligado 12 refrigeração desligar/desligado 13 14 restituição fechada 15 restituição aberta 16 restituição encravada 17 18 junta insuflável retirada (ej) Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 16 of 39 Px critério de progressão – espera-se que atinja o estado x (x :0,1,2 ou 3) – aplica-se a entradas digitais P>x critério de progressão – espera-se que atinja um valor superior a – aplica-se a entradas analógicas P<x critério de vigilância – espera-se que atinja um valor inferior a x – aplica-se a entradas analógicas Para um critério de progressão, terão que ser definidos sempre os seguintes parâmetros: TTn define o tempo de tolerância de n segundos (associado ao critério de progressão). TPn define o tempo de progressão de n segundos (associado ao critério de progressão). On ordem n a ser executada pelo AGR500 neste passo/critério. OP setpoint de potência activa a ser executada pelo AGR500 neste passo/critério – o valor de setpoint será o de carga mínima ou carga base, dependendo do programa ser do tipo CM ou CB, respectivamente. OQ setpoint de potência reactiva a ser executada pelo AGR500 neste passo/critério – o valor de setpoint será o de carga mínima ou carga base, dependendo do programa ser do tipo CM ou CB, respectivamente. Fn acção a executar em caso de falha de critério; n poderá ser: p.s : o AGR500 deve comutar para o passo s do programa p. Caso o passo s no programa p, não esteja definido, o AGR500 passa para MANUAL. M :o AGR500 deve comutar o modo de serviço para Manual e suspendendo a execução do programa. Neste caso o AGR abandona o comando do grupo. P :o AGR500 deve entrar em Pausa, permanecendo no modo de operação actual. Para sair deste estado o operador deverá pressionar o botão “Fim de Pausa”. Nesta situação o AGR irá repetir o passo (executa de novo as ordense reinicializa os temporizadores) Caso não seja definida nenhuma destas acções, surgirá apenas a sinalização de falha de critério (alarme). Neste caso se se tratar de um critério de vigilância, o AGR500 continuará o programa; caso seja um critério de progressão, o AGR500 permanecerá nesse passo até o critério seja satisfeito. Nota: a falha de um critério de progressão pode ocorrer em duas situações: Tempo de tolerância ultrapassado Acontece quando, durante o tempo de tolerância, os critérios de progressão não atingem o estado correcto. Isto não é aplicável, como foi dito, ao modo de operação passo a passo sem tempo. Nesta situação é sinalizada a falha de critério de progressão e reportada uma mensagem indicando que o tempo de tolerância fora ultrapassado para o critério respectivo. Tempo de progressão não cumprido Situação que ocorre quando o critério não apresenta o estado correcto durante o tempo mínimo especificado no Mapa de Programação. Quando isto acontece, é, de igual modo, sinalizada a falha de critério de progressão e reportada uma Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 17 of 39 mensagem indicando que o tempo de progressão não fora cumprido para o critério respectivo. Em programa “estáveis”, não devem ser definidos nem critérios de progressão nem ordens no ultimo passo, exactamente, pelo facto de nestes programas, o ultimo passo estar a ser executado constantemente em loop. Segue um exemplo: Tabela 5. Critérios 4.2 Comandos Interditos Quanto às acções de vigilância e actuação do Autómato sobre o Grupo, podem distinguir- se duas fases de operação por programa: - Execução de passos intermédios (programa em execução) - Execução em loop do último passo (fim de programa) Para cada uma dessas fases e para a situação do Autómato estar em MANUAL, é possível programar quais as acções que são permitidos ao operador. Essa autorização/inibição incide sobre os seguintes acções: - Selecção de programas - Selecção do modo de serviço NL: DESCRITIVO: P0: P1: P2: 0 tensão crit. Ausente V1 V1 V1 FM 1 2 tensão critérios presente V0 V0 V0 3 4 falta de tensão-disparo V1 V0 V1 5 6 paragem rápida V0 F6.49 V0 F6.49 V0 F6.49 7 paragem urgência V0 F7.52 V0 F7.52 V0 F7.52 8 9 paragem de emergência V3 V3 V1 10 refrigeração em ordem 11 refrigeração ligar/ligado O11 12 refrigeração desligar/desligado P2 TT120 TP2 F7.52 13 14 restituição fechada V<10 V<10 V1 15 restituição aberta V1 16 restituição encravada 17 18 junta insuflável retirada (ej) 19 junta insuflável aplicacada (ek) 20 rega da junta plana em serviço (pn) V1 V1 V1 21 embalamento (la+lb) 22 20 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 18 of 39 - Entrada em pausa Sempre que o operador solicitar uma destas acções e ela não for permitida no contexto em causa, surgirá uma mensagem e/ou aviso de “Comando Interdito”. Tabela 6. Tabela de Comandos Interditos Onde 0 : - comando não permitido -1 :√ - comando permitido ACÇÕES: MAN: P0EXE: P0FIM: P1EXE: P1FIM: P2EXE: SEL PROG 0 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 1 0 -1 -1 0 0 0 SEL PROG 2 -1 -1 -1 -1 -1 0 SEL PROG 3 0 -1 -1 -1 -1 -1 SEL PROG 4 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 5 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 6 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 7 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 8 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 9 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 10 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 11 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 12 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 13 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 14 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 15 0 0 0 -1 -1 -1 SEL PROG 16 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 17 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 18 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 19 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 20 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 21 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 22 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 23 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 24 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 25 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 26 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 27 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 28 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 29 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 30 0 0 0 0 0 0 SEL PROG 31 0 0 0 0 0 0 MODO MAN -1 -1 -1 -1 -1 -1 MODO PPST -1 -1 -1 -1 -1 -1 MODO PPCT 0 -1 -1 -1 -1 -1 MODO AUTO -1 -1 -1 -1 -1 -1 PAUSA 0 -1 -1 -1 -1 -1 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 19 of 39 4.3 Comandos de potência Esta última tabela contém os parâmetros necessários para o AGR500 executar os comandos de potência. Explica-se de seguida cada um deles : POTÊNCIA ACTIVA/REACTIVA MÍNIMA (x*100kw ou x*100kVar) - valor de potência activa/reactiva que será gerada pela execução de uma ordem de potência (OP ou OQ) durante um programa de carga mínima (CM). POTÊNCIA ACTIVA/REACTIVA BASE (x*100kw ou x*100kVar) - valor de potência Designação: Valor: DEFINIÇÃO DE CARGA MINIMA E CARGA DE BASE POTÊNCIA ACTIVA MÍNIMA (x*100kW) 1100 POTÊNCIA ACTIVA BASE (x*100kW) 1500 POTÊNCIA REACTIVA MÍNIMA (x*100kVar) 200 POTÊNCIA REACTIVA BASE (x*100kVar) 400 FIM DE ESCALA DAS MEDIDAS E DO CONVERSOR POTENCIA ACTIVA - VALOR MAXIMO ADC 4095 POTENCIA ACTIVA - VALOR ENG (x*Mw) 200 POTENCIA REACTIVA - VALOR MAXIMO ADC 4095 POTENCIA REACTIVA - VALOR ENG (x*Mvar) 50 POTENCIA ACTIVA TIPO DE CONTROLO DE POTÊNCIA (0-IMPULSOS, 1-ADC) 1 CONTROLO ADC (1- 1 IMPULSO, 2 - IMPULSO DE INICIO E IMPULSO DE FIM) 2 Nº AMOSTRAGENS PARA O CALCULO DE DESVIOS 2 DESVIO ADMISSIVEL % DO VALOR DE POTENCIA A COMANDAR (x/10) 30 VARIAÇÃO DE POTENCIA FUNÇÃO DA DURAÇÃO DO IMPULSO (x*MW/seg) 10 TEMPORIZAÇÃO DE VIGILANCIA (x*seg) PARA ALCANÇAR SETPOINT 20 ATRASO DE REACÇÃO DO GRUPO (x*seg) 1 SPQ PERMITIDO APÓS x*seg 0 POTÊNCIA REACTIVA TIPO DE CONTROLO DE POTÊNCIA (0-IMPULSOS, 1-ADC) 0 CONTROLO ADC (1- 1 IMPULSO, 2 - IMPULSO DE INICIO E IMPULSO DE FIM) 2 Nº AMOSTRAGENS PARA O CALCULO DE DESVIOS 2 DESVIO ADMISSIVEL % DO VALOR DE POTENCIA A COMANDAR (x/10) 30 VARIAÇÃO DE POTENCIA FUNÇÃO DA DURAÇÃO DO IMPULSO (x*MW/seg) 10 TEMPORIZAÇÃO DE VIGILANCIA (x*seg) PARA ALCANÇAR SETPOINT 20 ATRASO DE REACÇÃO DO GRUPO (x*seg) 1 SPP PERMITIDO APÓS x*seg 3 Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Programação do AGR500 20 of 39 activa/reactiva que será gerada pela execução de uma ordem de potência (OP ou OQ) durante um programa de carga base (CB). POTENCIA ACTIVA/REACTIVA - VALOR MAXIMO ADC - corresponde ao número de saídas digitais usadas para fazer a conversão Digital/Analógica (normalmente 12 e, daí, 4095). POTENCIA ACTIVA/REACTIVA – VALOR MÁXIMO ENG (x*Mw ou x*MVar) - valor máximo de potência activa/reactiva do grupo – utilizado para fazer a conversão Digital/Analógica de setpoints. TIPO DE CONTROLO DE POTÊNCIA (0-IMPULSOS 1-ADC) - indica se os setpoints de potência serão executados através de saídas digitais (impulsos de largura variável e proporcionais ao valor de setpoint pedido) ou através de saídas analógicas (loop de corrente proporcional ao valor de setpoint pedido). TIPO DE CONTROLO ADC (1- 1 IMPULSOS 2- 2 IMPULSOS) – numero de impulsos a executar para fazer a validação dos setpoints de potência do tipo ADC. (1 impulso de 10 segundos durante os quais o loop de corrente é válido; 2 impulsos, um no início do loop de corrente e outro no final para indicar que o loop irá deixar de ser válido). N.º AMOSTRAGENS PARA O CALCULO DE DESVIOS - número de amostras que o AGR500 deve ler para efectuar o cálculo da potência gerada (média das amostras). DESVIO ADMISSIVEL (%) DO VALOR DE POTENCIA A COMANDAR (x/10) - desvio máximo percentual entre a potência pretendida e a potência gerada para que o AGR500 considere como atingido o setpoint. VARIAÇÃO DE POTÊNCIA FUNÇÃO DA DURAÇÃO DO IMPULSO (x*MW/seg ou x*Mvar/seg) - variação da potência em função da duração do impulso aplicado. TEMPORIZAÇÃO DE VIGILÂNCIA (x*seg) PARA ALCANÇAR A POTÊNCIA PRETENDIDA - tempo máximodurante o qual o AGR500, após um pedido de setpoint, vigia a potência gerada e efectua correcções no sentido de atingir a potência pretendida. ATRASO DE REACÇÃO DO GRUPO (x*seg) - tempo que o AGR500 deve aguardar entre a aplicação de um impulso de potência e o início do ciclo de leituras da potência do grupo. SPP (SPQ) permitido após x*seg - tempo que o AGR500 deve aguardar antes de considerar um pedido de setpoint de potência activa (reactiva) após a execução de um pedido de setpoint de potência reactiva (activa). Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 21 of 39 5. Configuração do AGR500 A configuração do Autómato de Grupo (AGR500) e respectiva interface à URT500 faz-se, como foi dito, pela actualização de um ficheiro de configuração (*.ini), tipicamente denominado AGR500.ini. Descreve-se de seguida, todos os parâmetros nele apresentados: [GENERAL] license=d53b ;licença para utilizar este software language=POR ;linguagem a utilizar na interface Homem-Máquina e quais as tabelas a considerar (POR/ENG) ODBC_name=AGR500 ;ODBC da Base de Dados de Programação desc=ALQUEVA AC GRUPO 1 ;descrição da aplicação (32 caracteres) [AGR500_INITCOND] nCOND=3 ;numero de condições para iniciar o AGR500 d_condx=DJINUA1 I ;nome da digital referente à condição x - T/D/I (Telemetrada/Derivada/Interna) – podem ser por exemplo, digitais que indiquem o bom estado das UAs. [TEST] test_mode=1 ;0 – normal ; 1 – em modo de teste. Em teste todos os critérios são considerados satisfeitos, excepto os seguintes: criteria_to_testx=0 ;em modo de teste – numero do critério a testar (x:1,2 ou 3) Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 22 of 39 [SERVICE_MODE_REQUESTS] sd_sm0=DJAG000 ;nome da digital que solicita o modo de operação MANUAL sd_sm1=DJAG001 ;nome da digital que solicita o modo de operação PASSO A PASSO SEM TEMPO sd_sm2=DJAG002 ;nome da digital que solicita o modo de operação PASSO A PASSO COM TEMPO sd_sm3=DJAG003 ;nome da digital que solicita o modo de operação AUTOMATICO [PAUSE_REQUESTS] sd_pauseON=DJAG005 ;nome da digital que solicita PAUSA sd_pauseOFF=DJAG006 ;nome da digital que solicita FIM DE PAUSA [PROGRAM_REQUESTS] sd_p00=DJAG010 ;nome da digital que solicita o programa 00 sd_p01=DJAG011 ;nome da digital que solicita o programa 01 sd_p02=DJAG012 ;nome da digital que solicita o programa 02 sd_p03=DJAG013 ;nome da digital que solicita o programa 03 … sd_p31=DJAG041 ;nome da digital que solicita o programa 31 [POWER_REQUESTS] sd_cancelpowcom=DJAG045 ;nome da digital que solicita o cancelamento de uma ordem de potência em curso sd_po0.0=DJAG042 ;nome da digital que solicita um setpoint de potência activa sd_po0.1=DJAG043 ;nome da digital que solicita um impulso para subida da potência activa sd_po0.2=DJAG044 ;nome da digital que solicita um impulso para descida da potência activa sd_po1.0=DJAG046 ;nome da digital que solicita um setpoint de potência reactiva sd_po1.1=DJAG047 ;nome da digital que solicita um impulso para subida da potência reactiva sd_po1.2=DJAG048 ;nome da digital que solicita um impulso para descida da potência reactiva av_po0.0=MJAG000 ;nome da medida que contem o valor de setpoint de potência activa solicitada Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 23 of 39 av_po0.1=MJAG001 ;nome da medida que contem o valor da duração do impulso para subida da potência activa av_po0.2=MJAG002 ;nome da medida que contem o valor da duração do impulso para descida da potência activa av_po1.0=MJAG003 ;nome da medida que contem o valor de setpoint de potência reactiva solicitada av_po1.1=MJAG004 ;nome da medida que contem o valor da duração do impulso para subida da potência reactiva av_po1.2=MJAG005 ;nome da medida que contem o valor da duração do impulso para descida da potência reactiva Nota: Para os “Service Mode Requests”, “Pause Requests”, “Program Requests” e “Power Requests” é necessário criar também, na base de dados da URT500, controlos que alteram o valor dessas digitais (de 0 para 1) e medidas (de –1 para o valor pretendido), controlos estes que deverão ser colocados nos sinópticos do AGR500. O software do AGR500 encarrega-se depois de fazer o reset automático destas digitais e medidas. [POWER_IO] av_poi0=MJUA006 ;nome da medida que contem o valor real da potência activa av_poi1=MJUA007 ;nome da medida que contem o valor real da potência reactiva c_po0.UpOn=OCP04 ;nome do controlo para subir potência activa c_po0.UpOff=OCP05 ;nome do controlo para parar de subir potência activa c_po0.DwOn=OCP06 ;nome do controlo para descer potência activa c_po0.DwOff=OCP07 ;nome do controlo para parar de descer potência activa c_po0.1POn=OCP100 ;nome do controlo para validar setpoint analógico de potência activa c_po0.1POff=OCP101 ;nome do controlo para finalizar a validação do setpoint analógico de potência activa c_po0.2P=OCP11 ;nome do controlo para fazer a validação do setpoint de potência activa (2 impulsos) tc_po0.bitOn=OCP14 ;nome base do controlo para activar bit x do setpoint analógico de potência activa tc_po0.bitOff=OCP15 ;nome base do controlo para desactivar bit x do setpoint analógico de potência activa c_po1.UpOn=OCP24 ;nome do controlo para subir potência reactiva c_po1.UpOff=OCP25 ;nome do controlo para parar de subir potência reactiva c_po1.DwOn=OCP26 ;nome do controlo para descer potência reactiva Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 24 of 39 c_po1.DwOff=OCP27 ;nome do controlo para parar de descer potência reactiva c_po1.1POn=OCP300 ;nome do controlo para validar setpoint analógico de potência reactiva c_po1.1POff=OCP301 ;Nome do controlo para finalizar a validação do setpoint analógico de potência reactiva c_po1.2P=OCP31 ;nome do controlo para fazer a validação do setpoint de potência reactiva (2 impulsos) tc_po1.bitOn=OCP34 ;nome base do controlo para activar bit x do setpoint analógico de potência reactiva tc_po1.bitOff=OCP35 ;nome base do controlo para desactivar bit x do setpoint analógico de potência reactiva Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 25 of 39 [MMI] d_sm0=DJAG132 ;nome da digital que deverá ser activada quando o modo de operação é MANUAL d_sm1=DJAG133 ;nome da digital que deverá ser activada quando o modo de operação é PPST d_sm2=DJAG134 ;nome da digital que deverá ser activada quando o modo de operação é PPCT d_sm3=DJAG135 ;nome da digital que deverá ser activada quando o modo de operação é AUTOMATICO d_p00=DJAG100 ;nome da digital que deverá ser activada quando o programa em curso é o programa 00 d_p01=DJAG101 ;nome da digital que deverá ser activada quando o programa em curso é o programa 01 … d_p31=DJAG131 ;nome da digital que deverá ser activada quando o programa em curso é o programa 31 d_pauseOn=DJAG136 ;nome da digital que deverá ser activada quando o AGR está em pausa d_state0=DJAG142 ;nome da digital que deverá ser activada quando o programa em curso chega ao fim d_state1=DJAG143 ;nome da digital que deverá ser activada quando o AGR está em fim de passo no modo de operação PASSO A PASSO d_state2= ;RESERVA d_startcond0=DJAG141 ;nome da digital que deverá ser activada quando as condições de arranque estão satisfeitas de acordo com o passo 0 … d_startcond9= ;nome da digital que deverá ser activada quandoas condições de arranque estão satisfeitas de acordo com o passo 9 d_alarm0=DJAG152 ;nome da digital que deverá ser activada quando o operador tenta executar um controlo interdito d_alarm1=DJAG153 ;nome da digital que deverá ser activada quando o AGR ao tentar passar a AUTOMATICO não encontra nenhum estado d_alarm2=DJAG154 ;nome da digital que deverá ser activada quando o AGR entra em pausa por falha de critério d_alarm3=DJAG155 ;nome da digital que deverá ser activada quando ocorre a falha de um critério de vigilância d_alarm4=DJAG156 ;nome da digital que deverá ser activada quando ocorre a falha de um critério de progressão d_alarm5=DJAG157 ;nome da digital que deverá ser activada quando um Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 26 of 39 pedido de setpoint de potência foi cancelado d_alarm6=DJAG158 ;nome da digital que deverá ser activada quando um pedido de setpoint de potência não foi alcançado pelo AGR d_alarm7=DJAG159 ;nome da digital que deverá ser activada quando ocorre a falha na aquisição do valor real da potência d_alarm8= ;RESERVA d_alarm9= ;RESERVA a_po0.0=MJAG010 ;nome da medida que deve conter o ultimo pedido de setpoint de potência activa a_po0.1=MJAG011 ;nome da medida que deve conter o ultimo impulso solicitado de subida de potência activa a_po0.2=MJAG012 ;nome da medida que deve conter o ultimo impulso solicitado de descida de potência activa a_po1.0=MJAG013 ;nome da medida que deve conter o ultimo pedido de setpoint de potência reactiva a_po1.1=MJAG014 ;nome da medida que deve conter o ultimo impulso solicitado de subida de potência reactiva a_po1.2=MJAG015 ;nome da medida que deve conter o ultimo impulso solicitado de descida de potência reactiva a_state0=MJAG020 ;nome da medida que deve conter o programa do AGR em curso a_state1=MJAG021 ;nome da medida que deve conter o passo em curso a_state2=MJAG022 ;nome da medida que deve conter o critério em teste d_critfailxxx=DJAG400 ;nome da digital que deverá ser activada quando o critério xxx falha d_step000=DJST000 ;nome da digital que deverá ser activada quando o passo xxx está em curso Nota: para os critérios falhados e passos em curso poderão ser definidos apenas os critérios e passos utilizados. Isto é, a sua existência na base de dados não é obrigatória. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Configuração do AGR500 27 of 39 [CRITERIAS] t_critxxx=DJAG700 D D ;nome da digital ou medida que deve ser considerada como sendo o critério xxx; D/A (caracter que informa se se trata de uma Digital ou Analógica); T/D/I (caracter que informa se se trata de umaTelemetrada ou Derivada ou Interna) Nota: para os critérios a considerar poderão ser definidos apenas os critérios utilizados. Isto é, a sua existência na base de dados não é obrigatória. [ORDERS] c_pmoxxx=OJUA000 ;nome do controlo a executar quando é solicitada a ordem xxx no Mapa de Programas Nota: para as ordens poderão ser definidos apenas as ordens utilizadas. Isto é, a sua existência na base de dados não é obrigatória. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição Funcional 28 of 39 6. Descrição Funcional 6.1 Interface Homem-Máquina O controlo do grupo gerador pelo AGR500 compreende normalmente a utilização de uma imagem de consola, de uma imagem para controlo de potência, de imagens com o fluxograma das sequências de arranque e paragem e de uma lista ou imagem com o estado dos critérios. Localmente, isto é, na própria máquina onde corre o AGR500, é possível seguir o evoluir dos programas na própria janela de aplicação do AGR500. 6.1.1 Consola A consola assume o papel fundamental já que é a partir deste quadro que o operador dá ordem de execução dos programas e recebe a informação mais importante. A consola divide-se fundamentalmente em 5 zonas: alarmes, situação actual do AGR, modos de operação, programas, estados. Figura 3. Exemplo de uma consola Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição Funcional 29 of 39 � Alarmes - nesta zona são sinalizados situações anómalas e/ou de alarmes detectadas pelo AGR500, como é o caso: ♦ comando interdito – sempre que o operador tenta executar algo (mudança de modo de serviço, programa, pausa) que não foi definido na tabela de comandos interditos ♦ estado não definido – sempre que na passagem a AUTOMATICO o AGR não consegue encontrar o programa e/ou passo em que o grupo se encontra ♦ pausa por falha – sempre que por falha de critério, o AGR entra em pausa ♦ falha de critério de vigilância – sempre que ocorre uma falha de critério de vigilância ♦ falha de critério de progressão– sempre que ocorre uma falha de critério de progressão ♦ ordem de potência cancelada – sempre que o operador solicita o cancelamento de uma ordem de potência em curso ♦ setpoint não atingido – sempre que o AGR não consegue levar o grupo para a potência pedida ♦ erro na aquisição de medidas de potência – sempre que as amostras lidas diferem mais que um certos valor indicando que há um erro de leitura � Situação actual do AGR - mostra o programa, o passo e o critério em que o Autómato se encontra. No caso do Autómato se encontrar no modo de serviço manual, estes campos encontram-se preenchidos com asteriscos (“*”). Do mesmo modo, quando o AGR500 se encontra no fim de um programa estável, o campo ‘critério’ possui asteriscos (“*”). � Modos de operação – zona onde é possível visualizar/seleccionar um dos 4 modos de serviço disponíveis: manual (MAN), passo a passo com tempo (PPCT), passo a passo sem tempo (PPST) e automático (AUTO). ♦ Manual - corresponde a um estado passivo do AGR. Neste modo de funcionamento não há acções de vigilância nem se actua sobre os órgãos da central. ♦ Passo a passo com tempo - neste modo de serviço, os programas são executados passo a passo. A execução dum passo consiste em verificar os critérios de vigilância, dar ordens e verificar as condições de progressão. Uma vez verificadas as condições de progressão é activada a sinalização de passo terminado, indicando que o Autómato está pronto a executar o passo seguinte. Esta passagem é efectuada manualmente pelo operador por pressão no botão Fim de Pausa ( X ). Até que se avance para o passo seguinte, o Autómato mantém as vigilâncias respeitantes ao passo em que se encontra. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição Funcional 30 of 39 ♦ Passo a passo sem tempo - semelhante ao modo de operação passo a passo com tempo, excepto no teste da condição de progressão, que é feita sem o tempo de tolerância ou seja, não há um limite de tempo máximo para que os critérios de progressão sejam validados. ♦ Automático - em automático as transições entre estados estáveis do Grupo são realizadas exclusivamente pelo Autómato. Assim, logo que as condições de progressão são verificadas num determinado passo, o Autómato inicia de imediato a execução do passo seguinte. A selecção do modo de operação é feita por pressão no botão respectivo. � Programas - zona onde é possível visualizar/seleccionar os programas a executa. Existe, ainda, um botão de Pausa e um de Fim de Pausa. Durante a execução de um programa e se for permitido ( isto é, se não for um comando interdito e se o programa não for do tipo automático) é possível suspender o programa pressionando o botão de Pausa. Neste estado, o Autómato continua, no entanto a vigiar o estado da instalação (verificar os critérios de vigilância) e a ocorrênciade certo tipo de falhas pode conduzir o Grupo a um estado livre de perigo de acordo com o Mapa de Programação. Para continuar a execução do programa, dever-se-á pressionar o botão de Fim de Pausa (X) a partir do qual o Autómato executa de novo o passo em que se encontra (as ordens são repetidas e os temporizadores de tolerância e progressão são reinicializados). � Estados - esta zona contem as sinalizações dos estados mais relevantes para o operador : ♦ condições de arranque satisfeitas para programa x - indica que o programa de arranque x pode ser executado de acordo com o passo x do programa de condições preliminares. ♦ fim de programa - indica que o Autómato chegou ao fim do programa. Isto só acontece com os programas estáveis já que apenas estes permanecem no último passo. ♦ fim de passo - informa que o passo chegou ao fim sendo possível avançar para o passo seguinte (aplica-se apenas aos modos de operação passo a passo). 6666....1111....2222 Controlo de Potência Para o controlo de potência do grupo poderão-se definir quadros específicos para o efeito do género dos que se apresenta a seguir. Neste quadro é possível verificar o valor da potência real, o valor do ultimo setpoint, executar setpoints, aumentar e diminuir a potência por impulsos de tempo e cancelar comandos de potência. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição Funcional 31 of 39 Figura 4. Exemplo de um quadro de controlo de potência Como se referiu na introdução, existem duas formas de controlar a potência: por impulso de tempo ou por setpoint. ♦ Por impulso de tempo, existem dois botões, P+ e P- que permitem fazer subir e descer a potência, respectivamente, durante um certo tempo. Quando se pressiona um desses botões, aparece uma caixa de diálogo para o operador introduzir o tempo ( em segundos ) durante o qual ele pretende que a potência suba ou desça. Equivale a manualmente actuar sobre os comandos de subir ou descer potência. ♦ A outra forma de controlar a potência consiste em pressionar o botão “Setpoint” e introduzir na caixa de diálogo o valor pretendido para a potência (MW ou MVar). No caso do pedido de Setpoint ser aceite, o valor de potência pedida é colocado na caixa de potência, junto ao botão de Setpoint, e o Autómato de Grupo tentará levar o grupo para essa potência. Os pedidos de alteração do valor de potência (alteração do Setpoint ) só serão aceites se se verificarem certas condições, nomeadamente: ♦ ter passado o tempo mínimo entre alterações de potência activa e reactiva definido na tabela “Comando de Potência”, ♦ fim de programa, ♦ programa do tipo E (estável) e SP (aceita pedidos de alteração do Setpoint ). Além destes comandos, existe um outro ( X ) que permite cancelar os pedidos de potência em curso. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição Funcional 32 of 39 6.1.3 Fluxogramas de sequências de arranque/paragem Figura 5. Exemplo de fluxograma de sequências de arranque Poderão se definir imagens com os fluxogramas de sequências de arranque e paragens onde se mostram a evolução dos programas, nomeadamente o programa, passo em curso, critérios em teste e acções por passo. 6.1.4 Quadro de Critérios Para verificação do estado actual dos critérios, poderá-se definir uma imagem com todos eles, ou simplesmente definir uma lista filtrada com todas as entidades que constituem os critérios. Figura 6. Exemplo de listagem de critérios Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Descrição Funcional 33 of 39 6.1.5 AGR500 – janela de trace Figura 7. Janela de trace do AGR500 Na janela de trace do AGR500, é possível seguir no tempo a evolução do AGR500, fazer diagnósticos e detectar possíveis falhas nos programas. As mensagens mostradas nesta janela são também guardadas em ficheiro “\Agr500.trc” para análise posterior. Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Diagramas lógicos funcionais 34 of 39 7. Diagramas lógicos funcionais Pretende-se com os seguintes diagramas lógicos explicitar as funcionalidades descritas anteriormente, bem como descrever de uma forma geral a arquitectura de software implementada. 7.1 AGR500 - Módulo Principal AGR - controlos de potência AGR - actualização do estado do automato para o CC Carregamento em memória da Base de Dados do AGR: - mapa de programas - controlos interditos - parâmetros de potência Carregamento e Inicialização de Variáveis Verificação da existência de ordens oriundas do CC: - selecção de um novo modo de operação - selecção de um novo programa - entrada /saída de pausa (ou passo seguinte) - pedido de execução de um controlo de potência * setpoint P * setpoint Q * impulso P+ * impulso P- * impulso Q+ * impulso Q- - cancelamento da ordem de potência leitura de critérios AGR - automatismo execução de ordens oriundas dos mapas Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Diagramas lógicos funcionais 35 of 39 7.2 AGR500 – Automatismo Alteração ou não do Modo de Operação Entrada ou não em pausa por operador S Mapa de Programas S Pedido de Alteração do Modo de Operação S Verifica condições para alteração: - comando não interdito - programa não automático em execução - tipo de alteração e consequente viabilidade Pedido de Pausa Verifica condições para pausa: - programa em execução - programa não automático - modo de operação não manual - comando não interdito Pedido de Saída de Pausa ou Passo Seguinte AGR em pausa por operador ou por falha Sai de pausa. Executa de novo o passo. AGR em pausa por Modo de Operação ser Passo a Passo Executa Passo Seguinte SS N N S Condições para execução de programa: - programa não automático em execução - AGR fora de pausa - comando não interdito Pedido de Execução de Programa N S Programa com Passos Comuns AGR passa para o primeiro Passo do novo Programa AGR passa para o ultimo passo cumprido comum aos dois programas (actual e anterior) Modo de operação Não Manual S N S N N N N N Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Diagramas lógicos funcionais 36 of 39 7.3 AGR500 – Mapa de Programas Percorre todos os critérios S N 1ª vez no passo * Preenche o vector das ordens com as respectivas ordens. * Detecta se existem ordens de potência. 1ª vez no passo * Carrega tempos de tolerância e progressão. * Inicializa temporizador de tolerância CRITÉRIOS de PROGRESSÃO ORDENS S N Temporizador de Tolerância ON * Espera validação do critério. * Alarma no caso de tempo esgotado e verifica se trata de falha crítica (excepto para o Modo de Operação Passo a Passo Sem Tempo - PPST). * Após validação, inicializa temporizador de progressão * Verifica estado do critério . * Alarma no caso de alteração do critério e verifica se trata de falha crítica (caso não seja, rearma temporizador de progressão) S N N STemporizador de Progressão ON * Alarma no caso de falha e verifica se trata de falha crítica CRITÉRIOS de VIGILÂNCIA Todos os critérios de progressão testados N Fim de programa S N S * Programa CP - indica se há condições de arranque * Programa estável - mantém-se no ultimo passo * Programa instável - comuta para outro * Modo de Operação PP - fim de passo * Modo de Operação AUTO - passo seguinte Modo de Operação ProgramaPasso Estado (pausa) Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Diagramas lógicos funcionais 37 of 39 7.4 AGR500 – Controlo de Potência Cancelar Ordem de Potência Pedido de Controlo de Potência Ordem de Potência em curso Programa SP Cancela ordens de potência N S N S N S S N Caso haja condições: - ordem de potência em curso - carrega parâmetros * valor de setpoint ou tempo do impulso Inicia/ gere ordem de potência em curso: * impulsionais - actua saídas durante o tempo pedido * setpoint: - digital - usando um mecanismo de feedback e de acordo com os parâmetros definidos, gere impulsos positivos e negativos de potência, até atingir o setpoint (a menos de um determinado erro e durante um tempo máximo) - analógico - de acordo com os parâmetros, activa uma saída analógica (durante um determinado tempo) Verifica se há condições para efectuar controlo de potência: - fim de programa do tipo SP - tempo mínimo desde o ultimo controlo de potência P/Q Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Diagramas lógicos funcionais 38 of 39 7.5 AGR500 - Actualização do Estado do Autómato para o CC Actualiza estado do automato - estado dos critérios - critérios falhados - alarmes - estados (pausa; pronto para arranque, ...) - pedidos de setpoint e respectivos resultados - trace de manobras do AGR - programa, passo e critério actual Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Interface AGR500 – Autómato Secundário 39 of 39 8. Interface AGR500 – Autómato Secundário A interface do AGR500 a um Autómato Secundário faz-se única e exclusivamente através da Base de Dados da URT500. Isto é, em termos de critérios, o AS (Autómato Secundário) poderá calcular/agrupar entidades em entidades derivadas que depois podem ser definidas como critérios para o AGR500; em termos de saídas, poderão-se definir as ordens do AGR500 como controlos internos da URT500 que alteram o estado de entidades derivadas e que depois podem activar tarefas no AS. AGR CRITÉRIOS ORDENS . . . DACENTRADAS DIGITAIS ENTRADAS ANALÓGICAS SAíDAS DIGITAIS SAíDAS ANALÓGICAS URT500URT500URT500 AS Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Referências I Referências [1] EFACEC SE URT500 - Índice de Manuais [2] EFACEC SE URT500 - Manual do Integrador de Sistemas - HMI da Unidade Central [3] EFACEC SE URT500 - Manual do Integrador de Sistemas - Unidade Central [4] EFACEC SE URT500 - Manual do Produto - Descrição Geral da URT500 [5] EFACEC SE URT500 - Manual do Produto - Unidade Central [6] EFACEC SE URT500 - Manual do Utilizador - Unidade Central Sistemas de Electrónica, S.A. Manual de Utilização Unidade de Negócio de Automação Manual do AGR500 Unidade de Operações Glossário II Glossário <termo expressão ou acrónimo> <significado> URT Unidade Remota de Telecontrolo URT500 Unidade Remota de Telecontrolo EFACEC série 500 SCADA Supervisory Control and Data Aquisition SCATEX SCADA EFACEC AGR Autómato de Grupo AGR500 Autómato de Grupo EFACEC série 500 DAC Digital Analogic Conversion IED Intelegent Electronic Device TPU Unidades de Protecção Digital de fabrico EFACEC Sistemas de Electrónica, S.A.
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