ES2957416T3 - Aparato, dispositivo y método implementado por ordenador para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA - Google Patents

Aparato, dispositivo y método implementado por ordenador para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA Download PDF

Info

Publication number
ES2957416T3
ES2957416T3 ES19874661T ES19874661T ES2957416T3 ES 2957416 T3 ES2957416 T3 ES 2957416T3 ES 19874661 T ES19874661 T ES 19874661T ES 19874661 T ES19874661 T ES 19874661T ES 2957416 T3 ES2957416 T3 ES 2957416T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
ems
scada
data
information
slave interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19874661T
Other languages
English (en)
Inventor
Sen Zhang
Murat Bayraktar
Nikolai Teleguine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WAERTSILAE NORTH AMERICA Inc
Original Assignee
WAERTSILAE NORTH AMERICA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WAERTSILAE NORTH AMERICA Inc filed Critical WAERTSILAE NORTH AMERICA Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2957416T3 publication Critical patent/ES2957416T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G05B19/4186—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication by protocol, e.g. MAP, TOP
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
    • G01R19/2513—Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/445—Program loading or initiating
    • G06F9/44505—Configuring for program initiating, e.g. using registry, configuration files
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24215—Scada supervisory control and data acquisition
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2639—Energy management, use maximum of cheap power, keep peak load low

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

Un método implementado por computadora en un aparato controlador de sistema de gestión de energía (EMS) para la generación automática de una interfaz esclava SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) para un sistema de gestión de energía (EMS), que comprende almacenar un archivo de configuración SCADA que asigna puntos de datos SCADA a EMS. objetos de datos que proporcionan información de configuración del sitio del sistema de gestión de energía (EMS); escanear, mediante un marco de acceso a objetos (OAF), objetos de datos EMS con anotaciones EMS y combinarlos con la información de configuración del sitio para generar un repositorio de enlace de objetos (OBR); y compilar, el archivo de configuración SCADA para combinar el mapeo de puntos de datos SCADA con el repositorio de enlaces de objetos para generar información de enlaces SCADA como parte de la interfaz esclava SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato, dispositivo y método implementado por ordenador para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA
Campo técnico
La presente solicitud se refiere en general a un aparato, un dispositivo, un método y código de software para controlar un sistema de central eléctrica, en donde están instalados recursos energéticos. Los recursos energéticos pueden comprender, por ejemplo, motores, energías renovables (eólica, solar) y sistemas de almacenamiento de energía. La presente solicitud se refiere además a un método, un aparato y código de software para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) para un sistema de gestión de energía (EMS).
Breve descripción de los desarrollos relacionados
Esta sección ilustra información de antecedentes útil sin admisión de ninguna técnica descrita en la presente memoria representativa del estado de la técnica.
Las modernas generaciones de energía distribuida, generaciones de energía renovable y los sistemas de almacenamiento de energía están cambiando fundamentalmente el modo en que la energía se genera, se distribuye y se consume. Los sistemas deseados deben acelerar la implementación, reducir los costes y riesgos asociados con la instalación de los sistemas anteriores. Una plataforma de energía distribuida puede combinarse con controles de software avanzados para optimizar los ahorros, agregar recursos energéticos distribuidos, fortalecer la resistencia y fiabilidad de la red e integrar energías renovables, por ejemplo.
El suministro de energía estable con rendimiento y rentabilidad insuperables con modularidad del sistema y control inteligente y gestión de datos aumentan los retos aún más.
Un enfoque tradicional para gestionar los activos energéticos es implementar un controlador de central que interactúe con el equipo. Para un sistema de almacenamiento de energía, el controlador interactúa con un sistema de control de energía (PCS) y un sistema de gestión de baterías (BMS). Los sistemas conocidos también pueden utilizar un controlador basado en software.
El documento CA2909662A1 divulga una interfaz de SCADA con asignación de listas de puntos a IED con un archivo de configuración.
SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) es un término genérico en la industria para interfaces de monitorización y control de sistemas industriales. Un sistema de gestión de energía (EMS) normalmente se supervisa por la aplicación cliente del cliente por medio de uno de los protocolos de SCADA (por ejemplo, DNP3, Modbus) para realizar la monitorización y el control del sistema. Cada cliente y cada sistema de central eléctrica puede tener sus propias necesidades de datos de SCADA.
Por tanto, se necesita una solución fácil de configurar, precisa, altamente funcional y fiable para proporcionar una interfaz esclava de SCADA mejorada para un sistema EMS.
Sumario
Según un primer ejemplo aspecto de las formas de realización divulgadas, se proporciona un método implementado por ordenador en un aparato controlador de un sistema de gestión de energía (EMS) para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) para un sistema de gestión de energía (EMS), que comprende:
almacenar un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración de SCADA un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, estando el mapa de puntos configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA;
proporcionar los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, comprendiendo cada objeto de datos de EMS propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS;
proporcionar información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS);
escanear, mediante un marco de acceso a objetos (del inglés,object access framework,OAF), objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS y combinarlos con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (del inglés,object binding repository,OBR); y
compilar, mediante un marco de vínculos de SCADA, el archivo de configuración de SCADA para combinar la asignación de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos (OBR) para generar información de vínculos de SCADA específica del protocolo de comunicación configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS).
En una forma de realización, el método comprende además:
recibir una solicitud de datos de un cliente SCADA en la interfaz esclava de SCADA;
determinar, mediante una capa de biblioteca de protocolos de SCADA de EMS, un protocolo de SCADA de la solicitud de datos;
generar una llamada de servicio a una capa de puente de puntos en respuesta al protocolo de SCADA determinado; y
convertir la llamada de servicio en una llamada a objeto de datos de EMS para una capa de vínculos de SCADA. En una forma de realización, el método comprende además:
conectar la llamada a objeto de datos de EMS, mediante la capa de vínculos de SCADA, a por lo menos una llamada de método a un objeto de datos de EMS ejecutable codificado en un lenguaje de programación de tipado estático.
En una forma de realización, la llamada a objeto de datos de EMS ejecutable se conecta por medio de una capa de marco de acceso a objetos (OAF) a una capa de objetos de EMS.
En una forma de realización, la llamada a objeto de datos de EMS está conectada a por lo menos un dispositivo de EMS o servicio de EMS de la capa de objetos de EMS.
En una forma de realización, la capa de marco de acceso a objetos (OAF) está configurada para proporcionar vínculos y metadatos.
En una forma de realización, el objeto de datos de EMS comprende por lo menos uno de entre los siguientes: un equipo de recursos energéticos;
un sistema de almacenamiento de energía (ESS);
un dispositivo de medición;
un estado de lógica de software; y
un punto de ajuste de operación.
En una forma de realización, el punto de datos de SCADA comprende por lo menos una de entre la siguiente información recibida:
datos de estado del equipo;
estado de carga (SOC) de un sistema de almacenamiento de energía;
lecturas de medición;
información de estado de potencia real o potencia reactiva;
información de temperatura; e
información de estado de fallo.
En una forma de realización, el punto de datos de SCADA comprende por lo menos una de entre la siguiente información transmitida:
comando de inicio;
comando de parada;
comando de reinicio; y
comando de actualización de punto de ajuste.
En una forma de realización, la interfaz esclava de SCADA está configurada para funcionar utilizando por lo menos uno de los siguientes protocolos:
DNP3; y
Modbus, en donde el punto de datos de SCADA está configurado para comprender:
un registro en Modbus; o
un punto o un objeto en DNP3.
En una forma de realización, las anotaciones de EMS comprenden por lo menos uno de los siguientes: una indicación de qué objetos de datos de EMS forman parte de una API pública; y
unos metadatos, comprendiendo los metadatos por lo menos uno de entre los siguientes:
unas unidades de medición; y
unas descripciones legibles por seres humanos.
En una forma de realización, el archivo de configuración de SCADA comprende por lo menos una de la siguiente información de protocolo:
tipo de datos utilizados;
información de codificación; y
posiciones de puntos y su asignación a propiedades físicas del dispositivo de EMS.
En una forma de realización, la interfaz esclava de SCADA para un sistema de gestión de energía (EMS) comprende por lo menos una de:
una primera interfaz esclava para una unidad terminal remota (RTU) para controlar el EMS; y
una segunda interfaz esclava para un acceso local para un soporte y monitorización del estado.
Según un segundo aspecto de ejemplo de las formas de realización divulgadas, se proporciona un aparato controlador para un sistema de gestión de energía (EMS) para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA, comprendiendo el aparato controlador:
una interfaz de comunicación configurada para transmitir información con un cliente SCADA y objetos de datos de EMS;
por lo menos un procesador; y
por lo menos una memoria que incluye código de programa informático;
estando dicha por lo menos una memoria y el código de programa informático configurados para, con dicho por lo menos un procesador, hacer que el aparato:
almacene un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, en donde el mapa de puntos está configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA;
proporcione los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, comprendiendo cada objeto de datos de EMS propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS;
proporcione información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS); escanee, mediante un marco de acceso a objetos (OAF), objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS y los combine con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (OBR); y
compile, mediante un marco de vínculos de SCADA, el archivo de configuración de SCADA para combinar la asignación de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos para generar información de vínculos de SCADA configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS).
Según un tercer aspecto de ejemplo de las formas de realización divulgadas, se proporciona un programa informático incorporado en un medio no transitorio legible por lo menos un procesador de un aparato, que hace que el aparato:
almacene un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, estando el mapa de puntos configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA;
proporcione los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, comprendiendo cada objeto de datos de EMS c propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS;
proporcione información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS);
escanee, mediante un marco de acceso a objetos (OAF), objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS y los combine con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (OBR); y
compile, mediante un marco de vínculos de SCADA, el archivo de configuración de SCADA para combinar la asignación de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos para generar información de vínculos de SCADA configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS).
A continuación se han ilustrado diferentes aspectos y formas de realización de ejemplo no vinculantes de la divulgación. Las formas de realización anteriores se utilizan simplemente para explicar aspectos o etapas seleccionados que pueden utilizarse en implementaciones de la presente invención. Algunas formas de realización pueden presentarse solo con referencia a ciertos aspectos de ejemplo de la invención. Debe apreciarse que las formas de realización correspondientes también pueden aplicarse a otros aspectos de ejemplo.
Breve descripción de los dibujos
Los aspectos de las formas de realización divulgadas se describirán, a modo de ejemplo solo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una imagen esquemática de un sistema según un aspecto de las formas de realización divulgadas;
la figura 2 ilustra cómo diferentes componentes técnicos funcionan juntos para generar automáticamente una implementación esclava de SCADA dentro de un sistema de la figura 1 durante el desarrollo, el arranque del sistema y el tiempo de compilación, según un aspecto de las formas de realización divulgadas;
la figura 3 ilustra cómo diferentes componentes técnicos funcionan juntos para generar automáticamente una implementación esclava de SCADA dentro de un sistema de la figura 1 durante el tiempo de ejecución, según un aspecto de las formas de realización divulgadas;
la figura 4 presenta una vista de ejemplo de un concepto de servicio de SCADA de alto nivel dentro de un sistema EMS, en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención;
la figura 5 presenta un dibujo esquemático de un modelo de capas, en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención;
la figura 6 presenta un diagrama de bloques de ejemplo de un aparato de control (EMS) en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención;
la figura 7 presenta un diagrama de bloques de ejemplo de un aparato servidor en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención;
la figura 8 presenta un diagrama de bloques de ejemplo de un aparato informático remoto en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención; y
la figura 9 muestra un diagrama de flujo que muestra operaciones según una forma de realización de ejemplo de la invención.
Descripción detallada
En la siguiente descripción, números similares indican elementos similares.
La figura 1 muestra una imagen esquemática de un sistema 100 según una forma de realización de ejemplo.
Puede instalarse un sistema de almacenamiento de energía (ESS) 110 en el sitio en una central eléctrica en donde están instalados equipos energéticos, tales como un sistema de almacenamiento de energía. La lógica de funcionamiento se implementa mediante un controlador de sitio 120 del sistema de gestión de energía (EMS). Puede que el controlador de sitio de EMS 120 requiera interfaces de comunicación clave para que un operador monitorice el sistema y realice las operaciones.
El sistema de almacenamiento de energía (ESS) 110 puede comprender una pluralidad de unidades de ESS 111 112, 113-114 y cada unidad de ESS 111-112, 113-114 puede tener su propio sistema de conversión de energía (PCS) 111, 113 y baterías 112, 114 asociadas, respectivamente. El controlador de sitio de EMS 120 se comunica con el PCS 111 que agrega ambas unidades de ESS 111-114 en un único ESS de sitio 110 con clasificaciones predefinidas. Las clasificaciones pueden ser, por ejemplo, 2 MW (clasificado P), 2 MVAR (clasificado Q) y 10 MWh (capacidad energética nominal). No importa que haya dos unidades de ESS ilustradas en la figura 1, el número puede variar dependiendo de la capacidad de almacenamiento necesaria.
El controlador de sitio de EMS 120 puede tener una pluralidad de interfaces de SCADA 121, 122.
SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) es un término genérico de la industria para interfaces de monitorización y control en equipos industriales. Un sistema de EMS 100 normalmente lo monitoriza un operador del sistema (por ejemplo, compañía eléctrica), y utilizan algún tipo de solución de SCADA para interactuar con el controlador de sitio de EMS 120 y dispositivos y/o servicios relacionados 110, 141, 142, así como con otros sistemas heredados, de modo que es necesario que el controlador de sitio de EMS 120 hable el mismo lenguaje. Normalmente, SCADA utiliza uno de varios protocolos industriales. Para los fines de SCADA, el sistema de e Ms 100 puede utilizar, por ejemplo, dos protocolos, Modbus y DNP3.
A un alto nivel, SCADA expone un conjunto de puntos de control que pueden leerse para obtener los parámetros actuales del sistema (potencia, estado de carga, temperatura, estado de fallo) y escribir (iniciar, detener, reiniciar, actualizar los puntos de ajuste). Los puntos de control en Modbus se denominan registros, y en DNP3, puntos u objetos. Cada punto o registro se asigna a una propiedad o método de una de las entidades de EMS (un ESS 110, un medidor 141, un PCS 111,113, un estado de servicio 142 o punto de ajuste de operación, etc.).
En la figura 1, se ilustran dos interfaces esclavas 121, 122. Como ejemplo, puede suponerse que ambas son interfaces de protocolo DNP3 para unidades terminales remotas (RTU), por ejemplo.
Una unidad terminal remota (RTU) es un dispositivo electrónico controlado por microprocesador que interconecta objetos en el mundo físico con un sistema de control distribuido o sistema de SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) transmitiendo datos de telemetría a un sistema maestro, y utilizando mensajes del sistema de supervisión maestro para controlar los objetos conectados. Otros términos que pueden utilizarse para RTU es una unidad de telemetría remota o unidad de telecontrol remoto.
Por ejemplo, la primera interfaz esclava de SCADA (DNP3) 121 puede estar configurada para una RTU de generación 170 (por ejemplo, compañía eléctrica) para controlar operaciones de ESS y realizar intercambios de señales de servicios auxiliares (por ejemplo, regulación de frecuencia), por ejemplo.
Por ejemplo, una segunda interfaz esclava de SCADA (DNP3) 122 puede estar configurada para una RTU de distribución 171 (por ejemplo, equipo de operación local de la compañía eléctrica) para extraer información del sistema como parte del soporte de monitorización y aislamiento del estado del circuito, por ejemplo.
Adicionalmente, el controlador de sitio de EMS 120 puede tener una interfaz hombre-máquina (HMI) basada en web HTTPS 123 para que los ingenieros del sistema dirijan el sistema de manera remota utilizando navegadores web, por ejemplo.
En una forma de realización, el controlador de sitio de EMS 120 está configurado para conectarse a por lo menos un medidor 141, 142. El medidor de sitio 141, por ejemplo, puede estar configurado para proporcionar una lectura de potencia real del sitio (MW) o lectura de potencia reactiva del sitio (MVAR). El medidor auxiliar 142, por ejemplo, puede estar configurado para proporcionar una lectura de potencia auxiliar (MW), por ejemplo. La RTU de generación 170 puede recuperar las siguientes señales de retroalimentación del controlador de sitio de EMS 120 y enviarlas de nuevo a algún sistema de servicio auxiliar externo, por ejemplo.
El número de RTU 170-171 e interfaces esclavas asociadas (y protocolos utilizados) 121, 122 puede variar dependiendo de la implementación y del cliente.
El sistema 100 puede comprender un subsistema de central eléctrica 115 y un aparato controlador (EMS) 120 como entidades separadas, donde el aparato controlador 120 puede ser remoto con respecto al subsistema 115 o el subsistema 115 y el aparato de control 120 pueden estar dispuestos en el mismo subsistema 115, 120.
Un subsistema de central eléctrica 115 puede comprender una fuente de energía fotovoltaica 116 para proporcionar energía de CC fotovoltaica a un bus de CC fotovoltaico, un inversor 117 que comprende una entrada de energía de corriente continua (CC) conectada operativamente al bus de CC fotovoltaico para recibir energía de CC fotovoltaica, y una salida de energía de corriente alterna (CA) para suministrar energía de CA a un sistema de CA.
El subsistema de central eléctrica 115 puede comprender además un convertidor de CC a CC 118 que comprende un primer puerto de corriente continua (CC) para conectarse operativamente al bus de CC fotovoltaico en paralelo con la fuente de energía fotovoltaica 116, y un almacenamiento de energía 110 conectado operativamente a un segundo puerto de corriente continua (CC) del convertidor de CC a CC 118.
El sistema 100 puede comprender además un administrador de almacenamiento de energía (por ejemplo, sistema de administración de batería, BMS) conectado operativamente al almacenamiento de energía 110 para monitorizar y controlar el almacenamiento de energía. El b Ms puede estar dispuesto, por ejemplo, en el bloque 111.
El sistema de almacenamiento de energía (ESS) 110 o el almacenamiento de energía 112, 114 ilustrado en la figura 1 puede estar definido para incluir todas las formas de almacenamientos de energía estacionarios, incluidos almacenamientos de batería, tales como baterías de iones de Li y otras baterías electroquímicas y de flujo, por ejemplo.
En una forma de realización, el aparato controlador (EMS) 120 está configurado para comunicarse con diversos dispositivos y elementos en el subsistema 115 y enviar comandos de inicio/parada, enviar puntos de ajuste y obtener estados y lecturas, por ejemplo.
En una forma de realización, el aparato controlador (EMS) 120 está configurado para comunicarse con el sistema de administración de batería (BMs ) a través de una trayectoria de comunicación. El aparato controlador (EMS) 120 está configurado para enviar comandos para que el BMS conecte/desconecte cadenas de baterías a/desde el bus de CC, obtenga los límites de corriente CC en ambas direcciones de carga y descarga en tiempo real del BMS, obtenga lecturas del estado de la batería tales como voltajes de CC o el estado de carga del BMS.
En una forma de realización, el aparato controlador (EMS) 120 puede comprender medios para generar, procesar y transmitir datos relacionados con el sistema de central eléctrica a través de una interfaz de comunicación, por ejemplo. El aparato 120 es capaz de descargar y ejecutar localmente código de programa de software. El código de programa de software puede ser una aplicación cliente de un servicio cuya posible aplicación de servidor está ejecutándose en un aparato servidor 130, 131 del sistema 100. Cualquiera de los dispositivos del subsistema 115 puede comprender un dispositivo de captura, tal como un dispositivo sensor, para proporcionar señales relacionadas con la central eléctrica. El dispositivo sensor puede comprender un sensor, un micrófono o una cámara, por ejemplo. La cámara puede utilizarse también para proporcionar datos de vídeo y puede utilizarse un micrófono para proporcionar datos de audio, por ejemplo.
El aparato 120 está configurado para poder conectarse a una red pública 150, tal como Internet, a través de la conexión 152. La conexión 152 puede estar dispuesta directamente por medio de una conexión local o por medio de una red de comunicación inalámbrica a través de una conexión inalámbrica, por ejemplo. La conexión inalámbrica puede comprender una red celular móvil, una red satelital o una red de área local inalámbrica (WLAN), por ejemplo. La red de comunicación inalámbrica puede estar conectada a una red de comunicación de datos pública 150, por ejemplo, Internet, a través de una conexión de datos. El aparato 120 puede estar configurado para poder conectarse a la red de comunicación de datos pública 150, por ejemplo, Internet, directamente a través de una conexión de datos que puede comprender un acceso de banda ancha móvil fijo o inalámbrico.
El subsistema 115, o cualquiera de los dispositivos dentro del subsistema puede estar configurado para poder conectarse a una red pública 150, tal como Internet, a través de una conexión separada.
El aparato 120 y su aplicación cliente pueden permitir que el aparato 120 inicie sesión en un servicio de datos de central eléctrica ejecutado en un servidor 130, por ejemplo.
Puede proporcionarse interacción en tiempo real entre el aparato 120, el subsistema 110 y el servidor 130 para colaborar con los datos del sistema de central eléctrica a través de una red 150. También puede proporcionarse interacción en tiempo real entre el aparato 120 y un dispositivo de usuario remoto 160 para colaborar con los datos a través de una red 150.
Puede ser necesario que el usuario del aparato 120 o el dispositivo de usuario remoto 160 inicie sesión con las credenciales del usuario en un servicio elegido del servidor de red 130.
En una forma de realización, un dispositivo del subsistema 115 puede comprender un dispositivo sensor configurado para que esté comprendido por o pueda conectarse al aparato 120 a través de una conexión local o a un servidor 130 a través de la red 150. La conexión local puede comprender una conexión por cable o una conexión inalámbrica. La conexión inalámbrica puede comprender una conexión acústica, Bluetooth™, identificación por radiofrecuencia (RF-ID), ZigBee o red de área local inalámbrica (WLAN), por ejemplo. Puede utilizarse comunicación de campo cercano (NFC) para la identificación del dispositivo sensor entre el dispositivo sensor y cualquier otro dispositivo, por ejemplo. Los datos proporcionados por al menos un dispositivo sensor pueden utilizarse como entrada al algoritmo de control y al software dentro del aparato de control (EMS) 120. La entrada puede utilizarse para proporcionar, por ejemplo, datos de entorno, tal como información de temperatura, información de brillo, información de HVAC e información de detección de humo, por ejemplo.
Un dispositivo sensor dispuesto en cualquier dispositivo del subsistema 115 puede conectarse también directamente a la red pública 150, tal como Internet, por medio de conexión local directa o por medio de una conexión de red celular inalámbrica.
En una forma de realización, el sistema 100 puede comprender un aparato servidor 130, que comprende un dispositivo de almacenamiento 131 para almacenar datos de servicio, métricas de servicio e información de abonados, a través de la conexión de datos 151. Los datos de servicio pueden comprender datos de configuración; datos de creación de cuentas; datos de sensor; ID de sensor; datos de control, datos históricos, datos de entrada de usuario; datos de colaboración en tiempo real; ajustes predefinidos; y datos de atributos, por ejemplo.
En una forma de realización, una aplicación propietaria en el aparato 120 puede ser una aplicación cliente de un servicio cuya aplicación de servidor está ejecutándose en el aparato servidor 130 del sistema 100.
La aplicación propietaria del aparato 120 puede recibir datos de entrada del subsistema 115, 141, 142 y proporcionar los datos de salida. Los datos de entrada pueden comprender datos capturados por un dispositivo sensor dispuesto en cualquier dispositivo del subsistema 115 o datos generados directamente por cualquier dispositivo o servicio.
En una forma de realización, el servidor 130 puede descargar y configurar automáticamente información de configuración o información de descarga de aplicaciones para cualquier aparato. Por tanto, puede que no sea necesario que el usuario de los dispositivos realice ninguna inicialización o configuración para el servicio. El servidor del sistema 130 también puede encargarse del proceso de creación de cuentas para el servicio, tal como sensores, dispositivos, aparatos y usuarios.
En una forma de realización, la asociación de los dispositivos puede ser única o almacenarse persistentemente en cualquiera de los dispositivos o el servidor 130.
En una forma de realización, la autenticación de cualquier dispositivo o aparato 120 en un servidor del sistema 130 puede utilizar credenciales de hardware o SIM, tales como identidad internacional de equipo móvil (IMEI) o identidad internacional de suscriptor móvil (IMSI). Cualquier dispositivo o aparato 120 puede transmitir información de autenticación que comprende IMEI y/o IMSI, por ejemplo, al servidor del sistema 130. El servidor del sistema 130 autentica el dispositivo comparando la información de autenticación recibía con la información de autenticación de usuarios registrados almacenada en la base de datos del servidor del sistema 131, por ejemplo. Tal información de autenticación puede utilizarse para emparejar los dispositivos y/o aparatos para generar asociación entre ellos para una conexión de datos relacionada con una central eléctrica.
En una forma de realización, puede utilizarse una aplicación web de servicio para la configuración de un sistema. La aplicación web de servicio puede ejecutarse en cualquier dispositivo de usuario, dispositivo de administración o dispositivo de control remoto 160, tal como un ordenador personal conectado a través de una conexión 153 a una red de datos pública, tal como Internet 150, por ejemplo. El aparato de control 160 también puede conectarse localmente al aparato 120 a través de una conexión local y utilizar las conexiones de red del aparato 120 para fines de configuración. La aplicación web de servicio del aparato de control puede proporcionar instrumentos de búsqueda/adición, determinación de atributos, instalación y configuración de dispositivos, por ejemplo. La aplicación web de servicio del aparato de control 160 puede ser una herramienta de configuración general para tareas que son demasiado complejas como para realizarse en la interfaz de usuario del aparato 120, por ejemplo.
En una forma de realización, puede autenticarse un aparato de control remoto 160 y enviarse datos de configuración desde el aparato de control 160 al servidor del sistema 130, 131 en donde los ajustes de configuración pueden modificarse basándose en los datos recibidos. En una forma de realización, los ajustes modificados pueden enviarse entonces al aparato 120 a través de la red 150 y la conexión local o el operador inalámbrico. Los ajustes modificados pueden enviarse también a dispositivos externos correspondientemente, a través del aparato 120 o directamente a través de la red 150, por ejemplo.
En una forma de realización, cualquier dispositivo sensor puede ser inalámbrico o cableado.
Los retos clave del desarrollo de un servidor de SCADA robusto y flexible, como parte del sistema EMS 100, son los siguientes:
- Coste del proyecto. Requiere mucho tiempo escribir un código personalizado que cumpla con todos los requisitos de la interfaz de SCADA del cliente debido al gran número de puntos de datos para un sitio de energía grande.
- Fragilidad. La implementación de SCADA codificada manualmente que conecta los datos del cliente con los objetos internos del sistema es muy frágil. Cualquier cambio en la interfaz o cambio en el código interno del sistema puede alterar la coherencia de los datos.
- Calidad del código. La calidad del código de la implementación de interfaz de SCADA depende de las habilidades de codificación del ingeniero del proyecto. Los errores pueden ser difíciles de identificar. Someter a prueba un gran número de puntos de datos puede resultar engorroso.
La figura 2 ilustra cómo diferentes componentes técnicos funcionan juntos para generar automáticamente una implementación esclava de SCADA en vista de un sistema de la figura 1 durante el desarrollo, el arranque del sistema y el tiempo de compilación, según un aspecto de las formas de realización divulgadas.
En una forma de realización, el controlador de sitio de EMS 120 de la figura 1 está configurado para procesar, generar y habilitar de manera inteligente la creación de la interfaz del servidor de SCADA que minimiza la codificación personalizada.
En primer lugar, se define el lenguaje de configuración de SCADA. Es un lenguaje de marcado basado en texto, tal como XML, definido para un archivo de configuración de SCADA 210 que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS. Captura información del protocolo tal como tipos de datos, información de codificación, posiciones de puntos y su asignación a propiedades físicas del dispositivo de EMS.
En una forma de realización, el archivo de configuración de SCADA 210 define un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, en donde el mapa de puntos está configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA.
En una forma de realización, el punto de datos de SCADA puede comprender por lo menos una de la siguiente información recibida: datos de estado del equipo; estado de carga (SOC) de un sistema de almacenamiento de energía; lecturas de medición; información de estado de potencia real o potencia reactiva; información de temperatura; e información de estado de fallo.
En una forma de realización, el punto de datos de SCADA puede comprender por lo menos una de la siguiente información transmitida: comando de inicio; comando de parada; comando de reinicio; y comando de actualización de punto de ajuste.
En una forma de realización, la interfaz esclava de SCADA puede estar configurada para funcionar utilizando por lo menos uno de los siguientes protocolos: DNP3; y Modbus. El punto de datos de SCADA puede estar configurado para comprender: un registro en Modbus; o un punto o un objeto en DNP3.
En segundo lugar, se define una biblioteca de anotaciones de EMS 211 codificada en lenguaje de programación de tipado estático. La biblioteca de anotaciones puede utilizarse dentro del código fuente de programación para indicar las propiedades físicas que captura el código de programación. Debido a la naturaleza de tipo estático, el compilador del lenguaje conserva la información anotada. Las anotaciones las utiliza el marco de acceso a objetos (OAF) 220 para crear el repositorio de vínculos de objetos (OBR) 221 que actúa como diccionario que proporciona un acceso rápido a objetos al dispositivo y a las propiedades del dispositivo durante el tiempo de ejecución.
En una forma de realización, los objetos de datos de EMS están codificados en lenguaje de programación de tipado estático, en donde cada objeto de datos de EMS comprende propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS.
En tercer lugar, se determina el marco de acceso a objetos (OAF) 220. El OAF 220 es un componente de EMS que escanea el código informático ejecutable compilado basándose en las anotaciones en el momento del arranque para construir el repositorio de vínculos de objetos 221. Es la base de la tecnología de definición de interfaz esclava de EMS, incluidos los vínculos de SCADA.
En cuarto lugar, se define el marco de vínculos de SCADA 222. Se basa en la parte superior del marco de acceso a objetos 220 para crear vínculos de SCADA 223 para programar objetos combinando el repositorio de vínculos de objetos 221 con información específica de SCADA.
En una forma de realización, cualquier dispositivo de EMS 110-118, 141, 142 (véase, por ejemplo, la figura 1) dentro del subsistema de EMS 115 o externo al subsistema 115 pero conectado operativamente al controlador de sitio de EMS 120, tal como los dispositivos 141, 142, están configurados para asociarse con las propiedades físicas del dispositivo. Las propiedades físicas están configuradas para indicarse dentro de un código informático (por ejemplo objeto de datos de EMS) de cada dispositivo de EMS 110-118, 141, 142 utilizando anotaciones de EMS para generar el código anotado de EMS 211 (objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS). Las anotaciones de EMS se convierten en parte integral de la base de código de EMS que puede utilizarse en diferentes sitios controlados para mantener la coherencia. Las anotaciones de EMS pueden generarse en la fase de codificación, cuando se escribe el código del dispositivo 211, por ejemplo.
Un ejemplo del código anotado de EMS, tal como un objeto de datos de EMS con anotación de EMS, puede comprender el siguiente código anotado de EMS:
@Propiedad de EMS(nombre = "Temperatura del agua",
descripción = "Temperatura del agua",
unidad = C,
mín. = "-40.0",
máx. = "85.0")
obtención dobleTemperatura del agua();
En el momento del arranque, el OAF 220 escanea todos los objetos de EMS con anotaciones 211, los combina con información de configuración de sitios 212 para generar el repositorio de vínculos de objetos 221.
En una forma de realización, la información de configuración de sitios 212 puede comprender información de dispositivos del sitio, tales como medidor del sitio, medidor de PV y medidor de carga, con sus intervalos de actualización asociados, direcciones de red informática (dirección IP). Además, la información de configuración de sitios 212 puede comprender información de configuración de PCS (sistema de conversión de energía) y direcciones de redes informáticas relacionadas y de la configuración del sistema de almacenamiento de energía (batería) y direcciones de redes informáticas relacionadas, por ejemplo. Esta información de configuración describe un mapa de puntos, una especificación que especifica qué puntos un sistema de EMS particular debe poner a disposición del SCADA del operador.
Además, en el momento del arranque, el marco de vínculos de SCADA 222 compila el archivo de configuración de SCADA 210 y combina la asignación de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos 221 para construir información de vínculos de SCADA 223 que está configurada para servir como parte de la interfaz esclava de SCADA de EMS 121-123 de la figura 1.
La figura 3 ilustra cómo diferentes componentes técnicos funcionan juntos para generar automáticamente una implementación esclava de SCADA dentro de un sistema de la figura 1-2 durante el tiempo de ejecución, según un aspecto de las formas de realización divulgadas.
En el tiempo de ejecución, tal como se ilustra en la figura 3, cuando el cliente SCADA externo 310 (por ejemplo, un dispositivo 160, 170-171 en la figura 1) envía una solicitud de datos 311 a la interfaz esclava de SCADA de EMS (por ejemplo, 121-123 en la figura 1), en primer lugar la maneja la biblioteca de protocolos de SCADA de EMS 320 (por ejemplo, DNP3 o Modbus). Luego, la solicitud se entrega a la entidad de vínculos de SCADA 330 construida durante el tiempo de arranque (mostrado en la figura 2 como 223), lo que a su vez conecta la solicitud de datos de SCADA con las llamadas a objetos (por ejemplo Java) 340.
Los marcos anteriores proporcionan una pluralidad de ventajas. En primer lugar, se ahorra tiempo de codificación. No es necesario que el desarrollador del proyecto realice ninguna codificación personalizada para crear un servidor de SCADA que cumpla con los requisitos de la interfaz de datos de SCADA del cliente. Solo es necesario que el desarrollador cree un archivo de configuración 210 para los requisitos de datos. En segundo lugar, se mejora la coherencia. Pueden utilizarse el mismo marco de OAF 220 y repositorio de vínculos de objetos 221 por otras interfaces externas (tales como las interfaces 121-123, 152 de la figura 1) tales como HMI y servicios web, por ejemplo. Se proporciona coherencia de los datos en todas las interfaces. En tercer lugar, se mejora la flexibilidad. La interfaz de SCADA puede modificarse simplemente cambiando el archivo de configuración de SCADA 210 sin ningún cambio de código.
En una forma de realización, se recibe una solicitud de datos 311 de un cliente SCADA 310 en la interfaz esclava de SCADA. Una capa de biblioteca de protocolos de SCADA de EMS 320 determina un protocolo de SCADA de la solicitud de datos y genera una llamada de servicio a una capa de puente de puntos en respuesta al protocolo de SCADA determinado y convierte la llamada de servicio en una llamada a objeto de datos de EMS para una capa de vínculos de SCADA 330. La capa de vínculos de SCADA 330 puede conectar entonces la llamada a objeto de datos de EMS con por lo menos una llamada de método a un objeto de datos de EMS ejecutable codificado en un lenguaje de programación de tipado estático 340 (por ejemplo, objeto de Java).
En una forma de realización, la llamada a objeto de datos de EMS ejecutable se conecta por medio de una capa de marco de acceso a objetos (OAF) con una capa de objetos de EMS. La llamada a objeto de datos de e Ms puede conectarse con por lo menos un dispositivo de EMS o servicio de EMS de la capa de objetos de EMS. La capa de marco de acceso a objetos (OAF) está configurada para proporcionar vínculos y metadatos, por ejemplo. Estas interacciones se ilustran más adelante en la figura 5, por ejemplo.
En una forma de realización, el objeto de datos de EMS puede comprender, por ejemplo, por lo menos uno de entre los siguientes: un equipo de recursos energéticos; un sistema de almacenamiento de energía (ESS); un dispositivo de medición; un estado de lógica de software; y un punto de ajuste de operación.
La figura 4 presenta una vista de ejemplo de un concepto de servicio de SCADA de alto nivel dentro de un sistema de EMS, en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención.
SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) es un término genérico en la industria para interfaces de monitorización y control de equipos industriales. Un sistema de EMS 410 normalmente lo monitoriza un operador del sistema (por ejemplo, compañía eléctrica), y utilizan algún tipo de solución de SCADA 420-430 para interactuar con el EMS 410, así como con otros sistemas heredados, de modo que es necesario que el sistema de EMS 410 se comunique con el mismo lenguaje. Normalmente, SCADA utiliza uno de varios protocolos industriales. Para los fines de SCADA, el sistema de EMS 410 puede soportar, por ejemplo, dos protocolos, Modbus y DNP3.
A un alto nivel, SCADA expone un conjunto de puntos de control que pueden leerse para obtener los parámetros actuales del sistema (potencia, estado de carga, temperatura, estado de fallo) y escribir (inicio, parada, reinicio, actualizar los puntos de ajuste). Los puntos de control en Modbus se denominan registros, y en DNP3, puntos u objetos. Cada punto o registro se asigna a una propiedad o método de una entidad de EMS. Tales entidades pueden comprender, pero no se limitan a, una información de estado de ESS 411, un medidor 412 o un PCS 413, un estado de servicio o punto de ajuste de operación, etc.
Tanto el SCADA de DNP3 como el SCADA de Modbus se implementan como servicios de SCADA de EMS 414 y se basan en un archivo de configuración 415 para establecer asignaciones entre puntos de SCADA y propiedades de EMS. Este archivo de configuración 415 describe un mapa de puntos, una especificación que especifica qué puntos un sistema de EMS particular 410 debe poner a disposición del SCADA del operador 420, 430.
Para vincular puntos de SCADA con propiedades de EMS, los servicios de SCADA 414 se basan en un marco de acceso a objetos (OAF) (mostrado en la figura 2 como elemento 220), y el OAF se basa a su vez en anotaciones de EMS (mostradas en la figura 2 como elemento 211) que indican qué métodos y propiedades forman parte de una API pública, y que proporcionan metadatos tales como unidades de medición, descripciones legibles por seres humanos, por ejemplo. Pueden proporcionarse archivos de configuración de puntos 415 en lenguaje de marcado basado en texto, tal como XML, y se analizan utilizando el soporte de configuración central de EMS 410.
Es importante tener en cuenta que, a menos que un método o propiedad esté marcado con, por ejemplo, la anotación “propiedad de EMS” o “comando de<e>M<s>”, no puede vincularse con y es efectivamente invisible para la mayoría de las interfaces externas. Las anotaciones son la fuente principal de metadatos, y el archivo de configuración de puntos 415 proporciona detalles específicos del protocolo y modifica tales atributos de anotación como escala y unidades (por ejemplo, el cliente puede desear que la potencia del sistema se presente en kilovatios y no en vatios). El servicio de SCADA 414 crea un vínculo para cada punto, combinando datos del OAF y detalles específicos del protocolo proporcionados por el archivo de configuración de puntos 415. Los vínculos pueden contener también atributos específicos del protocolo.
La figura 5 presenta un dibujo esquemático de un modelo de capa 500, en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención.
Desde el punto de vista arquitectónico, los servicios de SCADA de DNP3 y Modbus son muy similares. Una vez que se inicia un servicio de SCADA 505 con un archivo de configuración de puntos proporcionado (como la configuración 415 en la figura 4), escucha y responde en un puerto especificado. Una biblioteca específica del protocolo 510 maneja la codificación y decodificación a nivel de paquetes, y reenvía solicitudes de lectura y escritura a una capa de usuario 520 (puente de puntos en la figura 5). La capa de usuario 520 busque qué vínculo corresponde al punto abordado por la solicitud, y lee o establece el valor.
La capa de biblioteca de protocolos 510 maneja la comunicación de protocolo a nivel de cable, incluido el direccionamiento, la codificación y decodificación empaquetadas y la detección de errores. Oculta estos detalles de bajo nivel a otros planos del sistema. La biblioteca de protocolos 510 llama a varios métodos bien definidos en la capa de puente de puntos 520 en respuesta a solicitudes de lectura y escritura entrantes.
La capa de puente de puntos 520 recibe las solicitudes de la capa de biblioteca de protocolos 510 y las traduce en llamadas de método contra el modelo de objetos de EMS (dispositivos y servicios dentro del sistema de EMS). La capa de puente de puntos 520 implementa una lógica de protocolo de nivel superior y una conversión semántica entre los formatos de datos de protocolos de SCADA y los tipos de comandos y el modelo de EMS utilizado.
La capa de vínculos de SCADA 530 define vínculos que son extensiones específicas del protocolo de vínculos de del marco de acceso a objetos OAF, y portan atributos necesarios para una característica particular del protocolo de SCADA. Estas incluyen direcciones de puntos, tipos de datos de protocolo, factores de escalado y especificaciones de conversión de unidades. También permiten sobreescribir atributos de OAF convencionales si es necesario.
La capa de OAF 540 proporciona vínculos y almacena metadatos. Los vínculos son objetos que representan elementos individuales (objetos, sus atributos y comandos) de la API de EMS. Los vínculos almacenan metadatos (tipos de datos, descripciones legibles por seres humanos, intervalos de valores, etc.) y facilitan el acceso y la búsqueda.
La capa de servicio de EMS 550 proporciona servicios del sistema EMS, tales como PCS, ESS y medidor tal como se muestra en la figura 4.
Hay varios detalles específicos del protocolo en los archivos de configuración de puntos (tal como el archivo de configuración 210 en la figura 2), pero conceptualmente son similares. Puede entenderse que el archivo de configuración 210 (figura 2) se relaciona con acciones de la capa 530 de la figura 5. Lo siguiente son ejemplos de archivos de configuración simples pero completos para interfaces de SCADA de DNP3 y Modbus. Los puntos de SCADA se ilustran, como ejemplo, en negrita y las propiedades de subrayadas.
E jem plo de DNP3:
<DNP3>
<Puntos>
<AnalogInput name="ESS Real Power B1_UGMW_GEN7"
bindinq="SiteEss.qetRealPower" dnp3type="G30V5" index="0"
unit="kw" scale="0.1" eventClass="l" deadband="0.01"/>
<AnalogInput name="ESS ReactivePower B1_UGMV_GEN7" binding="SiteEss.getReactivePower" dnp3type="G30V5"
index="l" unit="kVAr" scale="0.1" eventClass="1" deadband="0.01"/>
<AnalogOutput name="ESS Real Power SetPoint" binding="SiteEss.commandRealPowerSignal" index="0" unit="kW"/>
<BinaryInput name="ESS Running Bl_UCON_GENX"
binding="SiteEss.isEssRunning" index="0" eventClass="1"/>
<BinaryInput name="ESS Remóte Power Bl_ISO_UASW_RIGX" binding="SiteEss.isEssPowerRemotelyControlled"
index="5" eventClass="l"/>
</Puntos>
</DNP3>
Ejem plo de Modbus:
<ModbusMap>
<Registros>
<!— status - booleans — >
dnput bindinq='SiteEss.hasC1-tticalFault' index='01 unsigned='true' />
<Input binding='SiteEss.isParticipating1 index=11' unsigned='true' />
clnput binding='SiteEss.isLocked' index='2' unsigned='true' />
clnput binding='SiteEss.isRunning' index=,3' unsigned='true' />
<! status analog valúes >
<Input binding='SiteEss.realPower1 index=’4' scale='0.1' />
clnput binding='SiteEss.getilaxP' index='5r scale='0.1' unsigned='true' /> clnput binding='SiteEss.getAverageSoc' index='6' scale='10'
unsigned='true' />
clnput binding='SiteEss.getDcVoltage' index=’7' scale='10'
unsigned='true' />
clnput binding='SiteEss.getDcPower' index='8' scale='0.1'
unsigned='false' />
clnput binding='SiteEss.getAcChargePowerLimit' index='9' scale='0.1' unsigned='true' />
clnput binding='SiteEss.getAcDischargePowerLirait' index='10' scale='0.1' unsigned='true' />
c!— control - analog — >
cHolding binding='SiteEss.setRealPowerSignal'
c/Registros>
c/ModbusMap>
La figura 6 presenta un diagrama de bloques de ejemplo de un aparato de control (EMS) 120 en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención. El aparato 120 puede ser un equipo de usuario (UE), dispositivo o aparato de usuario, tal como un sistema informático remoto.
La estructura general del aparato 120 comprende una interfaz de usuario 640, una interfaz de comunicación 650, un procesador 610 y una memoria 620 acoplada al procesador 610. El aparato 120 comprende además software 630 almacenado en la memoria 620 y operable para cargarse en y ejecutarse en el procesador 610. El software 630 puede comprender uno o más módulos de software y puede estar en forma de un producto de programa informático.
El aparato 120 puede comprender también opcionalmente un dispositivo de posicionamiento por satélite (GPS) 670, un dispositivo de captura (tal como dispositivo sensor) 660 para capturar datos de actividad local y/o datos ambientales actuales. El aparato 120 puede comprender además un controlador de interfaz de usuario 680.
El procesador 610 puede ser, por ejemplo, una unidad de procesamiento central (CPU), un microprocesador, un procesador de señales digitales (DSP), una unidad de procesamiento gráfico, o similares. La figura 6 muestra un procesador 610, pero el aparato 120 puede comprender una pluralidad de procesadores.
La memoria 620 puede ser, por ejemplo, una memoria no volátil o volátil, tal como una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable (PROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoriaflash,un disco de datos, un almacenamiento óptico, un almacenamiento magnético, una tarjeta inteligente, o similares. El aparato 120 puede comprender una pluralidad de memorias. La memoria 620 puede construirse como parte del aparato 120 o puede insertarse en una ranura, puerto o similar del aparato 120 por parte de un usuario. La memoria 620 puede servir para el único propósito de almacenar datos, o puede construirse como parte de un aparato que sirve para otros fines, tales como procesamiento de datos. Pueden almacenarse una aplicación de datos propietaria (aplicación de control del cliente) 631, datos del sistema de control y datos ambientales en la memoria 620.
El controlador de interfaz de usuario 680 puede comprender circuitos para recibir entradas de un usuario del aparato 120, por ejemplo, por medio de un teclado, una interfaz de usuario gráfica mostrada en la pantalla de las interfaces de usuario 640 del aparato 120, circuitos de reconocimiento de voz o un dispositivo auxiliar, tal como unos auriculares, y para proporcionar salida al usuario por medio de, por ejemplo, una interfaz de usuario gráfica o un altavoz.
El dispositivo de posicionamiento por satélite 670 está configurado para proporcionar información de ubicación. Tal información puede comprender, por ejemplo, información de coordenadas de posición, velocidad, dirección de movimiento, hora (hora GPS) y altitud.
El módulo de interfaz de comunicación 650 implementa por lo menos parte de la transmisión de datos. El módulo de interfaz de comunicación 650 puede comprender, por ejemplo, un módulo de interfaz inalámbrica o cableada.
La interfaz inalámbrica puede comprender un módulo de radio tal como WLAN, Bluetooth, infrarrojos (IR), identificación por radiofrecuencia (<r>F ID), GSM/GPRS, CDMA, WCDMA, LTE (evolución a largo plazo) o 5G. La interfaz cableada puede comprender, por ejemplo, un bus en serie universal (USB) o el estándar 0183/2000 de la National Marine Electronics Association (NMEA). El módulo de interfaz de comunicación 650 puede integrarse en el aparato 120, o en un adaptador, tarjeta o similar que puede insertarse en una ranura o puerto adecuado del aparato 120. El módulo de interfaz de comunicación 650 puede soportar una tecnología de interfaz de radio o una pluralidad de tecnologías. El aparato 120 puede comprender una pluralidad de módulos de interfaz de comunicación 650.
Un experto en la materia apreciará que, además de los elementos mostrados en la figura 6, el aparato 120 puede comprender otros elementos, tales como micrófonos, pantallas adicionales, así como circuitos adicionales tales como circuitos de entrada/salida (I/O), chips de memoria, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), circuitos de procesamiento para fines específicos tales como circuitos de codificación/decodificación de fuente, circuitos de codificación/decodificación de canal, circuitos de cifrado/descifrado, y similares. Además, el aparato 120 puede comprender una batería desechable o recargable (no mostrada) para alimentar como alimentación externa si no está disponible una fuente de alimentación externa.
En una forma de realización, el aparato 120 comprende medios de reconocimiento de voz. Utilizando estos medios, puede reconocerse una frase predefinida a partir de la voz y traducirla en información de control para el aparato 120, por ejemplo.
El dispositivo de posicionamiento por satélite 670 y el dispositivo de captura 660 pueden estar configurados para estar comprendidos por el aparato 120 o conectados como dispositivos separados al aparato 120. En caso de que el dispositivo de posicionamiento por satélite 670 y el dispositivo de captura 660 estén comprendidos en el aparato 120, pueden conectarse al aparato 120 utilizando un bus interno del aparato 120. En caso de que el dispositivo de posicionamiento por satélite 670 y el dispositivo de captura 660 sean dispositivos externos conectados al aparato 120, pueden conectarse al aparato 120 utilizando la interfaz de comunicación 650 del aparato 120 o utilizando el bus interno.
La figura 7 presenta un diagrama de bloques de ejemplo de un aparato servidor 130 en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención.
La estructura general del aparato servidor 130 comprende un procesador 710 y una memoria 720 acoplada al procesador 710. El aparato servidor 130 comprende además software 730 almacenado en la memoria 720 y operable para cargarse y ejecutarse en el procesador 710. El software 730 puede comprender uno o más módulos de software, tales como la aplicación de servicio 731 y puede estar en forma de un producto de programa informático.
El procesador 710 puede ser, por ejemplo, una unidad central de procesamiento (CPU), un microprocesador, un procesador de señales digitales (DSP), una unidad de procesamiento gráfico o similares. La figura 7 muestra un procesador 710, pero el aparato servidor 130 puede comprender una pluralidad de procesadores.
La memoria 720 puede ser, por ejemplo, una memoria no volátil o volátil, tal como una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable (PROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria flash, un disco de datos, un almacenamiento óptico, un almacenamiento magnético, una tarjeta inteligente, o similares. El aparato servidor 130 puede comprender una pluralidad de memorias. La memoria 720 puede construirse como parte del aparato servidor 130 o puede insertarse en una ranura, puerto o similar del aparato servidor 130 por parte de un usuario. La memoria 720 puede servir para el único propósito de almacenar datos, o puede construirse como parte de un aparato que sirve para otros propósitos, tales como procesamiento de datos.
El módulo de interfaz de comunicación 750 implementa por lo menos parte de la transmisión de radio. El módulo de interfaz de comunicación 750 puede comprender, por ejemplo, un módulo de interfaz inalámbrica o cableada. La interfaz inalámbrica puede comprender un módulo de radio tal como WLAN, Bluetooth, infrarrojos (IR), identificación por radiofrecuencia (r F ID), GSM/GPRS, CDMA, WCDMA, LTE (evolución a largo plazo) o 5G. El módulo de interfaz de comunicación 750 puede integrarse en el aparato servidor 130, o en un adaptador, tarjeta o similar que puede insertarse en una ranura o puerto adecuado del aparato servidor 130. El módulo de interfaz de comunicación 750 puede soportar una tecnología de interfaz de radio o una pluralidad de tecnologías. Los datos del sistema de control capturados asociados con datos ambientales del aparato 120 o subsistema 110 pueden recibirse por el aparato servidor 130 utilizando la interfaz de comunicación 750.
El proceso del servidor de correo electrónico 760, que puede recibir mensajes de correo electrónico enviados desde aparatos de control 120 y aparatos informáticos remotos 160 a través de la red 150. El servidor 760 puede comprender un módulo analizador de contenido 761, que comprueba si el contenido del mensaje recibido cumple con los criterios que se establecen para el nuevo elemento de datos de actividad del servicio. El módulo analizador de contenido 761 puede, por ejemplo, comprobar si el mensaje de correo electrónico contiene un elemento de datos de actividad válido que va a utilizarse. El elemento de datos válido recibido por el servidor de correo electrónico se envía luego a un servidor de aplicaciones 740, que proporciona servicios de aplicaciones, por ejemplo, en relación con las cuentas de usuario almacenadas en una base de datos de usuarios 770 y el contenido del servicio de gestión de contenido. El contenido proporcionado por el sistema de servicio 100 se almacena en una base de datos de contenido 780.
Un experto en la materia apreciará que, además de los elementos mostrados en la figura 7, el aparato servidor 130 puede comprender otros elementos, tales como micrófonos, pantallas, así como circuitos adicionales tales como circuitos de entrada/salida (I/O), chips de memoria, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), circuitos de procesamiento para fines específicos tales como circuitos de codificación/decodificación de fuente, circuitos de codificación/decodificación de canal, circuitos de cifrado/descifrado y similares.
La figura 8 presenta un diagrama de bloques de ejemplo de un aparato informático remoto 160 en el que pueden aplicarse diversas formas de realización de la invención. El aparato informático 160 puede ser un equipo de usuario (UE), un dispositivo o aparato de usuario, tal como un terminal móvil, un teléfono inteligente, un ordenador portátil, un ordenador de escritorio u otro dispositivo de comunicación. El aparato informático 160 puede ser una RTU para la interfaz de SCADA o un aparato remoto para acceder al aparato de EMS 120, a los dispositivos del sistema EMS 141, 142 y al subsistema 115, por ejemplo.
La estructura general del aparato informático 160 comprende una interfaz de usuario 840, una interfaz de comunicación 850, un procesador 810 y una memoria 820 acoplada al procesador 810. El aparato informático 160 comprende además software 830 almacenado en la memoria 820 y operable para cargarse y ejecutarse en el procesador 810. El software 830 puede comprender uno o más módulos de software, tales como la aplicación de software cliente remota 831, y puede estar en forma de un producto de programa informático. El aparato informático 160 puede comprender además un controlador de interfaz de usuario 860.
El procesador 810 puede ser, por ejemplo, una unidad de procesamiento central (CPU), un microprocesador, un procesador de señales digitales (DSP), una unidad de procesamiento gráfico, o similares. La figura 8 muestra un procesador 810, pero el aparato informático 160 puede comprender una pluralidad de procesadores.
La memoria 820 puede ser, por ejemplo, una memoria no volátil o volátil, tal como una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de solo lectura programable (PROM), una memoria de solo lectura programable y borrable (EPROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoriaflash,un disco de datos, un almacenamiento óptico, un almacenamiento magnético, una tarjeta inteligente, o similares. El aparato informático 160 puede comprender una pluralidad de memorias. La memoria 820 puede construirse como parte del aparato informático 160 o puede insertarse en una ranura, puerto o similar del aparato informático 160 por parte de un usuario. La memoria 820 puede servir para el único propósito de almacenar datos, o puede construirse como parte de un aparato que sirve para otros fines, tales como procesamiento de datos.
El controlador de interfaz de usuario 860 puede comprender circuitos para recibir entradas de un usuario del aparato informático 160, por ejemplo, por medio de un teclado, una interfaz de usuario gráfica mostrada en la pantalla de las interfaces de usuario 840 del aparato informático 160, circuitos de reconocimiento de voz o un dispositivo auxiliar, tal como unos auriculares, y para proporcionar salida al usuario por medio de, por ejemplo, una interfaz de usuario gráfica o un altavoz.
El módulo de interfaz de comunicación 850 implementa por lo menos parte de la transmisión de radio. El módulo de interfaz de comunicación 850 puede comprender, por ejemplo, un módulo de interfaz inalámbrica o cableada. La interfaz inalámbrica puede comprender un módulo de radio tal como WLAN, Bluetooth, infrarrojos (IR), identificación por radiofrecuencia (RF ID), GSM/GPRS, CDMA, WCDMA, LTE (evolución a largo plazo) o 5G. La interfaz cableada puede comprender, por ejemplo, un bus en serie universal (USB) o el estándar 0183/2000 de la National Marine Electronics Association (NMEA). El módulo de interfaz de comunicación 850 puede integrarse en el aparato informático remoto 160, o en un adaptador, tarjeta o similar que puede insertarse en una ranura o puerto adecuado del aparato informático remoto 160. El módulo de interfaz de comunicación 850 puede soportar una tecnología de interfaz de radio o una pluralidad de tecnologías. El aparato informático 160 puede comprender una pluralidad de módulos de interfaz de comunicación 850.
Un experto en la materia apreciará que, además de los elementos mostrados en la figura 8, el aparato informático 160 puede comprender otros elementos, tales como micrófonos, pantallas adicionales, así como circuitos adicionales tales como circuitos de entrada/salida (I/O), chips de memoria, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), circuitos de procesamiento para fines específicos tales como circuitos de codificación/decodificación de fuente, circuitos de codificación/decodificación de canal, circuitos de cifrado/descifrado, y similares. Además, el aparato informático 160 puede comprender una batería desechable o recargable (no mostrada) para alimentarse como alimentación externa si no está disponible una fuente de alimentación externa.
La figura 9 muestra un diagrama de flujo que muestra operaciones según una forma de realización de ejemplo de la invención. En la etapa 900, se inicia un método en un aparato controlador de sistema de gestión de energía (EMS) para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) para un sistema de gestión de energía (EMS). En la etapa 910, se almacena un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, en donde el mapa de puntos está configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA. En la etapa 920, se proporcionan los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, en donde cada objeto de datos de EMS comprende propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS. En la etapa 930, se proporciona información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS). En la etapa 940, se escanean objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS mediante un marco de acceso a objetos (OAF), y se combinan con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (OBR). En la etapa 950, se compila el archivo de configuración de SCADA, mediante un marco de vínculos de SCADA, para combinar la asignación de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos (OBR) para generar información de vínculos de SCADA específica del protocolo de comunicación configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS). El método finaliza en la etapa 960.
Sin limitar de ningún modo el alcance, la interpretación o la aplicación de las reivindicaciones que aparecen a continuación, un efecto técnico de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es un sistema mejorado para el control de una central eléctrica.
Un efecto técnico de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es que se mejora la fiabilidad del sistema de control.
Un efecto técnico adicional de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es que se mejora la precisión de los datos de control.
Otro efecto técnico de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es que se ahorra tiempo de codificación. No es necesario que el desarrollador realice ninguna codificación personalizada para crear un servidor de SCADA que cumpla con los requisitos de la interfaz de datos de SCADA del cliente. Solo es necesario crear un archivo de configuración según el requisito de datos.
Otro efecto técnico de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es que se mejora la coherencia. Otras interfaces externas, tales como HMI y servicios web, pueden utilizar el mismo marco OAF y repositorio de vínculos de objetos. Por tanto, se proporciona coherencia de los datos en todas las interfaces.
Otro efecto técnico de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es que se mejora la flexibilidad. La interfaz de SCADA puede modificarse simplemente cambiando el archivo de configuración de SCADA sin ningún cambio de código.
Otro efecto técnico de una o más de las formas de realización de ejemplo divulgadas en la presente memoria es que puede utilizarse una variedad más amplia de dispositivos y fabricantes.
También se observa en la presente memoria que, aunque lo anterior describe formas de realización de ejemplo de la invención, estas descripciones no deben considerarse en un sentido limitativo. Más bien, existen varias variaciones y modificaciones que pueden realizarse sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Método implementado por ordenador en un aparato controlador de sistema de gestión de energía (EMS) para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA (control de supervisión y adquisición de datos) para un sistema de gestión de energía (EMS), que comprende:
almacenar un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración de SCADA un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, estando el mapa de puntos configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA;
proporcionar los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, comprendiendo cada objeto de datos de EMS propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS;
estando el método caracterizado por que comprende asimismo:
proporcionar información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS); escanear, mediante un marco de acceso a objetos (OAF), objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS y combinarlos con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (OBR); y
compilar, mediante un marco de vínculos de SCADA, el archivo de configuración de SCADA para combinar la asignación de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos (OBR) para generar información de vínculos de SCADA específica del protocolo de comunicación configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS).
2. Método según la reivindicación 1, que comprende asimismo:
recibir una solicitud de datos de un cliente SCADA en la interfaz esclava de SCADA;
determinar, mediante una capa de biblioteca de protocolos de SCADA de EMS, un protocolo de SCADA de la solicitud de datos;
generar una llamada de servicio a una capa de puente de puntos en respuesta al protocolo de SCADA determinado; y
convertir la llamada de servicio en una llamada a objeto de datos de EMS para una capa de vínculos de SCADA.
3. Método según la reivindicación 2, que comprende asimismo:
conectar la llamada a objeto de datos de EMS, mediante la capa de vínculos de SCADA, a por lo menos una llamada de método a un objeto de datos de EMS ejecutable codificado en un lenguaje de programación de tipado estático.
4. Método según la reivindicación 3, en el que la llamada a objeto de datos de EMS ejecutable está conectada por medio de una capa de marco de acceso a objetos (OAF) con una capa de objetos de EMS.
5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en la que la llamada a objeto de datos de EMS está conectada con por lo menos un dispositivo de EMS o servicio de EMS de la capa de objetos de EMS.
6. Método según la reivindicación 4, en el que la capa de marco de acceso a objetos (OAF) está configurada para proporcionar vínculos y metadatos.
7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el objeto de datos de EMS comprende por lo menos uno de entre los siguientes:
un equipo de recursos energéticos;
un sistema de almacenamiento de energía (ESS);
un dispositivo de medición;
un estado de lógica de software; y
un punto de ajuste de operación.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el punto de datos de SCADA comprende por lo menos una de entre la siguiente información recibida:
datos de estado del equipo;
estado de carga (SOC) de un sistema de almacenamiento de energía;
lecturas de medición;
información de estado de potencia real o potencia reactiva;
información de temperatura; e
información de estado de fallo.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el punto de datos de SCADA comprende por lo menos una de entre la siguiente información transmitida:
comando de inicio;
comando de parada;
comando de reinicio; y
comando de actualización de punto de ajuste.
10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la interfaz esclava de SCADA está configurada para funcionar utilizando por lo menos uno de entre los siguientes protocolos:
DNP3; y
Modbus, estando el punto de datos de SCADA configurado para comprender:
un registro en Modbus; o
un punto o un objeto en DNP3.
11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que las anotaciones de EMS comprenden por lo menos uno de entre los siguientes:
una indicación de qué objetos de datos de EMS forman parte de una API pública; y
unos metadatos, comprendiendo los metadatos por lo menos uno de entre los siguientes:
unas unidades de medición; y
unas descripciones legibles por seres humanos.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el archivo de configuración de SCADA comprende por lo menos una de entre la siguiente información de protocolo:
tipo de datos utilizados;
información de codificación; y
posiciones de puntos y su asignación a propiedades físicas del dispositivo de EMS.
13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la interfaz esclava de SCADA para un sistema de gestión de energía (EMS) comprende por lo menos una de entre:
una primera interfaz esclava para una unidad terminal remota (RTU) para controlar el EMS; y
una segunda interfaz esclava para un acceso local para el soporte y la monitorización del estado.
14. Aparato controlador para un sistema de gestión de energía (EMS) para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA, comprendiendo el aparato controlador:
una interfaz de comunicación configurada para transmitir información con un cliente SCADA y objetos de datos de EMS;
por lo menos un procesador; y
por lo menos una memoria que incluye código de programa informático;
estando dicha por lo menos una memoria y el código de programa informático configurados para, con dicho por lo menos un procesador, hacer que el aparato:
almacene un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, estando el mapa de puntos configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA;
proporcione los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, comprendiendo cada objeto de datos de EMS propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS;
caracterizado por que asimismo se hace que el aparato:
proporcione información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS);
escanee, mediante un marco de acceso a objetos (OAF), objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS y las combine con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (OBR); y
compile, mediante un marco de vínculos de SCADA, el archivo de configuración de SCADA para combinar las asignaciones de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos (OBR) para generar información de vínculos de SCADA configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS).
15. Programa informático incorporado en un medio no transitorio legible por ordenador que comprende un código de programa ejecutable por ordenador, haciendo dicho código, cuando se ejecuta por al menos un procesador de un aparato, que el aparato:
almacene un archivo de configuración de SCADA, incluyendo el archivo de configuración un mapa de puntos que asigna puntos de datos de SCADA a objetos de datos de EMS, estando el mapa de puntos configurado para definir los objetos de datos de EMS accesibles por medio de la interfaz esclava de SCADA utilizando los puntos de datos de SCADA;
proporcione los objetos de datos de EMS codificados en lenguaje de programación de tipado estático, en donde cada objeto de datos de EMS comprende propiedades de entidad asociadas utilizando anotaciones de EMS; estando caracterizado asimismo por hacer que el aparato:
proporcione información de configuración de sitios del sistema de gestión de energía (EMS);
escanee, mediante un marco de acceso a objetos (OAF), objetos de datos de EMS con anotaciones de EMS y las combine con la información de configuración de sitios para generar un repositorio de vínculos de objetos (OBR); y
compile, mediante un marco de vínculos de SCADA, el archivo de configuración de SCADA para combinar las asignaciones de puntos de datos de SCADA con el repositorio de vínculos de objetos (OBR) para generar información de vínculos de SCADA configurada para formar una parte de la interfaz esclava de SCADA para el sistema de gestión de energía (EMS).
ES19874661T 2018-10-18 2019-10-17 Aparato, dispositivo y método implementado por ordenador para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA Active ES2957416T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/163,952 US10871768B2 (en) 2018-10-18 2018-10-18 Apparatus, device and computer implemented method for automatic generation of SCADA slave interface
PCT/US2019/056731 WO2020081809A1 (en) 2018-10-18 2019-10-17 Apparatus, device and computer implemented method for automatic generation of scada slave interface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2957416T3 true ES2957416T3 (es) 2024-01-18

Family

ID=70280766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19874661T Active ES2957416T3 (es) 2018-10-18 2019-10-17 Aparato, dispositivo y método implementado por ordenador para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10871768B2 (es)
EP (1) EP3867710B1 (es)
CN (1) CN112955828A (es)
ES (1) ES2957416T3 (es)
PL (1) PL3867710T3 (es)
WO (1) WO2020081809A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6956280B2 (ja) * 2018-10-31 2021-11-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 ＳＣＡＤＡ Ｗｅｂ ＨＭＩシステム
BR112022021038A2 (pt) * 2020-06-12 2022-12-20 Tetra Laval Holdings & Finance Método e servidor central para permitir o acesso a dados processuais de uma instalação de produção de alimentos, instalação de produção de alimentos, e, programa de computador
US11418362B2 (en) * 2020-11-25 2022-08-16 Schneider Electric It Corporation Systems and methods for group control using service data objects
CN113763954A (zh) * 2021-09-10 2021-12-07 河南华东工控技术有限公司 一种基于语音识别技术的scada组态界面操作方法
EP4258067A1 (en) * 2022-04-06 2023-10-11 Siemens Aktiengesellschaft System and computer-implemented method to generate a configuration for external datapoint access
CN117519009A (zh) * 2023-10-31 2024-02-06 北京龙软科技股份有限公司 一种基于web方式的组态编辑系统和进行组态编辑的方法
CN117544510A (zh) * 2023-11-14 2024-02-09 河北燃气有限公司 一种scada系统及协议层数据配置方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067477A (en) * 1998-01-15 2000-05-23 Eutech Cybernetics Pte Ltd. Method and apparatus for the creation of personalized supervisory and control data acquisition systems for the management and integration of real-time enterprise-wide applications and systems
SG109956A1 (en) * 2001-06-19 2005-04-28 Eutech Cybernetics Pte Ltd Method and apparatus for automatically generating a scada system
EP1723559A1 (en) * 2004-02-20 2006-11-22 ABB Technology Ltd Method, computer based-system and virtual asset register
US7950023B2 (en) * 2005-02-04 2011-05-24 Microsoft Corporation Utilizing abstract descriptions to generate, exchange, and configure service and client runtimes
US8566781B2 (en) * 2007-04-23 2013-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Model-based view parts and reusable data source configurations
CN101874229B (zh) 2007-11-26 2015-02-25 维斯塔斯风力系统有限公司 在风力发电系统的风力发电机中登记事件的方法和系统
US8761948B1 (en) 2008-04-25 2014-06-24 Versify Solutions, Inc. System and method for managing and monitoring renewable energy power generation
EP3835893B1 (en) * 2008-05-02 2023-07-12 AVEVA Software, LLC System for maintaining unified access to scada and manufacturing execution system (mes) information
US20120029720A1 (en) 2010-07-29 2012-02-02 Spirae, Inc. Dynamic distributed power grid control system
ES2384923B1 (es) * 2010-10-29 2013-06-11 Telefónica, S.A. Método y sistema para gestionar comunicaciones en sistemas de control y supervisión industriales.
BR112015026650A2 (pt) * 2013-04-25 2017-07-25 Ge Intelligent Platforms Inc método para facilitar uma interface e aparelho
CN106232967B (zh) * 2014-04-23 2019-03-12 瓦锡兰芬兰有限公司 控制发动机的控制装置和利用控制装置控制发动机的方法
US20170115645A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Ge Intelligent Platforms, Inc. Apparatus and method for interfacing with supervisory monitoring and control arrangements
EP3383771B1 (en) * 2015-11-30 2023-02-22 Hubbell Incorporated Interrupt exception window protocol on a data communication bus and methods and apparatuses for using same
US10268611B2 (en) * 2016-02-17 2019-04-23 Honeywell International Inc. Input/output (I/O) binding with automatic international electromechanical commission (IEC) address generation in remote terminal unit (RTU) configuration

Also Published As

Publication number Publication date
EP3867710B1 (en) 2023-08-09
CN112955828A (zh) 2021-06-11
EP3867710A4 (en) 2022-06-22
EP3867710C0 (en) 2023-08-09
PL3867710T3 (pl) 2024-02-19
WO2020081809A1 (en) 2020-04-23
US20200125076A1 (en) 2020-04-23
EP3867710A1 (en) 2021-08-25
US10871768B2 (en) 2020-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2957416T3 (es) Aparato, dispositivo y método implementado por ordenador para la generación automática de una interfaz esclava de SCADA
Pereira et al. IoT embedded linux system based on Raspberry Pi applied to real-time cloud monitoring of a decentralized photovoltaic plant
Froiz-Míguez et al. Design, implementation and practical evaluation of an IoT home automation system for fog computing applications based on MQTT and ZigBee-WiFi sensor nodes
EP2946540B1 (en) Protocol translation in smart grid communications
Kabalci et al. Design and implementation of a renewable energy monitoring system
US10855526B2 (en) Sensor registration method, sensor registration system, and relay device
KR20130097006A (ko) 자가 설치 ｍ2ｍ 플랫폼 장치 및 ｍ2ｍ 서비스 제공 방법
BR102013009846B1 (pt) Aparelho e método para determinar a localização de um dispositivo sem fio após o desligamento
KR102351620B1 (ko) 모바일 기기를 이용한 지능형 설비관리 시스템 및 방법
KR20210024333A (ko) 전기 차량 충전 장치의 충전 부하를 관리하기 위한 충전 부하 관리 장치 및 그 동작 방법
Peng et al. A home energy monitoring and control system based on ZigBee technology
CN107579867A (zh) 一种基于大数据的敬老院移动监护系统
Radia et al. IoT-based wireless data acquisition and control system for photovoltaic module performance analysis
Hawayek et al. Real-time bluetooth communication between an FPGA based embedded system and an Android phone
Zeyad et al. A Smart Home Appliances Controlling Application (HACA-App) with Highly Secretive System
CN103780665A (zh) 数据传输系统、数据传输方法与行动电子装置
Jadhav et al. Internet based remote monitoring and control system
Mitterer et al. Industrial iot security concept with extended iso/iec/ieee 21450 teds
Manitchotpisit et al. IEEE1888 Bluetooth-Wi-Fi Gateway for BLE Sensor Network
KR20200005130A (ko) 센서 프로토콜을 업데이트하기 위한 방법 및 시스템
CN113900715B (zh) 一种信息管理系统、方法、装置及存储介质
Ruiz-Rosero et al. Firmware architecture to support Plug and Play sensors for IoT environment
US20230283104A1 (en) Mobile bridge for genset controller
CN207339881U (zh) 一种基于大数据的敬老院移动监护系统
US20220302751A1 (en) Control server, tracking system, communication method, and non-transitory recording medium