W artykule przedstawiono system „PLASMA CONTROL SUPERVISION”, który został opracowany do nadzoru prototypowej instalacji plazmowej przetwarzającej osady ściekowe. System rejestruje parametry procesowe, umożliwia sterowanie, wizualizację i archiwizację danych w czasie rzeczywistym. Całość pracy koncentruje się na istocie i możliwościach systemu „PLASMA CONTROL SUPERVISION” w efektywnym prowadzeniu procesów przetwarzania organicznych osadów ściekowych. Wyniki eksperymentów i prac ruchowych przeprowadzonych na prototypowej instalacji przez zespół naukowców z Wydziału Mechaniczno-energetycznego Politechniki Wrocławskiej i kluczowych pracowników firmy IASE Sp. z o.o. stanowią podstawę dla przyszłego wdrożenia systemu na skalę przemysłową.
EN
Presented is „PLASMA CONTROL SUPERVISION” system developed to supervise a prototype plasma installation for sewage sludge treatment. The system registers process parametres and enables the real-time control, visualization and filing of data. Whole content of this article focuses on the essence and abilities of the „PLASMA CONTROL SUPERVISION” system in effective conducting of the organic sewage sludge treatment processes. Results of experiments and regular duty operations carried out on a prototype installation by a team of scientists from Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical and Power Engineering and the key personnel of IASE Sp. z o. o. make a basis for future implementation of the system on an industrial scale.
Wprowadzenie łączy ethernetowych w urządzeniach EAZ stworzyło dogodne warunki do implementacji protokołu komunikacyjnego IEC 61850 – rozwiązania powszechnie stosowanego, dającego największe możliwości dostępne do tej pory na rynku m.in. pod względem prędkości przesyłania danych czy ich czytelności – w obiektach sektora wytwarzania i dystrybucji energii średniego i wysokiego napięcia. Sterowniki zabezpieczeniowe SN i WN z serii e2TANGO z protokołem IEC 61850, zaimplementowane w obiektach klientów Elektrometal Energetyka w Polsce i Europie dostarczają wielu ciekawych doświadczeń eksploatacyjnych, stanowiących zarówno wyzwanie w dalszym doskonaleniu rozwiązań, jak i kreujące nowe możliwości dla kolejnych realizacji. W artykule poruszono kwestie związane m.in. z różnicami w implementacji protokołu pomiędzy producentami czy różnego poziomu dostosowania urządzeń w stosunku do standardu, jak również perspektywy rozwoju systemów w poszczególnych obiektach, zalety prostoty użytkowania i ograniczenie awaryjności systemu.
EN
The introduction of ethernet connection in Power System Automotion devices created favorable conditions for the implementation of the IEC 61850 communication protocol - a commonly used solution, giving the greatest possibilities available on the market so far, e.g. in terms of data transfer speed or readability - in facilities of the medium and high voltage energy in CHP plants and distribution sector. The MV and HV protection relays of the e2TANGO series with the IEC 61850 protocol, implemented in the facilities of Elektrometal Energetyka customers in Poland and Europe, provide many interesting operational experiences, which are both a challenge in further improvement of solutions and create new opportunities for subsequent implementations. The article relates to, among others, differences in the implementation of the protocol between manufacturers or different levels of adaptation of devices in relation to the standard, as well as the prospects for the development of systems in individual facilities, the advantages of ease of use and reducing the failure rate of the system.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Diagnozowanie pary antropotechnicznej może być realizowane na wiele sposobów. Na ogół jednak stosowane metody i narzędzia diagnostyczne adresowane są do jednego tylko rodzaju obiektu np. tylko do określonego obiektu technicznego lub tylko do określonego typu operatorów. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań popartych konkretnymi aplikacjami dowodzącymi użyteczności odpowiednio zmodyfikowanej metody badania jakości wyrobów w odniesieniu zarówno do diagnozowania wiedzy operatorów jak i stanu funkcjonalnego obiektów. Uniwersalność i jednolitość interpretacyjna zaproponowanego podejścia do problemu oceny stanu pary antropotechnicznej jest – zdaniem autorów – nowatorska.
EN
Diagnosing an anthropotechnical pair can be carried out in many ways. However - in general - the methods and diagnostic tools used are addressed to only one type of object, e.g. only to a specific technical object or only to a specific type of operators. This article presents the results of tests supported by dedicated applications proving the usefulness of an appropriately modified method of testing the quality of products in relation to both the diagnosis of operators' knowledge and the functional state of the objects. The universality and uniformity of interpretation of the proposed approach to the problem of assessing the state of an anthropotechnical pair is - according to the authors - innovative.
This paper presents a cointegration-based method for condition monitoring of wind turbines. Analysis of cointegration residuals - obtained from cointegration process of wind turbine data - is used for operational condition monitoring and fault detection. The method has been employed for on-line condition monitoring of a wind turbine drivetrain with a nominal power of 2 MW under varying environmental and operational conditions using only the temperature data of gearbox bearing and generator winding, which were collected by the Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) system. The results show that the proposed method can effectively monitor the wind turbine and reliably detect the gearbox fault.
PL
Artykuł przedstawia metodę kointegracji sygnałów do monitorowania stanu turbiny wiatrowej. Analiza wektorów resztkowych kointegracji wykorzystana została do monitorowania stanu turbiny wiatrowej o mocy nominalnej 2 MW. Diagnostykę turbiny wiatrowej przeprowadzono dla zmiennych warunków środowiskowych i eksploatacyjnych, tylko w oparciu o sygnały temperatury łożyska przekładni i uzwojenia generatora. Sygnały te zostały zgromadzone przez system sterowania, monitorowania oraz wizualizacji SCADA. Wyniki pokazują, że proponowana metoda może skutecznie monitorować turbinę wiatrową i niezawodnie wykryć uszkodzenie przekładni.
Nieustanny rozwój systemów sterowania oraz szeroko pojętej automatyki sprawia, że coraz więcej procesów kontrolowanych jest bez udziału człowieka. Problemem są jednak złożone obiekty o charakterystycznych cechach, które uniemożliwiają zastosowanie klasycznych regulatorów, w szczególności regulatora PID. W artykule zaprezentowano wybrane zmodyfikowane algorytmy regulatora PID wraz z ich implementacją w sterowniku programowalnym. W celu weryfikacji zamodelowano i przetestowano układy sterowania, a całość połączono za pomocą pętli sprzętowej HIL i systemu SCADA.
EN
Constant development of control systems and automation means that more and more processes are controlled without significant human participation. Complex objects with characteristic features often cause problems with implementation of classic, simple control algorithms, especially PID controller. The article presents selected modified PID algorithms and their implementation in the PLC. In order to verify algorithms control systems were modeled and tested. The whole was linked via hardware loop and the SCADA system.
Optimal alignment of wind turbines to the wind direction is a crucial condition for the quality of power output and for the health of the turbines. Actually, bad alignment can cause degraded performances and dangerous loads that can affect, on the long run, the mechanical safety of the wind turbine. Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) systems are becoming widespread in modern wind energy technology because of the appreciable costs – benefits ratio. The common time scale of SCADA, yet, usually is not effective for misalignment diagnosis because the wind varies too rapidly. For this reason, misalignment is often diagnosed using ad hoc techniques as LIDAR-based or spinner anemometers. In the present work, it is shown that very useful indications for the diagnosis of misalignment can be obtained also from the SCADA data, without invoking expensive supplementary control techniques. The method is validated on the data set of a wind farm sited in Italy.
In the paper, a monitoring system of a refrigeration unit is presented. This system consists of several measurement elements e.g. (pressure, temperature, energy, etc. sensors) connected using a serial RS485 network. A measurement level is a source of data for both SCADA environment and a PLC controller which are essential elements of the whole control system. The first stage of the study was related to the selection of measurement devices and a construction of a serial network. The authors also described how to link a serial 485 network with a PLC controller and how to introduce it into TCP/IP network. In the first part of the paper, there is presented a refrigeration unit as a subject of the monitoring. Then the authors describe a theoretical background needed for the energy efficiency calculation. After that the system structure with selected details about hardware integration and SCADA software implementation is presented. The final part contains selected real time experiments to show typical working modes of the refrigeration unit and to prove the efficiency of the developed monitoring system.
Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) systems have recently become ubiquitous in wind energy technology. SCADA data analysis actually can provide considerable performance improvement at low cost. This also boosts wind energy exploitation, because it enlarges short and long term economic sustainability of investments. Nevertheless, SCADA data analysis poses several scientific and technological challenges, mostly related to the vastness of the data sets required for significant analysis. Separating the signal from the noise is therefore a complex task. In the present work, this issue is tackled by the point of view of state dynamics of wind turbines. SCADA control systems often record superabundant and ambiguous information. Therefore, in this work it is shown that hierarchical classification of information and time discretization of the continuous motion of states are powerful tools. The time-discretized state dynamics is processed in the formulation of several indices for performance evaluation and fault diagnosis. The method is tested on the data set of a wind farm owned by Renvico s.r.l. and sited in Italy.
The paper presents the concept of visualisation and control of an exemplary electric energy generation process that uses the photovoltaic installation, the wind turbine and the energy storage. The general review of applications and functionalities of the SCADA system was carried out. An application that performs the assumed visualisation, control, alarm, protection and archiving functions was proposed. Designs were made in the Vijeo Citect environment. As the application is of universal nature and is based on components which exist in the design environment, it can constitute a model and a template which will serve the purpose of creation of visualisation of any process of energy generation from the RES sources.
The paper presents the design of the integrated illumination and irrigation system using a PLC and its visualisation. In the introduction, the history of PLCs and the SCADA software was briefly described. It was followed by the presentation of the design intent, the description of its operation and components. The control algorithm created especially for this design, the programme for the selected controller and visualisation prepared in VijeoCitect software were also described. The last part of the paper contains the summary of the design and the trends for its development.
Prawidłowa praca automatyki zabezpieczeniowej zapewnia bezpieczeństwo nadzorowanego przez nią systemu elektroenergetycznego. Proces doboru nastaw dla poszczególnych przekaźników zabezpieczeniowych jest procesem złożonym i wymagającym wiedzy eksperckiej oraz doświadczenia. Wsparciem w tym procesie może być zastosowanie relacyjnej bazy danych uzupełnionej o dynamicznie realizowane obliczenia zwarciowe oraz zaimplementowane algorytmy doboru nastaw. Tak realizowany proces ma jednak charakter statyczny. Współczesne przekaźniki cyfrowe wyposażone są w pamięć pozwalającą na przechowywanie pewnej ilości danych, w tym również kilku zestawów nastaw zabezpieczeń, które mogą być uaktywnianie przy zmianie konfiguracji sieci. Jeszcze większą elastyczność przynosi standard IEC 61850 w urządzeniach określanych jako IED. Aby w pełni wykorzystać możliwości współczesnej automatyki można wprowadzić adaptacyjny proces zmiany grupy nastaw oparty na obserwacji topologii sieci elektroenergetycznej oraz na pomiarach lokalnych. W artykule przedstawione zostaną możliwości adaptacyjnego wyboru grupy nastaw zabezpieczeń dla przekaźników IED przy wykorzystaniu relacyjnej bazy danych oraz systemu sterowania i nadzoru, w oparciu o dynamiczną identyfikację zmian topologii sieci.
EN
Correctly functioning power system protection ensures safety of the power system. Selection of settings for individual protection relays is a complex process that requires expertise and experience. Realization of that process can also be supported by the application of a relational database supplemented by dynamically realized short-circuit calculations and implemented algorithms for the setting selection. However, that way of the process realization is of a static character. Modern digital relays are equipped with a memory that enables storing of a certain data amount, including a few groups of protection settings that can be activated, when the network configuration is changed. Even greater flexibility can be obtained with the application of the IEC 61850 standard and devices defined as IED’s. Full advantage of the potential of a modern automation system can be taken with the application of an adaptive process of the setting group modification based on the observation of the power network topology and on local measurements. The paper presents possibilities offered by adaptive selection of a protection setting group for IED relays at the application of a relational database as well as a control and surveillance system based on dynamic identification of the network topology changes.
The paper presents an assessment of the functional mechanisms that are part of the security system for the power grid control. The security system, its components, and the real time processes for the control of electricity supply were defined. In particular, SCADA protocols used in the control system and mechanisms for transferring them between the control center and actuators were identified. The paper also includes presentation of a test environment that is used for developed security mechanisms evaluation. In the last fragment of the paper, the test scenarios were formulated and the results obtained in the cyber security system were shown, which cover security probes reaction delay, forged malicious IEC 60870-5-104 traffic detection, DarkNet and HoneyPot interception of adversary actions, and dynamic firewall rules creation.
The study presents the concept of control and visualisation of the operation of exemplary industrial processes with the application of SCADA system. SCADA systems and applications in various fields of economy were reviewed. Applications that perform the assumed visualisation, alarm, archive and protection objectives were proposed. The designs were prepared in Vijeo Citect environments. Due to diversity and versatility of the selected systems, the completed applications may easily be implemented in many actual locations irrespective of the pre-existing control systems.
This publication includes presentation and discussion of scheme designed by the author, that is related to automation of technological flotation node and dewatering of coal slurry, taking into consideration proposal of control and measurement system with loops of control, stabilization, safety and optimization of the most important technical and technological parameters of the process. Designed system will allow to control the technical and technological parameters of process of enrichment of coal using flotation and dewatering methods. Described system and loops allow for stabilization and contribute to control e.g. amount of supplied air, gas, flotation agents, the flow rate of the feed and enrichment products, temperature in the oven, content of volatile matter and fly ash etc.
PL
Publikacja zawiera przedstawienie i omówienie zaprojektowanego przez autora schematu automatyzacji węzła technologicznego flotacji i odwadniania mułów węglowych z uwzględnieniem propozycji układu kontrolno-pomiarowego wraz z pętlami regulacji, stabilizacji, bezpieczeństwa oraz optymalizacji najważniejszych parametrów techniczno-technologicznych procesu. Zaprojektowany układ pozwoli na kontrolowanie parametrów techniczno – technologicznych procesu wzbogacania węgla kamiennego metodą flotacyjną oraz jego odwadnianie. Opisane układy i pętle pozwalają na stabilizację oraz pozwolą regulować np. ilość doprowadzanego powietrza, gazu, odczynników flotacyjnych, natężenia przepływu nadawy i produktów wzbogacania, temperatury w suszarce, zawartości części palnych i lotnych oraz popiołu itp.
The paper features the application of the OPC technology in automated systems. It gives an insight into the considered technology and provides the prospects of the OPC technology development.
PL
W artykule rozpatrzono możliwość zastosowania technologii OPC w systemach zautomatyzowanych. Dokonano przeglądu tej technologii, a także określono perspektywy jej rozwoju.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule scharakteryzowano systemy typu SCADA dedykowane dla zastosowań w inteligentnym budownictwie oraz należące do grupy systemów ogólnego przeznaczenia. Przedstawiono instalacje techniczne spotykane w budynkach inteligentnych, które zarządzane są przez systemy SCADA. W związku z coraz częściej spotykanymi inwestycjami budowlanymi składającymi się z kilku budynków mających jednego właściciela i rozmieszczonych na określonym obszarze, zaproponowano projekt rozproszonego systemu SCADA. Zadaniem rozproszonego systemu SCADA jest zarządzanie instalacjami budynkowymi w całym kompleksie budowlanym w kontekście minimalizacji kosztów funkcjonowania budynków z jednoczesnym zapewnieniem bezpieczeństwa i komfortu osobom w nich przebywającym. Rozproszony system SCADA oparty jest na aktualnych, nowoczesnych rozwiązaniach informatycznych z zakresu sieci komputerowych, baz danych i rozwiązań webowych. Główną cechą przedstawionego systemu jest otwartość i możliwość współpracy z mobilnymi klientami działającymi na różnych platformach systemowych i sieciowych z zachowaniem określonego poziomu bezpieczeństwa informatycznego.
EN
In this article dedicated SCADA systems and general-purpose SCADA systems were characterized. Technical installations found in intelligent buildings that are managed by SCADA systems was described. More and more often building investments consist of several buildings. A project of the distributed SCADA system dedicated for several buildings for management and control of the installations in intelligent building was described. The tasks of distributed SCADA system are: minimizing the cost of operation of buildings and provide safety and comfort for the occupants. The distributed SCADA system is based on current, modern IT solutions in the field of computer networks, databases and web solutions. The system is open and allows the use with mobile clients operating on different platforms and network while maintaining a certain level of information security.
Ostatnie lata charakteryzują się szybkim rozwojem informatyzacji w krajowych przedsiębiorstwach wodociągowych. Podstawowa przyczyna tego rozwoju, to przystąpienie Polski w 2004 r. do UE, co skutkowało otwarciem krajowego rynku na nowoczesne technologie informatyczne oraz dopływem dużych środków finansowych z funduszy europejskich. Informatyzacja ta polega przede wszystkim na wdrażaniu w przedsiębiorstwach wodociągowych systemów GIS do generowania mapy numerycznej sieci wodociągowo-kanalizacyjnej, instalacji systemów SCADA do bieżącej kontroli pracy tych sieci oraz implementacji różnego rodzaju programów związanych z szeroko pojętym zarządzaniem przedsiębiorstwem, takich jak programy bilingowe, oprogramowanie finansowo-księgowe czy tak zwane systemy biznesowe typu CRM (Customer Relationship Management), ERP (Enterprise Resource Planning), PLM (Product Lifecyde Management), SCM (Supply Chain Management) itp.
Niniejszy artykuł zawiera opis systemów DCS "PACiS" i SCADA "e-Terra Control" firmy AREVA T&D. Szczegółowa charakterystyka systemu PACiS oparta została na przykładzie farmy wiatrowej Potasznia, gdzie współpracujący z układem sterowania system DCS oferuje odpowiednie narzędzia operatorskie, zarówno do funkcji sterowniczych, monitoringu oraz archiwizacji zdarzeń. Umożliwia to m.in. monitorowanie zewnętrznych czynników wpływających na stan pracy turbin (np. siłę wiatru i jego kierunek), aktualnych ustawień kąta natarcia łopat i pozycji gondoli. Ponadto system ten kontroluje stację elektroenergetyczną odpowiedzialną za wyprowadzenie mocy z farmy wiatrowej do systemu z zachowaniem właściwych parametrów jakościowych energii, tj. częstotliwości, napięcia, itd.
EN
The article describes DCS systems, such as PACiS and SCADA e-Terra Control made by AREVA T&D. Detailed descriptionr of the PACiS system was based on the Potasznia wind turbine where DCS, co-operating with a control system, offers suitable operation tools both to control, monitor and archive the events. This way it is possible to monitor outside factors which influence the work of turbines (e.g. the strength of wind and its direction), current position of the blades angle and the gondola. Additionally, the system monitors an electrical power station which is responsible for deriving power from the wind turbine to the system at suitable quality parameters of energy, i.e. frequency, voltage, etc.
The goal of this research ill to present modem SCADA (supervisory control and data acquisition) systems abilities. The first part of this article concentrates on the SCADA history and shows how SCADA systems have changed since they appeared. This part also includes the description of scripting languages which are embedded in SCADA software. The second part of this research presents scripting languages abilities based on example of Visual Basic for Applications which are integrated with iFIX Intellution HMI/SCADA Automation Software. All examples come from the author's master thesis which is entitled "The use of SCADA System in Visualization of Medicine Production Process". The main point of this master thesis was to create a visualization system. This system presents a real production process which is implemented in one of the pharmaceutical companies in Łódź.
PL
Głównym celem napisania tego artykułu jest zaprezentowanie nowoczesnych możliwości systemów SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Pierwsza część skupia się na historii powstawania systemów SCADA i ukazuje, jak zmieniają się one od momentu ich pojawienia się. Zawiera także opis języków skryptowych, które są wbudowane w oprogramowanie SCADA. Druga część artykułu prezentuje zdolność wykorzystania języków skryptowych na przykładzie Visual Basic for Applications, który jest zintegrowany z oprogramowaniem iFIX Intellution HMI/SCADA Automation Software. Wszystkie przykłady zaczerpnięte są z pracy magisterskiej autora pod tytułem "Wykorzystanie pakietów SCADA w wizualizacji procesu produkcji leków", której głównym celem było wykonanie systemu wizualizacji. System ten prezentuje realny proces produkcji, który jest wdrożony w jednej z firm farmaceutycznych w Łodzi.
W artykule omówiono niektóre problemy i uwarunkowania związane ze sterowaniem lokalnym i zdalnym wielofunkcyjnych urządzen zabezpieczeniowych stosowanych w elektromagnetyce. Przedstawiono szczegółowe rozwiązania zastosowane w sterownikach rodziny MUPASZ.
EN
Some technical problems connected with local and remote control in multifunctional protection realys for electrical power engineering have been discussed. Some details of solutions implemented in MUPASZ bay controllers have been presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.