SO-52v21-RTU. sterownik RTU

Transkrypt

1 SO52v2RTU sterownik RTU Sterownik RTU SO52v2 realizuje funkcje pomiarowosterujące w automatyce elektroenergetycznej, szczególnie pracującej w strukturze rozproszonej. Urządzenie można stosować na stacjach elektroenergetycznych, w elektrowniach, zakładach chemicznych, oczyszczalniach ścieków i innych obiektach przemysłowych. Duże zasoby komunikacyjne umożliwiają pracę w różnorodnych sieciach komunikacyjnych, bazujących na transmisji Ethernet, GPRS/UMTS/LTE, transmisji radiowej w kanałach dedykowanych i otwartych czy transmisji modemowej w publicznych lub wydzielonych. SO52v2 jest szczególnie przydatny do zastosowań w rozwiązaniach SMRT GRID. RTU SO52v2 jest nowoczesnym rozwiązaniem bazującym na procesorze dwurdzeniowym. System operacyjny jest obsługiwany przez rdzeń RM, a rdzeń DSP obsługuje specjalizowany system czasu rzeczywistego dla sterowań i automatyki. Wszechstronne, wydajne i bezpieczne rozwiązanie dla przemysłu i energetyki dzięki budowie modułowej oraz elastycznej konfiguracji oprogramowania. Parametry oprogramowania aplikacyjnego mogą być edytowane przy pomocy specjalistycznego oprogramowania konfiguracyjnego. Dla zapewnienia ochrony i poufności danych, pewności wykonywanych operacji, zabezpieczenia przed działaniem nieuprawnionym a że przeciwdziałania błędom ludzkim, w sterowniku zaimplementowano szereg mechanizmów Cyber security do ochrony komunikacji, dostępu zdalnego i lokalnego oraz ochrony danych wrażliwych. RTU może być zasilany różnymi napięciami, w zależności od wymagań. Buforowane, redundantne zasilanie jest również możliwe.

2 Funkcjonalność Standardowe cechy RTU SO52v2 mogą być aktywowane i parametryzowane zdalnie lub lokalnie przy pomocy oprogramowania konfiguracyjnego pconfig. Konfiguracja może być realizowana poprzez wydzielony serwer konfiguracyjny, zabezpieczający przed nieuprawnionym dostępem lub aiem. lgorytmy każdego sterowania i funkcji nastawczych są tworzone przy użyciu funkcjonalnego środowiska programowego, zgodnego z normą PNEN 63. Zakres parametryzacji sygnałów wejściowych i wyjściowych oraz sygnałów analogowych zależy od aplikacji i jest przedstawiony poniżej. Zakres parametryzacji sygnałów wejściowych i wyjściowych PRMETR OPIS programowany filtr programowany filtr zakłóceń niezależnie do każdego wejścia, rozdzielczość ms tłumienie drgań tłumienie oscylacji wejść dwustanowych negacja stan aktywny dla każdego wejścia może być wybrany jako logiczne lub 0 wejścia jednobitowe każde wejście z modułu wejściowego może zostać zdefiniowane jako jednobitowe wejścia dwubitowe każda para wejść może zostać zdefiniowana jako logiczne wejście dwubitowe czas sygnału wyjściowego dla każdego wyjścia można ustawić dowolną długość trwania sygnału sterującego sterowanie z n w tej opcji tylko jedno sterowanie może zostać wykonane w danym czasie blokada sterownicza odmowa sterowania lub wykonanie tylko w specyficznych, zdefiniowanych warunkach czas wydłużenia sterowania dodatkowy czas zdefiniowany dla sterowania, które pozostaje aktywne pomimo wystąpienia sygnału przerywającego sterowanie sprawdzenie ciągłości obwodu w fazie sterowania sprawdzany jest przepływ prądu w obwodzie wykonawczym tłumienie przydźwięku sieci w sygnałach analogowych jest dostępne tłumienie przydźwięków 50Hz, 60Hz, 6,7Hz wygładzanie do każdego wejścia analogowego można przypisać konfigurowalną funkcję wygładzania tłumienie obszaru zerowego definiowany obszar tłumienia wahań w pobliżu wartości zerowej pomiaru kontrola wiarygodności detekcja wartości analogowych wykraczających poza dopuszczalny zakres Komunikacja Bezpieczna komunikacja w urządzeniach serii SO52v2 może być realizowana przez różnorodne media transmisyjne, ie jak separowane galwanicznie szeregowe łącza RS232 oraz RS45, sieć Ethernet w standardzie TP00 lub FX00, dedykowane łącza światłowodowe. Komunikacja może być że prowadzona poprzez modemy telefonii przewodowej, obsługiwane przez złącze szeregowe RS232. W zależności od wersji, moduł jednostki centralnej mcu może być wyposażony w wewnętrzny modem, umożliwiający nawiązywanie połączeń w sieciach 2G (GPRS) i 3G (UMTS) lub 4G (LTE). Protokoły Sterownik RTU realizuje komunikację z zewnętrznymi systemami SCD/NMS oraz urządzeniami stacyjnymi w różnych protokołach. Dostępne są standardowe protokoły komunikacyjne PNEN ,...02,...03,...04, DNP3.0, PNEN 650 oraz protokoły specjalizowane. Parametry tych protokołów są specyfikowane za pomocą oprogramowania konfiguracyjnego.

3 Bezpieczeństwo Cyber security Rozwiązania Cyber security zastosowane w sterowniku RTU SO52v2 oparte zostały na rekomendacjach ENIS, NIST, BDEW, BlueCrypt. Implementacja mechanizmów bezpieczeństwa jest zgodna z PNEN 6235, IEEE P66, PNISO/IEC 2700, BDEW White Paper Requirement for Secure Control and Telecommunication Systems". Ochrona komunikacji hardening usunięcie kont, usług, interfejsów, modułów programowych, które w danej konfiguracji nie są wykorzystywane szyfrowanie w protokole TLS ver.2 zgodnie z PNEN Użytkownik może zmieniać klucz i certyfikaty za pomocą oprogramowania konfiguracyjnego pconfig uwierzytelnianie krytycznych operacji, np. komend sterowniczych, zgodnie z PNEN wielowarstwowa struktura zabezpieczeń, tzw. Defence in Depth lokalny firewall sterownika oparto na usłudze Linux iptables; możliwe jest użycie protokołu 02.X dla scentralizowanego uwierzytelnienia w sieci; sterownik umożliwia zestawienie do czterech tuneli IPsec VPN w interfejsach sieciowych, wykorzystujących protokół IKEv2 do negocjacji sesji metody uwierzytelniania Preshared key, X.509 certyficate, EPTLS, EPTTLS walidacja certyfikatów za pomocą protokołu OCSP Lowlevel incoming traffic limiter w portach Ethernet jest blokowany przychodzący ruch, gdy przekroczony zostanie limit liczby pakietów w jednostce czasu SEJF KONT CFG DNE KLUCZE prywatne... uwierzytelnienie (IEC 62355) szyfrowanie TLS (IEC 62353) VPN IPSEC firewall uwierzytelnienie 02.IX kontrola dostępu (RBC) hardening LN pconfig www WN DNP 3.0 pconfig www IEC Kontrola dostępu Dostęp zdalny i lokalny do RTU SO52v2 możliwy jest tylko po poprawnym uwierzytelnieniu użytkownika. Baza kont oparta została na mechanizmie kontroli dostępu RBC (ang. Role Based ccess Control) zgodnie z PNEN Zdefiniowane role mają przydzielone stosowne uprawnienia. Komunikacja między sterownikiem a programem konfiguracyjnym pconfig jest szyfrowana za pomocą protokołu TLS.2. Dostęp do sterownika może być również zrealizowany z wykorzystaniem centralnego uwierzytelniania RDIUS / TCCS+. Ochrona danych wrażliwych Dane wrażliwe to informacje, do których dostęp musi być bezpieczny i ograniczony do minimum. Na rysunku jest to centralny obszar, prezentujący tego typu dane: klucze prywatne TLS, IPsec, HTTPS, baza użytkowników i haseł, klucze używane do uwierzytelniania komunikacji w DNP3.0, PNEN , niektóre pliki konfiguracyjne. Do składowania tych danych sterownik wykorzystuje tzw. sejf czyli dedykowaną, szyfrowaną przestrzeń w pamięci sterownika.

4 Logowanie/monitorowanie aktywności użytkowników Ważne zdarzenia związane z zarządzaniem i bezpieczeństwem rejestrowane są w logach systemowych. Każde poniższe zdarzenie zawiera w swoim logu czas wystąpienia, źródło oraz opis: poprawne lub błędne logowanie użytkownika wylogowanie ręczne/po czasie wymuszanie wartości pomiarowych lub stanów pobranie/zmiana konfiguracji wymiana firmware dodanie, usunięcie, zmiana ról i kont przeglądanie logów zmiana daty i czasu możliwość wysyłania logów na zdalny serwer w protokole Syslog Przykład wykonania Sterownik RTU typu SO52v2 jest przeznaczony do wykonywania funkcji kontrolnych i komunikacyjnych w urządzeniu. Przykładowe wersje produkcyjne: MVS Basic, MVS XL. Przykładowe elementy sterownika RTU SO52v2: typ: SBL 7,22 [akumulatory] typ: MZB220 [zasilacz] typ: SO52v2xxx [sterownik] typ: TDOK47 [antena] typ: DSB20 [termometr cyfrowy] typ: EP0UC C06 [wyłącznik] typ: SO2 B06TX [wyłącznik] typ: D622SS [sygnalizacja] Sterownik RTU SO52v2 zamontowany w szafce antena GSM termometr akumulator zasilacz 230V C sterownik SO52v2 lampki LED listwa zaciskowa wyłącznik wyłącznik złącza kabel zasilania

5 SO52v2 w wersji MVS Basic SO52v2 w wersji MVS XL 4 mm mm. rezerwa rezerwa moduł mbi4202 moduł mbi mm Moduły SO52v2 Sterownik RTU SO52v2 składa się z modułów o wymiarach 25,4 x 60 x 00 mm (SxWxG). Zestaw koniecznych modułów jest dobierany do konkretnej aplikacji. Wielkość obudowy dostosowuje się do ilości potrzebnych modułów. Moduły jednostki centralnej Moduły realizują wszystkie funkcje związane z akwizycją danych, ich przetwarzaniem oraz komunikacją z zewnętrznymi systemami i urządzeniami. Moduł wykonuje wszystkie algorytmy sterowań, blokad, funkcji automatyki i testowania. ILOŚĆ KNŁÓW KRT PMIĘCI WYJŚCIE STERUJĄCE MODEM GSM KRTY SIM ETHERNET RS232 RS45 WIRE FO mcu0202 2x TP00 x 4p ) 3 x ST2) mcu0203 3x TP00 x 4p) 3 x ST2) mcu0205 x TP00 2x 2p 2 wewnętrzna 3G (UMTS) 2 szt. mcu0206 2x TP00 2x 2p 2 wewnętrzna 4G (LTE) 2 szt. ) 4p interfejs RS232 4przewodowy, 2p interfejs RS232 2przewodowy 2) ST szeregowy interfejs światłowodowy 62,5/25 μm ze złączem ST Wejścia dwustanowe Moduły wejść dwustanowych o nominalnym napięciu wejściowym US równym: 24V, 4V, 0V lub 220V C/DC. Wszystkie wejścia są galwanicznie separowane w grupach po wejść. Moduły mbixx02 są ze wspólnym potencjałem masy, a moduły mbixx03 ze wspólnym lub dodatnim potencjałem masy. Każde wejście może posiadać histerezę. Wytrzymałość napięciowa wszystkich wejść wynosi 2,5kV / RMS min. ILOŚĆ WEJŚĆ NPIĘCIE PRĄD3) HISTEREZ mbi ,5m mbi V DC m mbi V DC m mbi ,5m mbi ,5m 3) opcjonalnie w razie potrzeby wartość prądu wejściowego może zostać zmieniona po konsultacji z producentem

6 Histereza konfigurowalne włączenie/wyłączenie poziomów napięcia Poziom wysoki niski V[%] Wyjścia dwustanowe Moduły wyjść dwustanowych mogą pracować z nominalnym napięciem sterowniczym US równym: 24V, 4V lub 220V. Wszystkie wyjścia są separowane galwanicznie. Wytrzymałość napięciowa wszystkich wyjść wynosi 2,5 kv/ RMS min. ILOŚĆ WYJŚĆ NPIĘCIE STEROWNI ZDOLNOŚĆ ŁĄCZENIOW4) mbo220 mbo2202 nie mbo V DC 0,3 mbo V DC 0,3 nie mbo (x6) 6 nie mbo (2x) 6 nie 4) KONTROL CIĄGŁOŚCI obciążenie rezystancyjne, prąd rozłączania dla operacji Sterowania są realizowane w trybie select before operation. Sterownik może wykonywać sprawdzenie obwodu zewnętrznego podczas kolejnych kroków sterowania. Zakres realizowanego nadzoru może być definiowany w oprogramowaniu konfiguracyjnym dla każdego wyjścia osobno. Wejścia/Wyjścia dwustanowe Sterownik może zostać wyposażony w moduł wejść i wyjść dwustanowych o nominalnym napięciu wejściowym US równym: 24V, 4V, 0V lub 220V C/DC. Wszystkie wejścia i wyjścia są galwanicznie separowane. Wejścia są połączone w grupach po wejść ze wspólnym potencjałem. Wyjścia są wykonane z wyprowadzeniem obu styków przekaźników bez kontroli ciągłości. Wytrzymałość napięciowa wszystkich wejść/wyjść wynosi: 2,5kV / RMS min. mbm42 ILOŚĆ WEJŚĆ ILOŚĆ WYJŚĆ NPIĘCIE WEJŚCIOWE PRĄD WEJŚCIOWY 6 6 2,7m

7 Wejścia analogowe Dostępne są moduły pomiarów analogowych, typowo z wejściami analogowymi. Są one galwanicznie odseparowane od wewnętrznych układów logiki sterownika. PRMETR WEJŚCI NISKOPRĄDOWE WEJŚCI PRĄDOWE / NPIĘCIOWE nominalny zakres pomiarowy ±20m, ±5m, 020m, 420m /5 C i 220V C/DC, 57,7/00V C maksymalny prąd wejściowy 50m do 50% In maksymalne napięcie wejściowe do 300% Un klasa pomiaru 0, 0, rozdzielczość pomiaru 6 bitów 6 bitów wytrzymałość napięciowa 2,5kV / RMS min. 2,5kV / RMS min. 5) ZKRES POMIROWY ILOŚĆ WEJŚĆ NPIĘCIE PRĄD IMPENDENCJ WEJŚCI U IMPENDENCJ WEJŚCI I RODZJ WEJŚCI I SZEROKOŚĆ U5) mi202 ±20m mi22 x 00V C 440kΩ mi222 x 230V C MΩ mi223 x C mi224 x 5 C mi226 4x 00V C 4x 5 C 440kΩ mi22 4x 230V C 4x 5 C MΩ mi2255 4x 00V C 4x C 440kΩ 2mΩ przekłądnik 2 mi225 4x 230V C 4x 5 C MΩ 2mΩ przekłądnik 2 szerokość modułu jest podana w calach ( =25,4mm) Wyjścia analogowe Dostępne są moduły wyjść analogowych posiadające wyjść analogowych. Są one galwanicznie odseparowane od wewnętrznych układów logiki sterownika. PRMETR WRTOŚĆ zakres wyjść DC, ±20m, ±5m, 020m, 420m klasa sygnału wyjściowego 0, rozdziel. przetwornika C/ 6 bitów wytrzymałość napięcia 2,5kV / RMS min mo02 ILOŚĆ WYJŚĆ NPIĘCIE PRĄD 4 ±20m

8 Transmisje szeregowe Moduły transmisji szeregowych mogą być wyposażone w następujące rodzaje kanałów transmisji: RS232, RS45, RS422, światłowód wielomodowy z włóknem szklanym 62,5/25μm ze złączem ST lub SM. Wszystkie kanały transmisji są separowane galwanicznie na poziomie kv / RMS min. ILOŚĆ KNŁÓW RODZJ INTERFEJSU mst250 RS232/RS45/RS422 konfigurowalne mst30 4 światłowodowy wielomodowy, złącze ST mst230 światłowodowy wielomodowy, złącze ST Zasilanie RTU SO52v2 może zostać wyposażony w moduły zasilacza 230/220V C/DC. Można w nim że zainstalować redundantne moduły zasilacza o napięciu wejściowym w zakresie V75V DC lub 5230/220V C/DC. MOC ZSILNI NPIĘCIE WEJŚCIOWE NPIĘCIE WYJŚCIOWE mps0502 5W 9020V C/DC 5V DC 2x przekaźnik do dowolnego wykorzystania mps0 30W 36V DC 5V DC x przekaźnik sygnalizacji napięcia wyjściowego mps50 30W 9020V C/DC 5V DC x przekaźnik do dowolnego wykorzystania PRZEKŹNIK SYGNLIZCJI Przykład aplikacji Sterownik obiektowy na stacji elektroenergetycznej z wielokierunkową komunikacją. SO52v2 wejścia dwustanowe analizator jakości energii wyjścia sterujące rejestrator zakłóceń pomiary inne urządzenia np. DNP 3.0, Modbus PNEN wyjścia analogowe PNEN 650 PNEN switch modem xdsl PNEN PIERŚCIEŃ PNEN 650 PNEN 650 modem xdsl

9 Dane techniczne Zasilanie PRMETR CZYNNIK NORM zasilanie główne 230V C/220V DC PNEN % / % Cx / DCx zasilanie rezerwowe 24V60V DC PNEN V 90V DCx zasilanie akumulatorowe PNEN V 29V DCx Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) PRMETR CZYNNIK NORM zaniki napięcia PNEN klasa 3 przerwy w zasilaniu PNEN klasa 3 wahania napięcia PNEN poziom zakłócenia udarowe,2/50 PNEN poziom 4 szybkie stany przejściowe PNEN poziom 4 wyładowania elektrostatyczne (ESD) PNEN poziom 4 emisja elektromagnetyczna poziom B 2,0kV / RMS min VW2 2,5kV /.25μs VW2 Wytrzymałość izolacji PRMETR NORM wytrzymałość elektryczna PNEN wytrzymałość udarowa PNEN Warunki środowiskowe PRMETR CZYNNIK NORM O O zakres temperatury pracy PNEN C +70 C test 96h wilgotne ciepło, cykliczne PNEN cykle / 2h suche ciepło PNEN h chłód PNEN h odporność na wilgoć i pył PNEN IP5 standard. obudowa PRMETR CZYNNIK NORM odporność na długotrwałe wibracje sinusoidalne PNEN ; klasa przyspieszenie=g/050hz; dostrajalny; 60min x 3 osie brak uszkodzeń odporność na udary ciągłe PNEN ; klasa 2 przyspieszenie=0,0g/ ms; 2000 udarów x 3 osie brak uszkodzeń odporność na udary pojedyncze PNEN ; klasa 2 przyspieszenie=30,0g / ms 6 udarów x 3 osie brak uszkodzeń DK/F/SO52v2RTU/PL/07/2. Wytrzymałość mechaniczna