RTU-Kommunikationsgerät
Der RTU-Kommunikator ist ein Server für die Kommunikation mit entfernten Endgeräten, die das Kommunikationsprotokoll HioCom oder HioCom2 (RTU-Einheiten, redundante RPS II-Quellen, MPC-Diagnosekarten) verwenden, das Kommunikationsprotokoll IEC 60870-5-101 oder das Protokoll IEC 60870-5-104 (optional IEC 61850) verwenden. Er sammelt Daten von den angeschlossenen Endgeräten und ermöglicht deren Steuerung. Er läuft im Hintergrund des Betriebssystems als dessen Dienst. Die aktuellen Zustände der Signale und Messungen (nur derjenigen, die mit den Protokollen IEC 60870-5-101/104 übertragen werden) können auf der Service-Webschnittstelle eingesehen werden. Der Kommunikator selbst verfügt über keine Benutzeroberfläche, diese wird durch ein separates RTU-Benutzerzentrum realisiert. Dieses Anwendungsduo muss jedoch durch einen Microsoft SQL-Datenbankserver ergänzt werden.
Kommunikation auf der Strecke
Der RTU-Kommunikator verfügt über einen speziellen Optimierungsalgorithmus für die Leitungskommunikation, der über die Standardimplementierung des Protokolls IEC 60870-5-101 hinausgeht. Die Leitungskommunikation ist für Funknetze mit hoher Latenz optimiert, in denen Befehle von der Steuerstation vor weniger kritischen Daten gesendet werden müssen. Während des Befehls ist der jeweilige Kommunikationskanal ausschließlich für die Steuerung reserviert, wodurch die kürzestmögliche Ausführungszeit des Befehls und die Rückmeldung über dessen Ausführung gewährleistet sind.
Für die Kommunikation über die Leitung ist keine zusätzliche Konfiguration erforderlich. Der Kommunikator erkennt selbstständig die Art der Kommunikation mit den untergeordneten Geräten anhand des Vorhandenseins eines oder mehrerer Geräte unter einer Kommunikationsschnittstelle.
Externe Datenschnittstellen
Der Kommunikator kann die gesammelten Daten über seine externen Datenschnittstellen an andere Anwendungen weitergeben. Über diese Schnittstellen können Anwendungen auch Endgeräte steuern. Der Kommunikator verfügt über drei Schnittstellen:
- DDE – Die Schnittstelle nutzt die DDE-Technologie.
- OPC – Die Schnittstelle nutzt die OPC-Technologie. Die Schnittstelle wird über eine DLL-Bibliothek eines Drittanbieters implementiert, die ohne Lizenz nur in den ersten 30 Minuten nach dem Start des Kommunikators funktioniert. Für den Vollbetrieb muss der Kommunikator mit einer OPC-Lizenz erworben werden.
- IEC-104 – Arbeitet gemäß der Norm IEC 60870-5-104 in der Rolle eines TCP-Servers.
Einsatz des RTU-Kommunikators
Die häufigste Anwendung des RTU-Kommunikators ist der Einsatz im Rahmen des Kommunikationssatzes, der mit den RTU-Einheiten (einschließlich SQL-Server in der Express-Edition) geliefert wird. In dieser Anwendung wird der Kommunikator als Parametrierungswerkzeug verwendet, es werden also keine externen Datenschnittstellen genutzt. Die Konfiguration der parametrierten Einheiten wird in einer Datenbank oder gegebenenfalls auch in einer XML-Datei gespeichert. Für den Komunikator wird keine erweiterte Lizenz bereitgestellt, sodass jeweils nur mit einer einzigen RTU-Einheit kommuniziert werden kann. Bei dieser Verwendung werden alle Programme des Kommunikationssatzes auf einem einzigen Computer installiert, und der Kommunikationssatz ist für einen einzelnen Benutzer vorgesehen.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist ein eigenständiger Konzentrator oder ein Kommunikationsgateway. Auf diese Weise kann der Kommunikator eingesetzt werden, wenn ein Vermittler in der Kommunikation zwischen dem Steuerungs- und Visualisierungssystem (SCADA) und den RTU-Einheiten erforderlich ist und davon ausgegangen wird, dass die Anzahl der Endgeräte statisch ist. Dann kann der Kommunikator separat ohne Benutzerzentrum und ohne MS SQL-Server eingesetzt werden, so konfiguriert werden, dass er anstelle einer Datenbank eine XML-Datei als Speicher für die Konfiguration der Endgeräte verwendet, und einige seiner externen Datenschnittstellen genutzt werden. Bei dieser Verwendung muss der Kommunikator mit einer erweiterten Lizenz für die entsprechende Anzahl von Endgeräten erworben werden.
Der Kommunikator kann zur Erreichung von Redundanz auch doppelt ausgeführt werden. Wenn ein Vermittler zwischen dem SCADA-System und den RTU-Einheiten erforderlich ist, aber davon ausgegangen wird, dass das System während des Betriebs erweitert oder verkleinert wird oder dass sich die Konfiguration der Einheiten während des Betriebs ändert, ist es sinnvoll, das gesamte Kommunikationsset in der Rolle eines Konzentrators oder Kommunikationsgateways einzusetzen.
Der Kommunikator wird dann auf einem zentralen Server installiert und so konfiguriert, dass er nur die Datenbank als Konfigurationsspeicher verwendet. Der SQL-Server wird entweder auf demselben Computer wie der Kommunikator oder auf einem anderen zentralen Server installiert. Die Benutzerzentren werden auf den Client-Computern installiert. In dieser Konfiguration ist das Kommunikationsset für mehrere Benutzer geeignet. Das Kommunikationsset für eine solche Verwendung muss mit einer erweiterten Lizenz für die entsprechende Anzahl von Endgeräten und für die entsprechende Anzahl von Benutzerzentrum-Installationen erworben werden. Durch die Verdopplung des Kommunikators und gegebenenfalls auch des MS SQL-Servers kann ein redundanter Betrieb im Hot-Standby-Modus erreicht werden (eine detailliertere Beschreibung finden Sie im Kapitel über das RTU-Kommunikationsset).
Kurzbeschreibung
- Server für die Kommunikation mit RTU-Einheiten und ähnlichen Geräten (redundante RPS II-Quellen oder MPC-Diagnosekarten),
- Gateway oder Konzentrator für die Vermittlung der Kommunikation des Steuerungs- und Visualisierungssystems mit RTU-Einheiten,
- Kommunikation mit RTU-Einheiten über das TCP/IP-Netzwerk mit den Kommunikationsprotokollen TCP und UDP,
- Kommunikation mit RTU-Einheiten über das RS485-Netzwerk und über die RS232-Leitung,
- DDE- und OPC-Standards, Kommunikationsprotokolle IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, optional IEC 61850,
- Hintergrundbetrieb als Betriebssystemdienst,
- Konfiguration in einer Datenbank und/oder in einer XML-Datei,
- Speicherung von Aufzeichnungen aus RTU-Einheiten in Dateien,
- Aufzeichnung von Werten in Tagesdateien,
- Aufzeichnung der Kommunikation mit den Geräten in einer Datei,
- Aufzeichnung der Kommunikation mit dem Steuerungs- und Visualisierungssystem in einer Datei,
- Aufzeichnung von Fehler- und Betriebsmeldungen in einer Datei,
- Möglichkeit des redundanten Einsatzes im Hot-Standby-Modus.