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1997年,俄亥俄州公用事业网络借助光纤自愈环

在城市光纤网络中,多路光纤调制解调器连接rtu到SCADA控制器

将变电站中的各种监视和状态采集设备连接到中央计算机控制站点是许多公用事业沙巴体育足球开户的一个常见但重要的应用. 光纤通常是首选的媒体,而多点调制解调器正迅速成为首选的硬件传输设备.

光纤主调制解调器
RTU测试调制解调器(上)和光纤主调制解调器(下)

基本应用包括在每个变电站的远程终端单元(rtu)和计算机中心的CPU或SCADA控制器之间建立通信链路.

计算机中心通过rtu监控各种重要数据,包括电流水平, 配电系统中的电压和电流. 计算机中心还触发各种控制,如断路器开关.

多滴光纤调制解调器在SCADA和过程控制环境中工作良好. 它们是可靠的,无错误的,并在实时环境中运行. 最重要的是,它们是灵活的,支持各种接口和拓扑.

一些供应商提供多滴光纤调制解调器, 但, 作为沃兹沃斯市公用事业部门的电气部门, 俄亥俄州, 发现, 并不都是平等的.

沃兹沃斯最近安装了一个光纤网络,并希望连接八个地点的不同rtu, 包括五座变电站, 发送到主配送中心的SCADA控制器.

Wadsworth Utility State Street变电站Wadsworth Utility Dept.
State Street变电站#3 City of Wadsworth Utility Dept.

沃兹沃斯公用事业部门的一个规划“工作组”确定了几个需求,并任命网络工程师拉里·拉斯纳克和变电站主管阿尔文·亚历山大评估不同的连接方案.

搜索

“沙巴体育足球开户安装新的光缆网络的主要原因之一是提高整体系统的可靠性,”拉里解释说. “因此,沙巴体育足球开户将自愈环的性能作为这一特殊应用的首要考虑因素.”

下一步是找到一种方法,包括自愈环功能,并支持rtu上的RS-232电接口. 这条道路很快导致了对支持这些需求的多滴光纤调制解调器的搜索.

然而,拉里很快发现这样的调制解调器是一种稀缺商品.

“在6到9个月的时间里,我沙巴体育足球了几家光纤通信制造商,”拉里说. “似乎没有一个符合沙巴体育足球开户的要求. 有一家沙巴体育足球开户差一点, 但它的设备需要RTU制造商的专有通信协议, 他们不愿释放它."

多滴调制解调器很容易安装
TC2100多滴调制解调器易于安装.

一些厂商提供多滴调制解调器,一些厂商甚至表示他们将支持自愈RS-485拓扑,”拉里, 但我还是有点怀疑."

“调制解调器满足了沙巴体育足球开户的期望,”拉里评论道. “他们有合适的钩子,给了沙巴体育足球开户想要的多样性. 最重要的是,他们给了沙巴体育足球开户一个沙巴体育足球开户觉得很重要的自愈戒指.”

钩子

“适当挂钩”的一个例子发生在安装调制解调器之后. 最初的设计并没有在主单元设置一个警报条件,以防二次光纤环出现故障.

This alarm was operative on the primary ring 但 was initially considered unnecessary since the secondary ring was a spare; however, 拉里意识到了附加警报的价值. B环的状态对于避免潜在的问题和验证系统完整性很重要. 他询问了沙巴体育足球开户沙巴体育足球开户做出改变的意见.

EPROM

TC的反应是重新设计EPROM. 然后沃兹沃思的技术人员安装了新的EPROM,它有一个备份光纤的警报条件.

沙巴体育足球开户沙巴体育足球开户总工程师梁凯表示,吊钩的出现并不是一起事故. “沙巴体育足球开户在R上付出了额外的努力&沙巴体育足球开户将在沙巴体育足球开户的产品中增加灵活性。.

“这就是沙巴体育足球开户在所有设计中使用FPGA技术的原因. 用户常常没有——也常常不能拥有——沙巴体育足球开户应该做什么或应该做什么的完整概念 不包括在产品规格中."

随着时间的推移,用户学会了在产品中添加或删除什么. TC的目标是构建允许在安装后进行某些更改的产品.

通常,这些更改可以对EPROM进行. 然后,客户可以打开已安装产品的盖子,插入新的EPROM.

“最终的结果是产品带给最终用户终极的简单. 换句话说,它简化了用户端的应用. 复杂性停留在 它属于工厂.”

TC2100通常用于MASTER/SLAVE多drop 配置. 它允许一个主机位置设备,例如 SCADA控制器传输(广播)异步数据到 相关远程终端装置.

由主机“寻址”的远端设备然后传送 将请求的数据返回给主机. 数据流可以控制 具有“反流”能力的RTS/CTS/CD. Antistreaming 防止一个有缺陷的设备(RTU)失效 整个系统.

多滴光纤调制解调器是理想的连接 远程终端设备到SCADA控制器. 在使用时 一个自愈环网络(也称为反向旋转网络) 环),它们提供非常可靠(对协议透明, 速度和地址)的通信路径在单一模式 或者多模光纤电缆.

调制解调器从rtu获得12V电源,这也可以 通过-48V电池提供10-12小时的备份.

沙巴体育足球开户沙巴体育足球开户的多点调制解调器是专门设计用于互连监控设备,如远程终端单元. 它们使RTU能够通过串口接收轮询请求, 识别它的地址,然后回复主单元.

自愈环

TC2100的自愈环方案非常复杂. 除了检测环破损外,它还特别有效地检测下游设备故障. 一旦检测到故障或中断,它会自动重新路由数据. 因为它被设定在A环和B环同时传输, 切换几乎是瞬间完成的. 提供反流功能,防止一个有缺陷的节点禁用整个系统.

型号TC2100多滴光纤调制解调器是SCADA系统中连接rtu的理想沙巴体育足球.
型号TC2100多滴光纤调制解调器是SCADA系统中连接rtu的理想沙巴体育足球.

新的光纤调制解调器是一个受欢迎的替代品,沃兹沃斯的旧RF调制解调器,通过有线电视网络传输. 安装光纤网络之前, 沃兹沃斯通过现有的有线电视网络传输射频信号来连接rtu.

“它是可行的,”拉里评论道,“但错误总是一个问题,而且它不是很可靠.”

光纤网络和多滴调制解调器也很好地结合起来,以支持未来的扩展. 据Larry, 沃兹沃思正计划再建一个变电站,他希望通过增加光纤和安装额外的调制解调器来扩大现有的通信连接.

远程rtu

他还在研究在各种无人驾驶地点安装远程rtu. 这将使Wadsworth能够持续监测每个无人值守的站点,并立即对警报条件做出反应.

TC2100安装在阿克伦路5号变电站
TC2100安装在阿克伦路5号变电站.

不用离开电脑中心, 他们将能够初始化硬拷贝打印输出,以核实和查明违规行为或创建数据“基准”,以供未来参考. “这将使沙巴体育足球开户能够通过几个简单的按键访问额外的测试水平和知识,”拉里.

沃兹沃斯的光纤分销网络长达近13英里, 95%都是天线, 除了五个变电站外,还连接了几座重要的城市建筑. 光缆本身由36股8/125微米单模光纤组成.

该网络还为当地政府和学校系统提供了通信沙巴体育足球. 使用库作为公共点, 学校系统目前使用光纤网络作为100 Mbps的时分复用骨干网. 被连接的实体还计划将光纤电缆网络用于私人电话分配系统.

配置

通信工程师使用几种配置将rtu连接到SCADA控制器和cpu. 配置包括星型,总线,环和自愈环.

明星的配置, 通常用于本地应用程序, 是可靠的,因为它提供独立的光纤电缆到达每个RTU.

总线配置通常用于较长的距离. 由于信号不能重复超过故障点,因此很容易受到功率或光故障的影响. A single Ring 配置 is efficient and economical; however, it is also 容易失败.

自愈环,又称反向旋转环,是最可靠的. 沙巴体育足球开户的连通性设备可选地支持一个复杂的自愈环方案,该方案可以检测下游故障并重新路由信号 在失败的事件.

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