DE102009042762A1 - Method for supporting device, initiation and testing of switching device, involves assembling functional blocks which carryout control and protection of functions of protection and control device - Google Patents
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- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
- G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Einrichtung, der Inbetriebnahme und des Tests einer Schaltanlage, welche Schutz- und Steuergeräte aufweist, umfassend die Schritte: Zusammenstellen von Funktionsblöcken, welche Steuer- und/oder Schutzfunktionen eines Schutz- und Steuergerätes ausführen, Erfassen von Steuerbefehlen und/oder Messwerten des Schutz- und Steuergerätes, Verarbeiten der Steuerbefehle und/oder der Messwerte, um die Funktionsblöcke zu konfigurieren, und Konfigurieren der Funktionsblöcke. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anordnung, umfassend eine Hardware, welche ein Konfigurierungswerkzeug zum Zusammenstellen von Funktionsblöcken umfasst, die Steuer- und/oder Schutzfunktionen eines Schutz- und Steuergerätes ausführen, wobei die Hardware Steuerbefehle und/oder Messwerte des Schutz- und Steuergerätes erfasst und wobei die Hardware die Steuerbefehle und/oder die Messwerte verarbeitet und die Funktionsblöcke konfiguriert.The invention relates to a method for supporting the installation, commissioning and testing of a switchgear, which has protection and control devices, comprising the steps of: assembling function blocks, which perform control and / or protection functions of a protection and control device, detecting control commands and / or measurement values of the protection and control device, processing the control commands and / or the measured values to configure the function blocks, and configuring the function blocks. The invention further relates to an arrangement comprising a hardware, which comprises a configuration tool for assembling functional blocks, which execute control and / or protective functions of a protection and control device, wherein the hardware detects control commands and / or measured values of the protection and control device and wherein the hardware processes the control commands and / or the measurements and configures the functional blocks.
Schutz- und Steuergeräte werden in industriellen Schaltanlagen verwendet, um Motoren oder Aggregate anzusteuern und zu schützen. Die Schutzfunktionen umfassen dabei die Überwachung von Temperaturen, Strömen oder Spannungen. Die Steuerfunktionen umfassen insbesondere das An- oder Abschalten der Motoren oder Antriebe.Protective and control devices are used in industrial switchgear to control and protect motors or units. The protection functions include the monitoring of temperatures, currents or voltages. The control functions include in particular the switching on or off of the motors or drives.
Derzeit wird häufig eine komplette Installierung einer Schaltanlage nebst allen Schutz- und Steuergeräten durchgeführt, um einen Testlauf der Schaltanlage durchzuführen.Currently, a complete installation of a switchgear along with all protection and control devices is often performed to perform a test run of the switchgear.
Um die Konfigurierung eines Schutz- und Steuergerätes einer Schaltanlage sowie insbesondere dessen Reaktionen auf Applikationen, nämlich Wirkungen und Rückwirkungen von Mess- und Geber-Eingängen, zu prüfen, ist es derzeit notwendig, das Schutz- und Steuergerät selbst zu installieren und in Betrieb zu nehmen.In order to test the configuration of a protection and control device of a switchgear and in particular its reactions to applications, namely effects and repercussions of measuring and encoder inputs, it is currently necessary to install the protection and control unit itself and put into operation ,
Dies setzt voraus, dass das Schutz- und Steuergerät montiert, komplett verdrahtet und versorgt wird. Hiermit ist ein erheblicher Aufwand im Vorfeld der Planung einer Schaltanlage verbunden. Des Weiteren kann eine Schaltanlage nur unter erheblichem Aufwand, nämlich erst nach deren komplettierter Montage, auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden. Eine leittechnische Prüfung der Schaltanlage ist daher oftmals erst am Betriebsort der Schaltanlage sinnvoll.This assumes that the protection and control unit is mounted, completely wired and supplied. This is a considerable effort in advance of planning a switchgear connected. Furthermore, a switchgear can only be tested for its functionality at considerable expense, namely only after its complete assembly. An I & C inspection of the switchgear is therefore often meaningful only at the operating location of the switchgear.
Der Kosten- und Zeitdruck im Bereich des Schaltanlagenbaus wird allerdings stetig größer. Um eine entsprechend hohe Qualität einer Schaltanlage zu gewährleisten, besteht daher ein Bedarf nach kostengünstigen und zuverlässigen Mitteln, welche die Funktionsfähigkeit einer Schaltanlage nachweisen.However, the cost and time pressure in the area of switchgear construction is steadily increasing. In order to ensure a correspondingly high quality of a switchgear, there is therefore a need for cost-effective and reliable means that demonstrate the functionality of a switchgear.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanlage im Hinblick auf deren Betriebstauglichkeit ortsunabhängig zuverlässig und problemlos zu überprüfen.The invention is therefore the object of a switchgear with regard to their operability site-independent reliable and easy to check.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention the above object is achieved by a method having the features of claim 1.
Danach ist ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsblöcke konfiguriert werden, wobei die physikalische Anwesenheit des Schutz- Steuergerätes durch ein Simulationswerkzeug simuliert wird.Thereafter, a method of the type mentioned is characterized in that the function blocks are configured, wherein the physical presence of the protection control unit is simulated by a simulation tool.
Erfindungsgemäß wird die Konfigurierung der Funktionsblöcke eines elektronischen Schutz- und Steuergerätes sowie deren Test auf Funktionsfähigkeit in einem sogenannten Offline-Modus durchgeführt. Erfindungsgemäß ist während des Offline-Modus das anzusteuernde Schutz- und Steuergerät selbst nicht in Betrieb bzw. nicht an die Schaltanlage angeschlossen. Dabei ist konkret erkannt worden, dass die Funktionen einer Schaltanlage im Vorfeld geprüft werden können, indem verschiedene Arbeiten innerhalb eines Konstruktionsprojektes entkoppelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt daher, die Montage von der Einrichtung bzw. dem Engineering insoweit zu entkoppeln, als die Betriebstauglichkeit einer Schaltanlage, bzw. der Nachweis einer gewünschten Funktionalität, vor der kompletten Montage der Schaltanlage nachgewiesen werden kann. Wechselwirkungen des Schutz- und Steuergerätes aber auch Test- bzw. Einsatzszenarien, insbesondere Anwendungen, Orte, Parameter und Kenngrößen, sind in Abhängigkeit von kundenspezifischen Anforderungen vorgebbar. Daher kann eine Schaltanlage im Hinblick auf deren Betriebstauglichkeit ortsunabhängig zuverlässig und problemlos überprüft werden.According to the invention, the configuration of the functional blocks of an electronic protection and control device and their test for functionality in a so-called offline mode is performed. According to the invention, the protective and control device to be controlled is not in operation or not connected to the switchgear during the offline mode. It has been specifically recognized that the functions of a switchgear can be tested in advance by decoupling various work within a design project. The method according to the invention therefore makes it possible to decouple the assembly from the device or the engineering to the extent that the operability of a switchgear, or the proof of a desired functionality, can be demonstrated prior to the complete assembly of the switchgear. Interactions of the protection and control device but also test or application scenarios, in particular applications, locations, parameters and characteristics, can be specified depending on customer-specific requirements. Therefore, a switchgear can be reliably and easily checked regardless of location in terms of their operational capability.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.Consequently, the object mentioned above is achieved.
Vorteilhaft werden vom Simulationswerkzeug Simulationsdateien eingelesen, wobei das Simulationswerkzeug durch die eingelesenen Simulationsdateien konfiguriert wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Simulationswerkzeug an eine bestimmte Anwendungssituation spezifisch anpassbar ist. Das Simulationswerkzeug kann so unterschiedliche Betriebssituationen des Schutz- und Steuergerätes simulieren, wobei die Betriebssituationen in den Simulationsdateien abgelegt sind. Die Simulationsdateien sind vorzugsweise als .dll-Dateien oder .bin-Dateien ausgestaltet. Das Simulationswerkzeug kann hierdurch problemlos auf einen Speicher oder eine dynamische Bibliothek zugreifen und anwendungsspezifisch durch die Simulationsdateien konfiguriert werden.Advantageously, the simulation tool imports simulation files, the simulation tool being configured by the simulation files read in. This ensures that the simulation tool is specifically adaptable to a particular application situation. The simulation tool can thus simulate different operating situations of the protection and control device, wherein the operating situations are stored in the simulation files. The simulation files are preferably designed as .dll files or .bin files. The simulation tool can thereby easily on a memory or a dynamic library and application-specific configuration by the simulation files.
Vor diesem Hintergrund werden die Simulationsdateien vorteilhaft von einem Einrichtungswerkzeug erzeugt, welches Konfigurierungsdateien für ein reales Schutz- und Steuergerät erzeugt. Durch diese konkrete Ausgestaltung können Erfahrungswerte, die mit realen Schutz- und Steuergeräten gemacht werden oder wurden, in Simulationsdateien abgelegt und genutzt werden. Vorteilhaft wird zu jeder Konfigurierungsdatei eine zu dieser korrespondierende, analoge Simulationsdatei erzeugt. So kann das Verhalten des Simulationswerkzeugs dem Verhalten eines realen Schutz- und Steuergerätes möglichst nahe kommen.Against this background, the simulation files are advantageously generated by a setup tool that generates configuration files for a real protection and control device. Through this concrete design, empirical values that are or were made with real protection and control devices can be stored and used in simulation files. Advantageously, a corresponding analog simulation file is generated for each configuration file. Thus, the behavior of the simulation tool can come as close as possible to the behavior of a real protection and control device.
Vorteilhaft können maximal 60 Schutz- und Steuergeräte vom Simulationswerkzeug simuliert werden. Durch diese konkrete Ausgestaltung ist es möglich, die Überwachung und den Schutz einer Vielzahl von Motoren und Antrieben zu simulieren.Advantageously, a maximum of 60 protection and control devices can be simulated by the simulation tool. This specific embodiment makes it possible to simulate the monitoring and protection of a large number of motors and drives.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine eingangs genannte Anordnung gelöst, welche durch ein Simulationswerkzeug gekennzeichnet ist, welches die physikalische Anwesenheit des Schutz- und Steuergerätes simuliert.The object mentioned at the outset is also achieved by an arrangement mentioned at the outset, which is characterized by a simulation tool which simulates the physical presence of the protection and control device.
Diese Anordnung, umfasst demgemäß eine Hardware, insbesondere umfassend eine Datenverarbeitungseinrichtung und/oder ein verteiltes Computersystem mit wenigstens einer entsprechend eingerichteten Schnittstelle, welche ein Konfigurierungswerkzeug zum Zusammenstellen von Funktionsblöcken umfasst, die Steuer- und/oder Schutzfunktionen eines Schutz- und Steuergerätes ausführen, wobei die Hardware Steuerbefehle und/oder Messwerte des Schutz- und Steuergerätes erfasst und wobei die Hardware die Steuerbefehle und/oder die Messwerte verarbeitet und die Funktionsblöcke konfiguriert, wobei weiterhin ein Simulationswerkzeug vorgesehen ist, welches die physikalische Anwesenheit des Schutz- und Steuergerätes simuliert.This arrangement accordingly comprises a hardware, in particular comprising a data processing device and / or a distributed computer system with at least one appropriately configured interface, which comprises a configuration tool for assembling functional blocks that perform control and / or protective functions of a protection and control device, wherein the Hardware control commands and / or measured values of the protection and control unit detects and wherein the hardware processes the control commands and / or the measured values and configures the function blocks, wherein a simulation tool is further provided, which simulates the physical presence of the protection and control device.
Um Wiederholungen in Bezug auf die erfinderische Tätigkeit zu vermeiden, sei auf die Ausführungen zum Verfahren verwiesen.To avoid repetition of the inventive step, reference is made to the comments on the procedure.
Die Anordnung führt vorteilhaft alle Verfahrenschritte des hier beschriebenen Verfahrens einzeln oder in Kombination aus.The arrangement advantageously carries out all method steps of the method described here individually or in combination.
In der Zeichnung zeigt die einzigeIn the drawing shows the only one
Fig. eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Simulationswerkzeugs.Fig. A schematic representation of the operation of the simulation tool.
Das hier beschriebene Verfahren sowie die genannte Anordnung nutzen die Funktionsblöcke für die Erstellung von Applikationen in einem realen Schutz- und Steuergerät
Die Aufgabe eines Funktionsblocks ist die Kapselung von Daten und Algorithmen. Ein Algorithmus definiert insbesondere, wie Eingangsdaten zu Ausgangsdaten unter Berücksichtigung lokaler Daten verarbeitet werden sollen. Ein einzelner Funktionsblock oder eine Anordnung von Funktionsblöcken bildet ein Automatisierungsprogramm. Ein Funktionsblock stellt eine Komponente einer Anlagensoftware dar.The task of a function block is the encapsulation of data and algorithms. An algorithm defines in particular how input data should be processed to output data taking into account local data. A single function block or an arrangement of function blocks forms an automation program. A function block represents a component of a plant software.
Das reale Schutz- und Steuergerät
Das reale Schutz- und Steuergerät
Die Schutzfunktionen umfassen dabei die Überwachung von Temperaturen, Strömen oder Spannungen von Motoren oder Antrieben. Die Steuerfunktionen umfassen insbesondere das An- oder Abschalten der Motoren oder Antriebe.The protection functions include the monitoring of temperatures, currents or voltages of motors or drives. The control functions include in particular the switching on or off of the motors or drives.
Mit den Steuer- und Schutzfunktionen sind Funktionsblöcke verbunden, die bisher in einem Konfigurierungswerkzeug
Vom Schutz- und Steuergerät
Das hier beschriebene Simulationswerkzeug
Hierzu werden mittels eines Einrichtungswerkzeugs zur Konfigurierung und Parametrierung eines realen Schutz- und Steuergerätes
Das Einrichtungswerkzeug erzeugt des Weiteren Simulationsdateien für das Simulationswerkzeug
Zur Erzeugung der Konfigurierungsdateien mittels des Einrichtungswerkzeugs werden reale Parameter des Schutz- und Steuergerätes
Die .dll-Dateien oder .bin-Dateien werden in einem Speicher
Das Simulationswerkzeug
Das hier beschriebene Simulationswerkzeug
Das Simulationswerkzeug
Alle Werkzeuge, wie beispielsweise das Einrichtungswerkzeug „MNS Engineer” oder das Konfigurierungs- und Parametrierwerkzeug „MNavigate” 2, die ebenfalls von der Firma ABB bereit gestellt werden, können direkt mit dem Simulationswerkzeug
Mit dem Einrichtungswerkzeug „MNS Engineer” erzeugte Simulationsdateien werden anstatt auf ein reales Schutz- und Steuergerät „MControl”
Das Simulationswerkzeug
Das Simulationswerkzeug
Das Simulationswerkzeug
Mit der „MNS iS”-Technologie der Firma ABB ist es möglich, das komplette Applikationsengineering durchzuführen und zu testen. Dieser Test beschränkt sich dabei nicht auf das „MNS iS”-System, sondern kann eine leittechnische Ankopplung mit einbeziehen.With "MNS iS" technology from ABB, it is possible to carry out and test the complete application engineering. This test is not limited to the "MNS iS" system, but may include a process control coupling.
Mit dem beschriebenen Simulationswerkzeug
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die Patentansprüche verwiesen.With regard to further advantageous embodiments and developments of the teaching of the invention reference is made on the one hand to the general part of the description and on the other hand to the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schutz- und SteuergerätProtective and control device
- 22
- Konfigurierungswerkzeug „MNavigate”Configuration Tool "MNavigate"
- 33
- Simulationswerkzeugsimulation tool
- 44
- SpeicherStorage
- 55
- „Mlink”"Mlink"
Claims (6)
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- 2009-09-25 DE DE200910042762 patent/DE102009042762A1/en active Pending
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