SIMATIC RTU 3030C – самодостаточное и автономное презентация

SIMATIC RTU 3030C – самодостаточное и автономное

Знакомьтесь – SIMATIC RTU3030C
Сельское хозяйство
Водопровод и сточные воды
Распределение электроэнергии
Добыча полезных ископаемых
Центр управления
Центр управления
Сети сотовых операторов 2G/3G
Метки времени
TeleControl Server Basic

Позиционирование SIMATIC RTU3030C

SIMATIC RTU3030C
Структура
Антенный разъем SMA
4 DO (релейные)
Слот платы для SD Card
4 AI (12 Bit, 0-5 / 0-10 V,
0-20 / 4-20 mA, PT-1000)
Слот для SIM карты
Кнопка
Сброс / Wake-up / Service
Соединение 1 или 2х аккумуляторных модулей
(каждый на 16 А-ч / 125 Wh)
RJ45 Разъем (Ethernet порт)
Клеммная колодка
для источника питания
12-24 В DC
8 DI (2 из которых настраиваются как счётчики)

SIMATIC RTU3030C
Подключения и принадлежности
Антенный разъем SMA
8 DI (2 из которых настраиваются как счётчики)
4 DO (релейные)
Слот платы для SD Card
4 AI (12 Bit, 0-5 / 0-10 V,
0-20 / 4-20 mA, PT-1000)
Аккумуляторные модули (каждый на 16 А-ч / 125 Wh)
Подключение питания 12-24 В
Ethernet порт
Слот для SIM карты
Принадлежности SC CI
Сторонние принадлежности
Батареи
Антенны и кабели
Влаго-пыле-защитные кожухи

SIMATIC RTU3030C
Опции питания
Акк-р
12-24 В DC
Батарея 1
Батарея 2
или
или
DC 12-24V
DC 12-24V
Акк-р
Акк-р
или

SIMATIC RTU3030C
Возможности по передачи данных
Можно использовать
в качестве RTU
для подключения к SCADA
используя следующие
протоколы:
TCSB – TeleControl Server Basic
IEC 60870-5-104
DNP3
Можно использовать
просто для сохранения
журнала событий
с передачей по:
SMS
E-mail
Центр управления
TeleControl Server Basic
SMS
E-mail
Центр управления
Сети сотовых операторов 2G/3G

Вариант использования – RTU3030C как регистратор данных
RTU3030C как регистратор данных:
RTU записывает данные на карту памяти SD
Пользователь может скачать файл с накопленными данными через WEB интерфейс
Для скачивания данных может использоваться OpenVPN туннель
RTU может посылать файлы с накопленными данными в формате CSV по электронной почте
Тревожные оповещения могут посылаться RTU по электронной почте или в виде SMS
VPN – туннель
Регистрация данных на SD карте памяти
Датчики
Модули батарей

Вариант использования – RTU3030C как клиент TeleControl Basic
RTU3030C соединяется с сервером TeleControl Basic:
Соединение устанавливается по необходимости, это снижает потребление энергии RTU3030C
RTU наблюдает за состоянием своих входов и записывает значения в локальный буфер
RTU циклически (каждые X часов) соединяется с TCSB и передаёт архив из локального буфера через TCSB к SCADA или АРМ
Для передачи тревожных оповещений соединение может быть установлено немедленно
VPN – туннель
Industrial Ethernet
Самодостаточная измерительная станция
Самодостаточная измерительная станция
Модули батарей
Аккумуляторные батареи с зарядкой от солнечных панелей
Датчики
Датчики

Node TIM DNP3
Соединения с системой управления
1
4
2
3
Node TIM ST7
Proxy TCSB
Система управления
OPC UA
DNP3
МЭК
DNP3
ST7
Telecontrol Basic
Internet
Варианты соединений
Соединение только в заранее определённые промежутки времени
Соединение по SMS
Постоянное соединение
Соединение по событию или по расписанию
OpenVPN тунель
WinCC
PCS7
WinCC TC
PCS7 TC
WinCC TC
PCS7 TC
WinCC/
ST7cc
PCS7 TC
3rd-Party
3rd-Party
3rd-Party
✔
✔
Планируется вскоре
✔

SIMATIC RTU3030C
Преимущества (1)

SIMATIC RTU 3030C – Технические детели

LP RTU3030C – внешний вид похож на
S7-1200 PLC, но на самом деле общего ничего нет
Единственная общее это корпус
SIMATIC RTU3030C:
простое RTU
не поддерживается в TIA Portal
очень малое энергопотребление
основное время в спящем режиме
обычно считывает состояние входов раз в 10 секунд
не расширяется, нет модулей с дополнительными входами
…
…
…

LP RTU3030C – входы и выходы
Дискретные входы:
8 DI – Дискретные входы
DI0/DI1 можно настроить как счётчиками, частота до 2 кГц
Дискретные выходы:
4 DO – Дискретных входы
реле (реле с фиксацией)
Аналоговые входы :
4 AI – Аналоговые входы
0… 5 / 0 … 10 В
0 … 20 / 4 … 20 мА
температура, PT1000

RTU3030C – дискретные входы
8 дискретных входов X20 ... X23
Конфигурируемый тип входа:
Двоичные входы (X20 ... X23)
Минимальная длительность импульса для двоичного
входа: 0,5 мс
Счётчик (только X20)
Минимальная длительность импульса для входа счётчик: 0,1 мс
Диапазон частот 1 … 2000 Гц
Как входы счётчиков конфигурируются DI 0 и DI1
Питание для датчиков
Подключение дискретных входов DI 0 … DI7 (X20…X23)
Для питания датчиков можно использовать
клеммы X10 или X11 на RTU

RTU3030C – дискретные выходы
4 дискретных выходов X30, X31
реле с фиксацией
-> сохраняют состояние даже в спящем режиме!
максимальная частота переключения 1 Гц
Максимальна коммутируемая мощность 18 Вт
(при 60В пост. тока)
0L
X20
X30
X31
X10, X11 или внешний источник
Подключение дискретных выходов DO 0 … DO3 (X30, X31)
0
1L
1
2L
2
3L
3
Актуатор или вход реле

RTU3030C – аналоговые входы
4 аналоговых входа X41, X42
2-х/ 3-х /4-х проводные технологии
Настраиваемые типы:
Ток 0 … 20 или 4 … 20 мА
Напряжение 0 … 5 или 0 … 10 В
Температура (Pt1000) -80 … +140ºC
Точность 1%
Разрешение 12 бит (0 … 4095)
Напряжение питания
для датчиков 12 или 24 В
X20
Подключение аналоговых входов AI0 … AI3 (X41, X43)
Для питания датчиков можно использовать клеммы X40, X42

RTU3030C – аналоговые входы
X20
2-х проводное подключение измерительного преобразователя
3-х проводное подключение измерительного преобразователя
3-х проводное подключение измерительного преобразователя с внешним источником питания
4-х проводное подключение измерительного преобразователя
4-х проводное подключение измерительного преобразователя с внешним источником питания
Подключение датчика температуры
(Pt1000)

RTU 3030C со степенью защиты IP68
RTU 3030C само по себе имеет степень защиты IP20
Для увеличения степени защиты до IP68 поставляются дополнительные кожухи
Кроме кожухов есть ещё несколько дополнительных аксесуаров IP68
Алюминиевый защитный кожух IP68
Защитный кожух IP68 из нержавеющей стали
Уплотнительная заглушки и кабельные уплотнители
Грозозащита
Антенна ANT896-4ME IP66
Антенные кабели

Режимы работы
Режимы работы TU3030C
Sleep mode
Update mode
Communication mode
Service mode
Sleep mode
В стандартном рабочем режиме с энергосбережением отключено:
обработка входов и выходов
коммуникационные функции
индикаторные светодиоды
самодиагностика RTU
Update mode
В этом режиме RTU выполняет следующие шаги:
чтение входов (для этого цикла)
обработка программных блоков
переключение выходов
сохранение данных на SD карту (если Logging включено)
~450 мВт
~2мВт
~450 мВт

Режимы работы
Режимы работы RTU3030C
Sleep mode
Update mode
Communication mode
Service mode
Communication mode
В этом режиме RTU делает следующее :
посылает данные в сообщениях к преднастроенному партнёру на ведущей (master) станции
посылает сохранённые
данные (SMS, e-mails,
протокол TC)
синхронизирует время (если это настроенно)
Service mode
Этом режим для пусконаладочных работ и сервисного обслуживания:
Светодиоды работают
Активизировано Ethernet подключение
~2,5 Вт

update mode – чтение запись IOs,
обработка программы
Sleep mode
Чтение входов
Обработка программных блоков
Переключение выходов
Запись данных на
SD карту
Update mode:
В этом режиме RTU следующие шаги:
Чтение состояний входов настроенных для данного шага
Выполнение программных блоков
Запись состояний выходов
Запись данных на SD карточку (если это настроено)
Возврат в спящий режим!
Условия срабатывания для перехода в Update mode:
Преднастроенное циклическое прерывание (основной цикл)
Срабатывание по событию
Изменение состояния DI
Изменение величины на AI
Срабатывание по времени заданному в программных блоках
(т.е. по тактовому генератору)
Замечание :
В режиме Update mode переход в который был вызван изменениями DI будут считаны и обработаны только эти дискретные входы но не аналоговые входы

Доступ к данным сохранённым на SD как Log
Данные сохранённые в Log можно получить:
Через временно поднимаемое соединению TCSB
В WEB интерфейсе через соединение TCSB
Через временно поднимаемое соединению OpenVPN SINEMA RC
В WEB интерфейсе через соединение OpenVPN SINEMA RC
Инженерная станция
Инженерная станция с SR-C Client
SINEMA RC
TeleControl Server Basic
Internet

Доступ к данным сохранённым на SD как Log
Назначение сессии передачи данных при помощи Wake-up SMS
Проблема:
RTU в спящем режиме и коммуникационные функции выключены. Как RTU получит Wake-up SMS?
Решение:
RTU периодически переходит в Communication mode по настроенному циклу
После регистрации в сотовой сети RTU может принять Wake-up SMS
После получения Wake-up SMS RTU подтверждает это отсылкой SMS обратно уведомляя пользователя о готовности
Internet
1
2
Wake-up
SMS
Готов к передаче
Установление соединения
3

Запись данных в Log RTU3030C
Запись данных в Log RTU3030C
Данные могут быть записаны в файл на SD карте в формате CSV
Log файл может быть отправлен по электронной почте
Log файл может быть скачен через WEB интерфейс
Log файл в формате CSV

Log файл в формате CSV
Изменения значений всех переменных могут сохраняться в LOG файле формата CSV
Отметки времени
Отметки изменений состояний дискретных входов
Отметки изменений счётчика
Отметки изменений внутренней температуры
Отметки по событиям
(event logging)
Циклические отметки
(cyclic logging)

Потребление электроэнергии
* Value column 2 divided by (1000 times 60)
** Value column 3 times value column 5 - rounded

Потребление электроэнергии

Диагностика RTU при помощи SMS
Диагностика RTU при помощи диагностических SMS:
На номер RTU посылается SMS с текстом ‘DIAG?’ и RTU отвечает SMS с диагностической информацией
Диагностическая информация содержит:
Версию прошивки
Информацию о сотоовм операторе
Время с подключения к сотовой сети
Качество сигнала
Назначенный IP адрес
…
1
2
DIAG ?
From: simatic.rtu
SIMATIC RTU3030C
V1.0.33
GSM registered
Attached for
(ddd:hh:mm:ss)
000:01:28:06
DIAG? Response
UMTS: registered for
(ddd:hh:mm:ss)
000:01:28:00
Network: Vodafone.de
IP: 2.205.67.79
Signal strength: good
(CSQ20/-73dBm)
Next comm cycle: always

Функции безопасности RTU3030C
Шифрованные OpenVPN туннели до SINEMA-RC или иного OpenVPN сервера
Шифрованные VPN туннели до TCSB с секретным ключом
Проверка телефонного номера входящего сообщения (CLIP) по списку разрешённых для Wake-up или Diag SMS
Open VPN

RTU3030C не является контроллером,
однако возможны простые программы с логическими операциями
Возможны небольшие программы с логическими блоками, блоками вычислений, блоками отсылки SMS/электронной почты
Пример логического блока логическое «И» управляющего состоянием дискретного выхода

RTU3030C не является контроллером,
однако возможны простые программы с логическими операциями
Пример логического блока отсылающего SMS
Пример логического блока отсылающего e-mail
Возможны небольшие программы с логическими блоками, блоками вычислений, блоками отсылки SMS/электронной почты

Программные блоки в RTU3030C
Блоки функций времени
Задержка вкл.
Задержка выкл.
Задержка вкл./ выкл.
Задержка вкл. с сохранением
Генератор импульсов
Случайная задержка вкл./ выкл.
Случайная задержка вкл./ выкл.
Календарный таймер
Недельный таймер
Суточный таймер
Блоки функций аналоговых значений
Запись значения по событию
Переключение по уставке
Сравнение аналоговых значений
Наблюдение за изменением
Мин./макс./среднее значение
Сложение
Вычитание
Умножение
Деление
Блоки лог. функций
Логическое «И»
Логическое «ИЛИ»
Исключающее «ИЛИ»
Логическое «НЕ»
Блоки Счётчиков
Счётчик
Счётчик времени
Счётчик частоты
Импульсы в единицу времени
Блоки сообщений
Отсылка SMS
Отсылка e-mail
Блоки реле
Реле с запоминанием
Импульсное реле
Программа может включать до 8 звеньев (networks)