Distribuição de bus de campo descentralizada na central elétrica

A aplicação

Torres de refrigeração   

Torres de refrigeração 

Em centrais elétricas é cada vez mais comum a utilização de sistemas de automação baseados em bus de campo. Desse modo, as tecnologias de comando mais recentes para centrais elétricas oferecem, além da integração do consumo próprio via IEC 61850, também uma integração completa da tecnologia e da engenharia de processos através de Profibus DP.

O diagnóstico uniforme, a comunicação contínua e as ferramentas de desenvolvimento uniformes permitem uma adaptação flexível da infraestrutura na otimização de processos.

Estrutura de sistema para a tecnologia de comando de central elétrica

Estrutura de sistema para central elétrica 

Exemplo de uma estrutura de sistema para a tecnologia de comando de central elétrica (SPPA-T3000, Siemens AG)

Disponibilidade da central elétrica

Para alcançar uma disponibilidade mais próxima do máximo da central elétrica, a redundância desempenha um papel importante. Partindo das CPUs redundantes dos controladores e de mestres redundantes de bus na tecnologia de comando (redundância de mestre), é frequente serem instaladas linhas redundantes de fibra óptica (redundância de linha) no processo propriamente dito da central elétrica. Aqui ocorre a integração essencialmente de componentes de engenharia de processos como módulos de gerenciamento de motor, atuadores, sensores, unidades de controle descentralizadas e módulos I/O descentralizados diretamente através de Profibus DP ao nível de automação.  

Motivos técnicos

Com um cabeamento de cobre, com Profibus DP existe uma dependência entre a taxa de transmissão e o comprimento máximo do cabo (ver tabela). Se no processo forem necessárias linhas mais compridas de Profibus DP, o comprimento do cabo do cabeamento de cobre pode ser aumentado com repetidores correspondentes. Uma outra possibilidade para aumentar as distâncias é a utilização de conversores de mídia para a conversão de uma transmissão com fio em uma transmissão baseada em fibra óptica. Mantendo a máxima imunidade a interferência e o isolamento de potencial, a utilização de conversores de fibra óptica permite alcançar uma distância de transmissão muito grande mantendo a máxima taxa de dados.

Taxa de transmissãoComprimento do cabo (cobre)
9,6 kBit/s – 187,5 kBit/s1000 m
500 kBit/s400 m
1,5 MBit/s200 m
3, 6, 12 Mbit/s100 m

A solução

Visão geral da transmissão por cobre/fibra óptica  

Visão geral da transmissão por cobre e fibra óptica

Para este efeito, a Phoenix Contact oferece uma grande variedade de conversores de mídia para a implementação de diferentes topologias de rede para o cabeamento de cobre ou fibra óptica. Estes equipamentos permitem implementar de forma muito flexível as estruturas típicas de rede, como estruturas de derivação, lineares e de árvore, assim como circuitos em fibra óptica. O gráfico de barras informa permanentemente sobre a qualidade de transmissão do trecho de fibra óptica. Quando é alcançado um nível crítico, ocorre um aviso precoce através de um contato de comutação, ainda antes de ocorrer uma falha da instalação.

Associado ao conceito redundante de alimentação para a tensão auxiliar, nós também fornecemos estações de distribuição individuais para bus de campo. Estas estações servem, p. ex., para o alojamento de linhas Profibus baseadas em fibra óptica e redundantes, bem como da restante subdistribuição com fio, até os atuadores no ambiente de processo. Aqui, o módulo de redundância Quint ORING monitora a redundância na alimentação da estação de distribuição de bus de campo. Com o auxílio de disjuntores de proteção, a alimentação dos equipamentos de processo também pode ser efetuada diretamente desde a estação de distribuição de bus de campo. A distribuição de potencial necessária é implementada através das réguas de bornes com tecnologia de conexão push-in, permitindo que os condutores sejam encaixados sem ferramenta. Sob pedido, as conexões da estação de distribuição de bus de campo são implementadas através de conectores conforme o princípio Plug & Play. Isto reduz os custos de montagem e aumenta significativamente a segurança de falha.

Estação de distribuição de bus de campo

Estação de distribuição de bus de campo 

Exemplo de uma estação de distribuição de bus de campo 

Resumo de suas vantagens

  • Aumento da disponibilidade graças a integração redundante no nível principal de comando
  • Monitoramento da transmissão da ligação de fibra óptica
  • Conector de encaixe na caixa para cabos de cobre e de fibra óptica
  • Solução para quadro de comando individualmente adaptável e pronta para montagem
  • Mensagens de falha individual via PROFIBUS em caso de:
    - restrição da disponibilidade da tensão redundante
    - acionamento de um disjuntor de proteção
    - insuficiência da reserva do sistema do trecho de fibra óptica

PHOENIX CONTACT
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