saTECH RIO
Manual de Usuario
Rev.: 1.0
Fecha: Septiembre 2014
© Electrotécnica Arteche Smart Grid, S.L.
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Documento sujeto a modificaciones.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
TABLA DE CONTENIDOS
TABLA DE CONTENIDOS ... 3
Capítulo 1. Introducción ... 4
1.1. Propósito de este documento ... 4
1.2. saTECH RIO ... 4
1.3. Características Hardware ... 4
1.4. Características Software ... 7
1.5. Dimensiones Mecánicas ... 9
Capítulo 2. Medidas de Seguridad ... 10
Capítulo 3. Recepción ... 11
3.1. Desembalaje ... 11
3.2. Prueba de funcionamiento ... 11
Capítulo 4. Instalación ... 13
4.1. Montaje ... 13
Capítulo 5. Frontal ... 14
Capítulo 6. Conexionado ... 15
6.1. Toma de Tierra ... 15
6.2. Borna de alimentación ... 16
6.3. Comunicaciones ... 16
6.3.1. Conexiones en el frontal del equipo ... 16
6.3.2. Puertos Ethernet ... 17
6.3.3. Puertos Serie ... 18
6.4. Entradas/Salidas digitales ... 19
Capítulo 7. Software ... 20
7.1. Arquitectura ... 20
7.2. saTECH RIO ... 20
Capítulo 8. Indicadores visuales del equipo ... 22
8.1. LCD Frontal RIO ... 22
8.1.1. Menú de Eventos ... 22
8.1.2. Menú de opciones generales ... 23
8.1.3. Menú de comunicaciones ... 24
8.1.4. Menú de Diagnóstico ... 25
8.1.5. Menu Guardar cambios ... 25
INTRODUCCIÓN
Capítulo 1. Introducción
1.1. Propósito de este documento
Proporcionar al usuario la información para poder instalar y utilizar un equipo saTECH RIO.
1.2. saTECH RIO
El saTECH RIO es un equipo que permite la interconexión entre equipos para la transmisión de mensajes Goose entre dos extremos. Está diseñado para garantizar unos tiempos de adquisición, tratamiento de lógicas, envío de gooses, recepción en el otro extremo, y tratamiento posterior por debajo de 12 ms.
1.3. Características Hardware
Comunicaciones
Tres puertos Ethernet 10/100 Mbps: una salida frontal en RJ45 y dos salidas posteriores con opciones de RJ45 o fibra óptica tipo ST preparadas para dar redundancia física.
Cuatro puertos serie configurables RS232 o RS485 (dos o cuatro hilos).
Dos puertos USB frontales para mantenimiento.
Un puerto miniUSB para labores de diagnóstico y mantenimiento
Entrada y salida de sincronización IRIG-B con regeneración de señal
Alimentación
Opción 48Vcc rango de entrada 36-75 Vcc.
Opción 125Vcc rango de entrada 60-160 Vcc.
Opción: 250 Vcc con rango de entrada 200-400 Vcc
INTRODUCCIÓN
Características Medio Ambientales
Rango de temperatura de funcionamiento: -40ºC a +85ºC1
Rango de temperatura de almacenaje: -40ºC a +85ºC
Tamaño
2U
Montaje en rack de 19”
Indicadores Visuales
Display LCD de 4x20 caracteres con teclado
Leds: 48 LED programables por el usuario
Leds: Indicación de alimentación y estado
Leds: Indicación de comunicaciones de puertos serie y Ethernet.
Entradas Digitales
Entradas digitales opto acopladas para tensión de polarización ±125 Vcc
Entradas aisladas con común independiente, o agrupadas en conjuntos con un común cada 8 entradas
Tensión de aislamiento de 2500 Vrms
Borneros enchufables con fijación.
En sistemas de 125Vcc se puede garantizar la activación de la entrada para tensiones superiores a 88Vdc y la desactivación para tensiones inferiores a 80Vdc.
Salidas Digitales
Hasta 144 salidas digitales por relé electromecánico
Tensión de aislamiento de 5000 Vrms
Capacidad de corte de 500 mA a 125 Vcc
INTRODUCCIÓN
Salida de fallo hardware
Borneros enchufables con fijación
Ensayos tipo
Ensayos ambientales:
Frío Seco. IEC 60068-2-1 (2007). -40ºC, 16 horas.
Calor Seco. IEC 60068-2-2 (2007). 85ºC, 16 horas
Calor Cíclico. IEC 60068-2-30 (2005). 25ºC/55ºC, 93%HR
Vibración. IEC 60068-2-6 (2008). Equipo energizado, 20 ciclos por eje de 2g entre 10 y 150Hz.
Compatibilidad electromagnética:
Inmunidad a descarga electrostática. IEC 61000-4-2 (2009). Nivel 4. 8kV en descarga de contacto y 15kV en aire.
Inmunidad a campos radiados. IEC 61000-4-3 2008 / A1: 2008 / A2: 2010. 10V/m 1kHz, de 80 a 1000MHz.
Perturbaciones de transitorios rápidos. IEC 61000-4-4 (2012). Clase 4. 4kV a 5kHz.
Inmunidad a ondas de choque. IEC 61000-4-5 (2006). Clase IV, 4kV en común, 2kV en modo diferencial en 1,2/50us.
Inmunidad a perturbaciones conducidas. IEC 61000-4-6 (2009). 10 Vrms. Banda 0,15 a 80 MHz.
Emisiones radiadas. IEC 61000-6-4 2007 / A1: 2011. Clase A.
Inmunidad a ondas oscilatorias. IEC 61000-4-12 (2006).
Perturbaciones de alta frecuencia. EN 60255-22-1 (2008).
Ensayos Eléctricos.
Rigidez dieléctrica. EN 60255-5 (2001). 5kV en entradas/salida. 2’5kV en puertos de comunicaciones y alimentación, 1’5kV en Ethernet.
Impulso eléctrico. EN 60255-5 (2001). 5kV entre entradas/salidas y resto de puertos. 2kV en comunicaciones. 1.2/50us, tres impulsos positivos y tres negativos.
INTRODUCCIÓN
Interrupciones y caídas de tensión. En 60255-11 (2010). Interrupción 95%/5s;
caídas de 30%/10ms y 60%/100ms.
1.4. Características Software
Funcionalidades
Software de control de subestación en tiempo real..
Módulo de adquisición de señales digitales.
Módulo de mandos: Incluye el control, ejecución, seguimiento de mandos y el control de enclavamiento de mandos. Se registra el origen del mando en la página de eventos
Módulo de eventos con precisión de milisegundos. Posibilidad de descarga del registro de eventos por USB
Módulo de alarmas con acuse
Watchdog Software
Comunicaciones
Protocolos de comunicaciones maestros y esclavos:
IEC 61850 Maestro y esclavo
Otros protocolos (Bajo demanda):
DNP 3.0 TCP Maestro y esclavo
DNP 3.0 Serie Maestro y esclavo
IEC-60870-5-101 Solo esclavo
Opción Modbus RTU (Modbus Serie). Solo maestro
Opción Modbus TCP. Maestro y esclavo.
Opción SAP20. Solo esclavo.
Opción IEC-60870-5-104 Maestro y esclavo.
Opción IEC-60870-5-103 Maestro.
IEC-60870-5-101 Maestro.
INTRODUCCIÓN
Posibilidad de disponer de otros protocolos ad-hoc según requerimientos de cliente (IEC 60870-5-103 esclavo, IEC 60870-5-102 maestro, Harris 5000, Harris 6000).
Lógicas
Módulo de lógicas IEC 61131-6 y automatismos
Base de Datos
Módulo de base de datos en tiempo real con memoria nativa IEC 61850.
Telegestión
Servidor FTP Seguro (SFTP)
Servidor SSH
Herramientas de configuración
Herramientas de configuración y mantenimiento local mediante display LCD.
El equipo se configura mediante una herramienta de configuración amigable en entorno gráfico.
Sincronización
Drivers de sincronización de alta precisión basado en IRIG-B.
Sincronización por red con NTP/SNTP
Ciberseguridad
Gestión de contraseñas cifradas
Bajo demanda: Firewall personalizable integrado en el equipo
INTRODUCCIÓN
1.5. Dimensiones Mecánicas
En la imagen siguiente se muestran las cotas principales del equipo saTECH RIO. Todas las cotas están expresadas en milímetros.
Figura 1-1 Plano acotado
MEDIDAS DE SEGURIDAD
Capítulo 2. Medidas de Seguridad
El saTECHC RIO debe ser manipulado únicamente por personal cualificado. Una manipulación errónea puede causarle lesiones y dañar el equipo o las instalaciones
Antes de abrir el saTECH RIO hay que desconectarlo o “desenergizarlo”.
El contacto con voltajes peligrosos y corrientes dentro de este equipo puede causar, entre otros, choque eléctrico, dando como resultado lesiones o la muerte.
El saTECH RIO debe ser conectado a una toma de tierra de protección siempre, ya sea en condiciones de funcionamiento normales, pruebas, demostraciones o cualquier situación en la que vaya a ser energizado. El uso del equipo sin una adecuada conexión a tierra puede causar daños tanto al saTECH RIO como a los equipos de medición, así como lesiones en caso de accidente.
Nunca conecte ni desconecte un cable y/o un conector a/de un saTECH RIO durante el funcionamiento normal. Las corrientes y tensiones peligrosas existentes pueden resultar letales. Puede interrumpirse el funcionamiento, y dañarse el saTECH RIO así como el circuito de medida.
Los circuitos electrónicos del saTECH RIO pueden resultar dañados si se exponen a electricidad estática (E.S.D.) Para evitar daños, evite siempre tocar los circuitos cuando se quiten las tapas.
Cuando se quitan las tapas, se dejan al descubierto circuitos de tensión.
No toque los circuitos mientras estén funcionando. Las tensiones y corrientes presentes podrían causarle la muerte.
El contacto con los terminales de los instrumentos de medida puede provocar descargas eléctricas que pueden derivar en lesiones o muerte.
Use siempre polos de ensayo aislados cuando mida señales en un circuito abierto.
RECEPCIÓN
Capítulo 3. Recepción
3.1. Desembalaje
1. Retire el embalaje del saTECH RIO
2. Realice una inspección visual en busca de posibles daños ocasionados durante el transporte. (Si los hubiera, póngase en contacto con el proveedor).
3. Si necesita almacenar el saTECH RIO antes de su instalación, hágalo en su embalaje original y en un lugar limpio y seco.
3.2. Prueba de funcionamiento
4. Conecte el equipo a la alimentación atendiendo a lo indicado en el apartado de conexionado.
Figura 3-1 Conexionado a la alimentación de un equipo saTECH RIO.
RECEPCIÓN
5. Compruebe que está conectado.
Figura 3-2 Vista frontal del saTECH RIO.
6. Compruebe que los LEDs funcionan pulsando TEST LED
7. Compruebe que el software se ajusta al solicitado. (Si no fuera así, póngase en contacto con el proveedor.)
INSTALACIÓN
Capítulo 4. Instalación
Se debe prever la instalación en un local con las condiciones ambientales y eléctricas apropiadas para el saTECH RIO atendiendo a sus características hardware. Se deben evitar así mismo los lugares con polvo y humedad excesiva.
El saTECH RIO viene preparado para montar en rack de 19”, con una altura de 88.90mm.
Debe dejarse espacio suficiente, tanto en el frontal como en la parte posterior, para realizar conexiones, mantenimiento o cambio de módulos.
4.1. Montaje
El saTECH RIO está preparado para ser montado en rack de 19”. Para ello se utilizarán cuatro conjuntos de tornillo M6, arandela de plástico y tuerca enjaulada de M6, que se dispondrán según el gráfico siguiente.
Se deberá contar con un destornillador tipo Phillips para M6 o similar, que permita fijar con seguridad el equipo al rack.
Figura 4-1 Montaje de saTECH RIO en rack de 19".
FRONTAL
Capítulo 5. Frontal
A continuación se describen los elementos presentes en el frontal del equipo:
Figura 5-1 Descripción del frontal del saTECH RIO
DISPLAY
LCD TECLADO MATRIZ
LED
PUERTOS MANTENIMIENTO INDICADORES
PUERTOS SERIE INDICADORES
ETHERNET
CONEXIONADO
Capítulo 6. Conexionado
El equipo viene preparado para su conexión sin tener que acceder al interior del mismo. El conexionado al saTECH RIO se realiza mediante los siguientes borneros:
Comunicaciones mediante los conectores estándar para cada caso.
Señales digitales de entrada/salida y señales analógicas de continua mediante borneros hembra enchufables con sujeción lateral y conexión brida-tornillo.
Captación directa de transformadores de corriente y potencial, mediante cables con terminación en punta o anilla atornillados sobre la borna enchufable.
Figura 6-1 Borneros enchufables con sujeción lateral y conexión brida-tornillo.
6.1. Toma de Tierra
Conecte el terminal de tierra marcado con el símbolo de la parte posterior del equipo.
Utilice un cable AWG 14 (2.5 mm2) de longitud superior a 2m. El cable deberá soportar 90°C de temperatura de trabajo.
La toma de tierra del equipo deberá conectarse antes que cualquier otra borna del equipo y,
CONEXIONADO
6.2. Borna de alimentación
Figura 6-2 Borna X0 de alim, Alarm e IRIGB
Alimentación + IRIG B: Bornero de 10 polos con un paso de 5.08mm.
Sección de embornado con conexión mínima de 0.13 mm2 y máxima de 4 mm2, así como sección de conexión del conductor AWG mínima 30 y máxima 12.
6.3. Comunicaciones
6.3.1. Conexiones en el frontal del equipo
En la parte frontal el saTECH RIO dispone de un conector con dos puertos USB y un puerto Ethernet con borna de tipo RJ45 y de un puerto miniUSB para labores de diagnóstico y mantenimiento.
Conexión Ethernet con RJ45. Se recomienda utilizar cable CAT5e de tipo UTP.
Conexión USB. Destinada a memorias USB.
Conexión miniUSB. Para labores de mantenimiento. Se recomienda el uso de un cable miniUSB a USB tipo A de longitud inferior a 2m.
Figura 6-3 Detalle puertos Mantenimiento
CONEXIONADO
6.3.2. Puertos Ethernet
Las comunicaciones en la parte posterior del equipo se realizarán, bajo petición, bien a través de dos puertos Ethernet base-TX con conector RJ45 o bien en base-FX con conector de fibra óptica tipo ST.
Todos los puertos de red del equipo son de velocidad 10/100Mbps.
Conexión Ethernet con RJ45 (Previa petición de módulo ETH RJ45)
Se utilizarán cable CAT5e de tipo UTP.
Se podrá utilizar cable cruzado o estándar con conectores RJ45 ya que el dispositivo cuenta con Auto-MDIX
Conexión Ethernet con Fibra Óptica. (Previa petición de módulo ETH FO)
Conector ST
Conector LC
Se utilizará un cable de fibra óptica de vidrio con conectores tipo ST.
Dada la sensibilidad de los cables de fibra óptica hay que tomar una serie de precauciones: No los doble, el radio mínimo de curvatura recomendado para los cables de fibra de vidrio es de 25 cm. Al conectar y desconectar, sujete siempre el conector, no tire del cable. Si emplea bridas de sujeción, no las apriete en exceso. De no seguir estas recomendaciones pueden producirse daños internos no apreciables a simple vista que dificulten o impidan la comunicación.
CONEXIONADO
6.3.3. Puertos Serie
Todos los saTECH RIO disponen de cuatro puertos serie
configurables RS232 o RS485 a dos o cuatro hilos.
Se utilizará cable de nueve hilos con conectores tipo DB-9 macho.
La siguiente tabla indica los pines de conexión de los conectores DB-9 hembra disponibles en el saTECH RIO.
Nº Pin RS-232 RS-485 (4h) RS-485 (2h)
1 TD+ TD+/RD+
2 TX
3 RX
4 TD- TD-/RD-
5 GND GND GND
6 RD-
7 CTS
8 RTS
9 RD+
CONEXIONADO
6.4. Entradas/Salidas digitales
Entradas y salidas digitales: Bornero de 18 polos con un paso de 5.08 mm. Sección de embornado con conexión mínima de 0.13 mm2 y máxima de 4 mm2, así como sección de conexión del conductor AWG mínima 30 y máxima 12.
A continuación se describen los diferentes tipos de conexionado, en función del módulo elegido. Hay que tener presente que hay dos tipos de módulo, bus y expansor, pero que a la hora de conectar es indiferente de que tipo sean.
Figura 6-4 Módulos de 16 entradas digitales optoacopladas aisladas con un común independiente.
Figura 6-5 Módulo 32 entradas digitales optoacopladas aisladas con un común cada 8.
Figura 6-6 Módulos de 16 salidas digitales por relé electromecánico.
Figura 6-7 Módulo 16 entradas digitales optoacopladas aisladas, con un común cada 8, más 8 salidas digitales por relé electromecánico.
SOFTWARE
Capítulo 7. Software
7.1. Arquitectura
El software del equipo saTECH RIO se basa en una arquitectura modular que permite la ejecución de aquellos módulos software necesarios para cumplir con los requisitos de un equipo de telecontrol en una aplicación determinada. De esta forma permite ajustar los recursos hardware a las necesidades software de la aplicación.
7.2. saTECH RIO
El saTECH RIO es un equipo que permite la interconexión entre equipos para la transmisión de mensajes Goose entre dos extremos. Está diseñado para garantizar unos tiempos de adquisición, tratamiento de lógicas, envío de gooses, recepción en el otro extremo, y tratamiento posterior por debajo de 12 ms.
El esquema de aplicación del equipo es el que se ilustra en la siguiente figura:
Figura 7-1 Esquema de aplicación
SOFTWARE
Los módulos fundamentales incluidos en el equipo son:
Adquisición de entradas digitales.
PLC de tratamiento y cálculo de lógicas
Módulo de registro cronológico de eventos
Módulo servidor de mensajes Goose 61850.
Módulo cliente de mensajes Goose 61850
Módulo de activación de salidas digitales
Módulo de gestión del display local LCD
Módulo de gestión de sincronización mediante NTP e IRIG-B.
Módulo de monitorización de estado de red y enlace bajo failover.
Módulo de tratamiento de LEDs del sistema.
Diagrama descriptivo de funcionalidad:
Figura 7-2 Diagrama funcional
INDICADORES VISUALES DEL EQUIPO
Capítulo 8. Indicadores visuales del equipo
8.1. LCD Frontal RIO
El display LCD frontal del equipo RIO mostrar la siguiente información:
saTECH RIO Fecha Hora
Identificador Estatus Sincronización
Figura 8-1. Pantalla principal equipo con funcionalidad RIO.
Se presentan la siguiente estructura de menús de primer nivel:
Figura 8-2. Árbol de directorios de equipo
Cada una de las opciones anteriores permitirá la configuración o visualización de las diferentes opciones que se mostrarán / configurado.
8.1.1. Menú de Eventos
Permite la visualización de los eventos en la pantalla, y el acusado de los eventos si la lista se va a eliminar.
Figura 8-3. Menú Eventos.
INDICADORES VISUALES DEL EQUIPO
8.1.2. Menú de opciones generales
Permite visualizar parámetros generales del equipo, así como información de configuración del equipo al margen de los protocolos de comunicación de telecontrol (hora, fecha, contraseñas, display …)
La estructura de la pantalla es la recogida en el siguiente esquema, donde se representan en verde las opciones editables.
Figura 8-4 Menú General.
Figura 8-5. Menú General continuado
INDICADORES VISUALES DEL EQUIPO
El menú MONITOR permite configurar valores de identificación del equipo y variables generales.
La opción de DISPLAY ajusta el brillo del display en una escala de 0 a 10.
Con el menú LEDS podemos ver una asociación de señales a los distintos leds de la matriz de leds.
La siguiente opción de menú (DD:MM:AAAA HH:MM:SS) permite configurar la fecha y hora del equipo.
El menú HORARIO VERNO permite configurar los distintos cambios de horario de verano a invierno.
Con el menú SINCRONIZACIÓN podemos ver las dos opciones que existen para sincronización del equipo que son, IRIG-B o NTP
8.1.3. Menú de comunicaciones
Esta opción edita la dirección IP mascara y Gateway de dos vías de comunicación, la ETH0 y ETH1. Las edita sobre las que ya hay en el fichero interfaces.txt. Si alguna dirección como IP, mascara o Gateway no existe y la hemos editado y validado la añade.
Figura 8-6 Menú Comunicaciones.
INDICADORES VISUALES DEL EQUIPO
8.1.4. Menú de Diagnóstico
Permite la visualización del estado del dispositivo, indicando las distintas versiones del equipo y de sus componentes.
Figura 8-7 Menú Diagnóstico equipo
8.1.5. Menu Guardar cambios
Permite guardar los cambios de configuración efectuados en el equipo. Para realizarlo nos pedirá confirmación:
Figura 8-8 Menú General equipo.
REFERENCIAS GRÁFICAS
Índice de figuras
Figura 1-1 Plano acotado ... 9
Figura 3-1 Conexionado a la alimentación de un equipo saTECH RIO. ... 11
Figura 3-2 Vista frontal del saTECH RIO. ... 12
Figura 4-1 Montaje de saTECH RIO en rack de 19". ... 13
Figura 5-1 Descripción del frontal del saTECH RIO ... 14
Figura 6-1 Borneros enchufables con sujeción lateral y conexión brida-tornillo. ... 15
Figura 6-2 Borna X0 de alim, Alarm e IRIGB ... 16
Figura 6-3 Detalle puertos Mantenimiento ... 16
Figura 6-4 Módulos de 16 entradas digitales optoacopladas aisladas con un común independiente. ... 19
Figura 6-5 Módulo 32 entradas digitales optoacopladas aisladas con un común cada 8. .... 19
Figura 6-6 Módulos de 16 salidas digitales por relé electromecánico. ... 19
Figura 6-7 Módulo 16 entradas digitales optoacopladas aisladas, con un común cada 8, más 8 salidas digitales por relé electromecánico. ... 19
Figura 7-1 Esquema de aplicación ... 20
Figura 7-2 Diagrama funcional ... 21
Figura 8-1. Pantalla principal equipo con funcionalidad RIO. ... 22
Figura 8-2. Árbol de directorios de equipo ... 22
Figura 8-3. Menú Eventos... 22
Figura 8-4 Menú General. ... 23
Figura 8-5. Menú General continuado... 23
Figura 8-6 Menú Comunicaciones. ... 24
Figura 8-7 Menú Diagnóstico equipo ... 25
Figura 8-8 Menú General equipo. ... 25
MU_saTECH RIO_ES
