protocolos de eventos. Análise. Normas IEC Principais tipos de configuração de subestações
A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) foi fundada em 1906 como resultado da decisão do Congresso Eletrotécnico Internacional em St. Louis (EUA, 1904), ou seja, muito antes da formação da ISO, e é uma das organizações científicas e técnicas não governamentais mais antigas e respeitadas. O fundador e primeiro presidente do IEC foi o famoso físico inglês Lord Kelvin (William Thomson). A IEC reúne mais de 60 países economicamente desenvolvidos e em desenvolvimento.
O principal objetivo da IEC, conforme definido em sua Constituição, é promover a cooperação internacional em padronização no campo da engenharia elétrica, incluindo eletrônica, magnetismo e eletromagnetismo, eletroacústica, multimídia, telecomutação, geração e distribuição de energia e serviços gerais relacionados disciplinas como terminologia e símbolos, compatibilidade eletromagnética, medições, segurança e proteção ambiental.
As principais tarefas do IEC são:
- atender efetivamente aos requisitos do mercado global;
- garantir a primazia e o uso máximo de seus padrões e esquemas de conformidade em todo o mundo;
- avaliar e melhorar a qualidade de produtos e serviços por meio do desenvolvimento de novos padrões;
- criar condições para a interação de sistemas complexos;
- promover a eficiência dos processos industriais;
- contribuir com atividades para melhorar a saúde e segurança humana;
- contribuir para as atividades de proteção ambiental.
Para implementar as principais tarefas, o IEC publica padrões internacionais - publicações. Organizações nacionais e regionais são incentivadas a usar as publicações em seu trabalho de padronização, o que melhora muito a eficiência e o desenvolvimento do comércio mundial. A IEC é um dos órgãos reconhecidos pela Organização Mundial do Comércio (WTO - World Trade Organization), cujos documentos normativos são utilizados como base para normas nacionais e regionais a fim de superar barreiras técnicas ao comércio. Os padrões IEC formam o núcleo do Acordo da Organização Mundial do Comércio sobre Barreiras Técnicas.
A IEC tem duas formas de participação ativa no trabalho de padronização internacional. Estes são membros plenos - Comitês Nacionais com plenos direitos de voto, e - Parceiros - Comitês Nacionais de países com recursos limitados, com direitos de voto limitados. Os membros associados têm status de observadores e podem participar de todas as reuniões do IEC. Eles não têm direito a voto. Em 1º de julho de 2001, os comitês nacionais de 51 países eram membros plenos da IEC, os comitês nacionais de 4 países eram parceiros e 9 países tinham o status de membros associados. A URSS participou do trabalho do IEC desde 1921, seu sucessor foi a Federação Russa, que é representada pelo Estandarte Estatal da Rússia. De 1974 a 1976, um representante da URSS, Professor V.I. Popkov. Prêmio Lord Kelvin para notável contribuição no desenvolvimento da padronização no campo da engenharia elétrica, em 1997, VN Otrokhov, representante da State Standard of Russia, foi premiado.
O mais alto órgão de governo da IEC é o Conselho, que é a Assembléia Geral dos Comitês Nacionais dos países participantes. Participam da gestão dos trabalhos do IEC os órgãos executivos e consultivos, bem como os quadros superiores - o Presidente, o Adjunto do Presidente, os Vice-Presidentes, o Tesoureiro e o Secretário-Geral.
O Conselho determina a política da IEC e os objetivos estratégicos e financeiros de longo prazo. O Conselho é um órgão legislativo que se reúne uma vez por ano. O órgão executivo que rege todo o trabalho do IEC é a Diretoria do Conselho. Prepara documentos para as reuniões do Conselho; considera as propostas do Comitê de Ação e do Conselho do organismo de avaliação da conformidade; estabelece, se necessário, órgãos consultivos e nomeia seus presidentes e membros. A Diretoria do Conselho se reúne para suas reuniões pelo menos três vezes por ano.
Existem quatro comitês consultivos de governança à disposição do Conselho de Administração:
- O Comitê Consultivo do Presidente sobre Tecnologias Futuras, cuja tarefa é informar o Presidente do IEC sobre novas tecnologias que requerem trabalho de padronização preliminar ou imediato;
- Comitê de Marketing;
- Comitê de Política Comercial;
- Comissão de Finanças.
As funções de gerenciamento do desenvolvimento de padrões, incluindo a criação e dissolução de comitês técnicos, relações com outras organizações internacionais, são atribuídas ao Comitê de Ação.
O Comitê de Ação coordena o trabalho de:
- Quadros de três sectores: sobre equipamentos de subestações de alta tensão, sistemas de automação industrial e infra-estruturas de sistemas de telecomunicação;
- 200 comitês e subcomitês técnicos, 700 grupos de trabalho;
- quatro comitês técnicos consultivos: de eletrônica e comunicação remota (ACET - Comitê Consultivo de Eletrônica e Telecomunicações), de segurança (ACOS - Comitê Consultivo de Segurança), de compatibilidade eletromagnética (ACEC - Comitê Consultivo de Compatibilidade Eletromagnética), de aspectos ambientais (ACEA - Comitê Consultivo Comitê de Aspectos Ambientais), cuja tarefa é coordenar o trabalho sobre a inclusão requisitos necessários com as normas IEC.
O orçamento da IEC, como o orçamento da ISO, é composto por contribuições dos países membros e receitas da venda de documentos publicados.
A principal atividade da IEC é o desenvolvimento e publicação de normas internacionais e relatórios técnicos. As normas internacionais na área de engenharia elétrica servem como base para a padronização nacional e como recomendações na preparação de propostas e contratos internacionais. As publicações da IEC são bilíngües (inglês e francês). O Comitê Nacional da Federação Russa prepara publicações em russo. Os idiomas oficiais da IEC são inglês, francês e russo.
A IEC reconhece a necessidade de desenvolver padrões internacionais com base na demanda do mercado à luz das tecnologias que mudam rapidamente e encurtam os ciclos de vida dos produtos. A IEC reduz o tempo de desenvolvimento de padrões, mantendo sua qualidade.
Para o desenvolvimento de padrões em várias áreas As atividades do IEC são respondidas por comitês técnicos (CT), dos quais participam comitês nacionais interessados nos trabalhos de um determinado CT. Se o comitê técnico achar que o escopo de seu trabalho é muito amplo, subcomitês (SCs) são organizados com temas de atuação mais restritos. Por exemplo, TK 36 "Isoladores", PK 36V "Isoladores para rede aérea", PK 36C "Isoladores para subestações".
IEC - organização chave na preparação de normas internacionais para tecnologia da Informação. Um comitê técnico conjunto para tecnologia da informação - JTC 1 (JTC 1), formado em 1987 de acordo com um acordo entre IEC e ISO, trabalha nessa área. JTC1 tem 17 subcomitês cujo trabalho abrange tudo, desde software até idiomas
programação, computação gráfica e processamento de imagens, interligação de equipamentos e métodos de segurança.
A preparação de novas normas IEC é baseada em várias etapas.
Na fase preliminar (IEC - PAS - especificação disponível publicamente), é determinada a necessidade de desenvolver um novo padrão, sua duração não é superior a dois meses.
Fase de oferta. Sugestões para novo desenvolvimento realizadas por representantes da indústria por meio de comitês nacionais. Não são previstos mais de três meses para o estudo das propostas nas comissões técnicas. Se o resultado for positivo e pelo menos 25 por cento dos membros da comissão se comprometerem a participar ativamente nos trabalhos, esta proposta é incluída no programa de trabalho da comissão técnica.
A fase preparatória consiste no desenvolvimento de um rascunho de trabalho da norma (WD - working draft) dentro do grupo de trabalho.
Na etapa do comitê técnico, o documento é apresentado aos Comitês Nacionais para comentários como minuta do comitê técnico (CD).
Etapa de solicitação. Antes de ser aceito para aprovação, um rascunho do comitê bilíngue para votação (CDV) é fornecido a todos os Comitês Nacionais para aprovação. A duração desta fase não é superior a cinco meses. Esta é a última etapa em que os comentários técnicos podem ser levados em consideração. Um CDV é aprovado se mais de dois terços dos membros do comitê técnico votarem a favor e o número de votos negativos não exceder 25%. Se o documento pretende se tornar uma especificação técnica em vez de um padrão internacional, a versão revisada é enviada ao escritório central para publicação. Quatro meses são alocados para o desenvolvimento da versão final da norma internacional (FDIS - versão final da norma internacional). Se o CDV for aprovado por todos os membros do comitê técnico, ele é enviado ao escritório central para publicação sem a etapa do FDIS.
fase de aprovação. O projeto final do Padrão Internacional é submetido por um período de dois meses aos Comitês Nacionais para aprovação. O FDIS é aprovado se mais de dois terços dos Comitês Nacionais votarem a favor e o número de votos negativos não exceder 25%. Caso o documento não seja aprovado, ele é encaminhado às comissões e subcomissões técnicas para análise.
Os padrões internacionais da IEC são baseados em esquemas multilaterais de avaliação de conformidade que reduzem as barreiras comerciais causadas por diferentes critérios de certificação de produtos em diferentes países; reduzir o custo de equipamentos de teste em nível nacional, mantendo um nível adequado de segurança; Reduza o tempo de comercialização dos produtos. A avaliação de conformidade IEC e os esquemas de certificação de produtos destinam-se a confirmar que um produto atende aos critérios de padrões internacionais, incluindo os da série ISO 9000. O Conselho do Organismo de Avaliação de Conformidade IEC coordena:
- Sistemas de avaliação de qualidade componentes eletrônicos(IECQ - Sistema de avaliação de qualidade IEC para componentes eletrônicos);
- Sistemas de ensaios de conformidade e certificação de equipamentos elétricos (IECEE - Sistema IEC de ensaios de conformidade e certificação de equipamentos elétricos);
- Esquemas de certificação de equipamentos elétricos para atmosferas explosivas (IECEx - IEC Scheme for Certification to Standards for safety of electric equipment for explosive atmosferas).
A IEC coopera com muitas organizações internacionais. valor mais alto tem uma colaboração IEC com a ISO.
Tendo em conta a semelhança das tarefas da ISO e IEC, bem como a possibilidade de duplicar as atividades de órgãos técnicos individuais, um acordo foi concluído entre essas organizações em 1976 visando tanto delimitar o escopo das atividades quanto coordená-las. Muitos documentos foram adotados conjuntamente pela ISO e IEC, incluindo o Guia ISO/IEC 51 "Requisitos gerais para a apresentação de questões de segurança na preparação de normas". Este guia discute questões relacionadas à integração de requisitos de segurança no desenvolvimento de padrões internacionais.
O estabelecido Comitê Consultivo Técnico Conjunto ISO/IEC envia propostas ao Bureau de Direção Técnica ISO e ao Comitê de Ação IEC para eliminar a duplicação nas atividades de ambas as organizações e resolver questões contenciosas.
No futuro, as atividades da IEC e ISO irão gradualmente convergir. Na primeira fase, trata-se do desenvolvimento de regras uniformes para a preparação do MS, a criação de TCs conjuntos.
Na segunda etapa - uma possível fusão, já que a maioria dos países é representada na ISO e na IEC pelos mesmos órgãos - organizações nacionais de padronização.
ISO, IEC e ITU, cujos campos de atividade no campo da padronização se complementam, formam um sistema integral de acordos técnicos internacionais voluntários. Esses acordos, publicados como IS ou Recomendações, são projetados para ajudar a garantir a interoperabilidade da tecnologia em todo o mundo. A sua introdução pode dar peso adicional tanto a grandes como a Pequenos negócios em todos os setores da atividade econômica, em particular no campo do desenvolvimento comercial. Os acordos internacionais desenvolvidos no âmbito da ISO, IEC e ITU facilitam o comércio sem fronteiras.
7.4. Atividades da Secretaria de Assuntos Internacionaispadronização de Gosstandart da Rússia,www. gost. pt
De acordo com as Regras de Padronização "Organização e condução do trabalho de padronização internacional na Federação Russa" (PR 50.1.008-95), Gosstandart da Rússia é um órgão nacional de padronização e representa a Federação Russa em organizações internacionais e regionais envolvidas em atividades de padronização , incluindo:
- Organização Internacional de Normalização (ISO);
- Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC);
- Comissão Económica para a Europa (UNECE) (no Grupo de Trabalho da UNECE sobre Políticas de Normalização);
- CEN e SENELEC de acordo com o Acordo ISO com CEN e IEC com SENELEC.
Gosstandart da Rússia organiza o trabalho de padronização internacional na Federação Russa de acordo com a Carta e o Regulamento das organizações acima, bem como levando em consideração os padrões estaduais fundamentais do Sistema Estadual de Padronização da Federação Russa.
Os principais objetivos da cooperação científica e técnica internacional e regional no campo da normalização são:
- harmonização do sistema de padronização estadual da Federação Russa com sistemas de padronização internacionais e regionais;
- melhoria do fundo de documentação regulatória nacional sobre padronização com base na aplicação de padrões internacionais e regionais e outros documentos internacionais na padronização;
- assistência na melhoria da qualidade dos produtos nacionais, sua competitividade no mercado mundial e eliminação de barreiras técnicas ao comércio;
- proteção dos interesses econômicos da Rússia no desenvolvimento de padrões internacionais e regionais;
- promoção do reconhecimento mútuo dos resultados da certificação de produtos e serviços a nível internacional e regional.
Gosstandart da Rússia realiza atividades de padronização internacional e regional (doravante denominada padronização internacional) em estreita cooperação com outros órgãos federais poder Executivo, autoridades executivas das entidades constituintes da Federação Russa, TCs russos para padronização, entidades empresariais, associações científicas, científicas e técnicas e outras associações públicas.
O trabalho organizacional e técnico sobre padronização internacional na Federação Russa é realizado pela Secretaria Nacional de Normalização Internacional do Gosstandart da Rússia (doravante denominada Secretaria Nacional).
A Secretaria Nacional é gerenciada por uma divisão do Instituto de Pesquisa para Padronização de Toda a Rússia (VNIIStandart) do Padrão Estatal da Rússia para cooperação internacional no campo da padronização.
As principais atribuições do Secretariado Nacional são:
- apoio organizacional e metodológico e coordenação de atividades de padronização internacional na Federação Russa;
- contabilidade e controle sobre o cumprimento oportuno e de alta qualidade das obrigações da Federação Russa nos órgãos técnicos de organizações internacionais envolvidas em atividades de padronização;
- fornecer aos representantes da Federação Russa em organizações internacionais informações sobre os resultados das atividades dos órgãos governamentais e técnicos, organizações internacionais e sobre as atividades realizadas pela Federação Russa por meio de organizações internacionais de padronização;
- implementação de medidas para melhorar as formas e métodos de atuação dos representantes da Federação Russa nos departamentos técnicos de organizações internacionais;
- participação na preparação e realização de reuniões, seminários e reuniões de representantes da Federação Russa em órgãos técnicos de organizações internacionais;
- promoção de ideias e realizações de padronização internacional na Federação Russa.
O trabalho direto na preparação de documentos sobre padronização internacional na Federação Russa é realizado por TCs russos sobre padronização, entidades empresariais, associações científicas, científicas e técnicas e outras associações públicas.
As organizações executoras do trabalho de padronização internacional na Federação Russa (doravante denominadas organizações executoras) participam do desenvolvimento de projetos de normas internacionais, da formação e apresentação da posição da Federação Russa nos órgãos técnicos de organizações internacionais de acordo com as Diretrizes para o trabalho técnico da ISO / IEC, bem como as Regras de padronização da Federação Russa.
As organizações implementadoras nos órgãos técnicos de organizações internacionais realizam o seguinte trabalho:
- preparar e através da Norma Estatal da Rússia (Secretaria Nacional) enviar aos órgãos técnicos de organizações internacionais propostas para o desenvolvimento de novas normas, revisão e alteração das normas internacionais existentes;
- participar da elaboração de projetos de normas internacionais;
- conduzir, em nome da Norma Estatal da Rússia, as secretarias dos órgãos técnicos ISO e IEC atribuídos à Federação Russa;
- formar e preparar termos de referência e outros documentos para as delegações da Federação Russa em reuniões dos órgãos técnicos da ISO e IEC e coordená-los com a Norma Estatal da Rússia (Ministério da Construção da Rússia);
- organizar reuniões dos órgãos técnicos da ISO, IEC e UNECE na Federação Russa;
- preparar propostas para a aplicação de normas internacionais na Federação Russa, incluindo aquelas que contenham referências a outras normas internacionais.
As organizações implementadoras realizam trabalhos nos estágios preliminares do desenvolvimento de padrões internacionais (estágios 1, 2, 3 das Diretrizes Técnicas de Trabalho ISO / IEC) diretamente nos TCs de padronização russos, que, com a permissão do Padrão Estadual da Rússia, podem realizar correspondência sobre essas questões de forma independente.
Se Gosstandart da Rússia for o principal desenvolvedor de um projeto de padrão internacional, o TC russo para padronização nomeia um gerente de desenvolvimento de projeto e informa a Gosstandart da Rússia sobre isso. O gerente de desenvolvimento do projeto organiza e é responsável pela preparação, aprovação e apresentação oportuna de um projeto de norma internacional aos órgãos técnicos de organizações internacionais.
As entidades responsáveis pela implementação de relatórios sobre um projeto de Norma Internacional, após o recebimento (em inglês e/ou francês), devem:
- organizar a tradução do projeto de norma internacional para o russo e enviá-lo para conclusão às organizações interessadas;
- garantir o armazenamento responsável de uma cópia de controle da tradução do projeto de padrão internacional para fins de uso nas últimas etapas do trabalho;
- organizar a consideração do projeto de padrão internacional da maneira estabelecida para os projetos de padrões estaduais da Federação Russa de acordo com GOST R 1.2;
- preparar um projeto de conclusão do Padrão Estatal da Rússia sobre o projeto de padrão internacional.
A posição final do Gosstandart da Rússia sobre o conteúdo técnico do projeto de norma internacional é formada pelas organizações implementadoras no estágio 3 do "comitê de projeto" das "Diretrizes para o trabalho técnico da ISO / IEC".
Para votar em um projeto de padrão internacional recebido do órgão central de uma organização internacional após sua consideração da maneira estabelecida para consideração da versão final do projeto GOST R, a organização implementadora envia os seguintes documentos ao Padrão Estadual da Rússia:
- tradução do projeto de norma internacional para o russo;
- projeto de conclusão do padrão do estado da Rússia sobre o projeto de padrão internacional.
A carta de apresentação deve conter os resultados da consideração do projeto de padrão internacional em uma reunião do TC ou reuniões técnicas da empresa (organização), propostas para a aplicação do padrão internacional na Federação Russa, informações sobre a presença ou ausência de um padrão russo semelhante ou outro documento regulamentar.
Gosstandart da Rússia considera os documentos e toma a decisão final sobre a votação do projeto de norma internacional. Uma cédula de votação para um projeto de Norma Internacional, elaborado de acordo com as Diretrizes Técnicas de Trabalho ISO/IEC, é enviada à autoridade central da organização internacional relevante.
Gosstandart da Rússia, depois de receber um padrão internacional oficialmente publicado do órgão central de uma organização internacional, realiza:
- publicação de informações sobre padrões internacionais publicados oficialmente no índice mensal de informações "State Standards" (IUS);
- esclarecimento da tradução do padrão internacional para o russo;
- publicação de informações sobre traduções concluídas;
- transferência do original do padrão internacional recebido para o Fundo Federal de Padrões do Padrão Estadual da Rússia;
- garantir a publicação de traduções do padrão internacional oficialmente publicadas por uma organização internacional em russo e sua submissão ao órgão central de organizações internacionais.
A distribuição do padrão internacional oficialmente publicado por uma organização internacional na Federação Russa é realizada pelo Padrão Estatal da Rússia.
A aplicação do padrão internacional na Federação Russa é realizada de acordo com os requisitos estabelecidos pelo GOST R 1.0 e GOST R 1.5.
4. Comissão Eletrotécnica Internacional IEC (Comissão Eletrotécnica Internacional IEC)
Metas, objetivos e objetos da padronização IEC
O maior parceiro de padronização da ISO é a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC, IEC). O início da cooperação no campo da engenharia elétrica remonta a 1881, quando ocorreu o 1º Congresso Internacional de Eletricidade.
Em 15 de setembro de 1904, os delegados do congresso realizado em St. Louis (EUA) decidiram criar uma organização especial para a padronização da terminologia e dos parâmetros das máquinas elétricas.
Em junho de 1906 em Londres (Inglaterra) ocorreu a inauguração oficial da sede da organização com a participação de representantes de 13 países do mundo.
Em 1914, foram formadas quatro comissões técnicas que tratavam da terminologia, designação e avaliação dos parâmetros das máquinas elétricas.
Atividade A IEC visa a padronização na área de engenharia elétrica, eletrônica e áreas afins da produção industrial.
O principal objetivo e tarefa A IEC deve promover a cooperação internacional em questões de padronização e unificação no campo da engenharia elétrica, eletrônica e áreas relacionadas da produção industrial por meio do desenvolvimento e implementação de padrões internacionais e documentos de padronização, incluindo o desenvolvimento e publicação de literatura técnica relevante.
PARA principal objetos de padronização IEC incluem:
Materiais para a indústria elétrica (por exemplo, dielétricos, materiais magnéticos, etc.);
Equipamentos elétricos para fins industriais (por exemplo, máquinas de solda, equipamentos de iluminação, etc.);
Equipamentos de energia elétrica (por exemplo, turbinas a vapor e hidráulicas, geradores, transformadores, etc.);
Produtos da indústria eletrônica (por exemplo, circuitos integrados, microprocessadores, etc.);
Equipamentos eletrónicos para uso doméstico e industrial;
ferramentas elétricas;
Equipamento para satélites de comunicação;
Terminologia.
A partir de 2012, o IEC inclui organismos de normalização nacionais 82 países do mundo, incl. 60 países - comitês membros.
Estrutura organizacional do IEC
A estrutura organizacional do IEC é mostrada na Figura 3.
Como parte de estrutura organizacional topo IEC corpo governanteé Conselho IEC, composta por Comitês Nacionais de todos os países. As reuniões anuais do Conselho são realizadas alternadamente em diferentes países membros da IEC. As decisões no IEC são tomadas por maioria simples de votos, mas o presidente tem voto de qualidade em caso de distribuição igualitária de votos.
Corpo de Coordenação do IEC - Comitê de Ação , cuja principal tarefa é coordenar o trabalho dos comitês técnicos da organização. O Comitê de Ação determina as áreas prioritárias de trabalho no campo da normalização; desenvolve documentos metodológicos que fornecem trabalhos técnicos; participa na resolução de questões de cooperação com outras organizações internacionais e regionais, desempenha tarefas do Conselho da IEC.
O Comitê de Ação está subordinado ao 5 comitês técnicos consultivos sobre aspectos de segurança:
- ASO S (AKOS) - para segurança;
- ASTE eu (ASTEL) – sobre telecomunicações (telecomunicações);
-A C E C (AKEK) – de acordo com a compatibilidade eletromagnética;
-CISPR (CISPR) – comitê ad hoc internacional sobre interferência de rádio;
-UM MAR ( ACEA ) – sobre aspectos do meio ambiente;
- ASTA D (AKTAD) - para a transmissão e distribuição de energia elétrica.
A atividade destas comissões consultivas visa a proteção contra vários tipos de riscos (perigos), por exemplo, perigo de incêndio, perigo de explosão, perigo elétrico, perigo químico e biológico, perigo de radiação de equipamentos (som, infravermelhos, ultravioleta, radiação, etc. .). .).
A COM SO é responsável por coordenar e gerenciar o trabalho no campo da segurança de equipamentos elétricos. O Comitê Consultivo é composto por membros indicados pelo Comitê de Ação e membros dos respectivos comitês técnicos.
ASTE eu supervisiona o trabalho dos comitês técnicos na área de telecomunicações, explica o escopo de suas atividades, faz recomendações sobre o desenvolvimento de novos padrões e sua aplicação. O comitê consultivo inclui presidentes e secretários de comitês técnicos que tratam de assuntos na área de telecomunicações. Este comitê troca informações entre o IEC e a União Internacional de Telecomunicações e coordena o trabalho de desenvolvimento de normas e documentos internacionais para objetos de padronização semelhantes, a fim de evitar sua duplicação.
A C E C coordena os trabalhos de comissões técnicas na área de compatibilidade eletromagnética. O Comitê é frequentado por membros individuais, membros CISPR e membros da compatibilidade eletromagnética TC 77.
Voltar para as atividades principais CISPR relacionar:
Proteção de equipamentos de rádio contra vários tipos de interferência de rádio;
Desenvolvimento de métodos para medição de interferência de rádio e equipamentos relacionados;
Estabelecer as características de interferência de várias fontes e determinar seus valores limite (por exemplo, interferência de equipamentos industriais, científicos e médicos de radiofrequência, equipamentos de alta tensão, receptores de rádio, aparelhos elétricos, etc.);
CISPR também participa do desenvolvimento de normas de segurança em termos de requisitos para a supressão de interferência em equipamentos elétricos.
O comitê especial inclui representantes dos comitês nacionais da IEC e outras organizações internacionais que tratam dos problemas de redução da interferência de rádio em vários tipos de produtos elétricos.
Nota - 8 subcomitês estão envolvidos no desenvolvimento de padrões internacionais e documentos normativos sobre padronização. CISPR , bem como organizações internacionais como a Organização Internacional de Rádio e Televisão, a União Internacional de Produtores e Distribuidores de Energia Elétrica, as Uniões Internacionais de Ferrovias e Transportes Públicos, etc.
ASTA D lida com questões relacionadas com a transmissão e distribuição de energia elétrica, incl. identifica as necessidades do mercado para o desenvolvimento de novos padrões, identifica tecnologias que precisam de padronização e faz recomendações aos comitês técnicos da IEC para melhorar seu trabalho com as PMEs.
ACEA considera aspectos relacionados à proteção ambiental, coordena e coordena as atividades dos comitês técnicos do IEC, a fim de evitar a duplicação de seus trabalhos sobre questões ambientais no desenvolvimento de padrões internacionais. Este comitê consultivo faz recomendações sobre a inclusão de requisitos ambientais nas normas em desenvolvimento, e também trata de questões de rotulagem e declaração ambiental de produtos elétricos. UM MAR está atualizando o Guia IEC 109:2012 “Assuntos Ambientais. Inclusão nas normas para produtos elétricos” e dá conselhos sobre a sua aplicação.
Conselho IEC estão sujeitos a 4 comitês de gestão:
- PACTO – Conselho Consultivo Presidencial sobre Tecnologias Futuras ( Presidente’ s consultivo Comitê sobre futuro Tecnologia);
- MC - comitê de marketing Comitê de Marketing);
- CEP - comitê de política comercial Comitê de Política de Vendas);
- CDF - comissão de finanças comitê de finanças).
Comitês técnicos, subcomitês e grupos de trabalho estão diretamente envolvidos no desenvolvimento e adoção de padrões internacionais.
Em 2012, a IEC tinha 94 TCs e 80 PC. Mais de 10.000 especialistas estão envolvidos no desenvolvimento de normas internacionais e outras publicações da IEC.
Os idiomas oficiais para emissão de normas internacionais e documentos IEC são: inglês, francês e russo.
Os padrões IEC são numerados de 60000 a 79999.
Exemplo Designações de padrão internacional IEC:
Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC)
O trabalho de cooperação internacional no campo da engenharia elétrica começou em 1881, quando foi convocado o primeiro Congresso Internacional de Eletricidade. Em 1904, em uma reunião de delegados do governo congresso internacional sobre eletricidade em St. Louis (EUA), decidiu-se que era necessário criar corpo especial lidar com as questões de padronização de terminologia e parâmetros de máquinas elétricas.
A criação formal de tal órgão - a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) - ocorreu em 1906 em Londres em uma conferência de representantes de 13 países.
As áreas de atividade da ISO e da IEC são claramente demarcadas - a IEC está envolvida na padronização na área de engenharia elétrica, eletrônica, radiocomunicações, instrumentação, ISO - em todas as outras indústrias.
Os idiomas oficiais da IEC são inglês, francês e russo.
Os objetivos da IEC, de acordo com sua Carta, é promover a cooperação internacional na resolução de questões de padronização e problemas relacionados no campo da engenharia elétrica e rádio eletrônica.
A principal tarefa da comissão é desenvolver padrões internacionais nesta área.
O mais alto órgão de governo da IEC é o Conselho, no qual todos os comitês nacionais dos países estão representados (Fig. 4.2). Os oficiais eleitos são o Presidente (eleito para um mandato de três anos), Vice-Presidente, Tesoureiro e Secretário Geral. O Conselho se reúne anualmente em suas reuniões alternadas em vários países e considera todas as questões das atividades do IEC, tanto técnicas quanto administrativas e financeiras. O Conselho tem um comitê financeiro e um comitê de padronização de bens de consumo.
Sob o Conselho da IEC, foi estabelecido um Comitê de Ação que, em nome do Conselho, considera todas as questões. O Comitê de Ação presta contas de seu trabalho ao Conselho e submete suas decisões a ele para aprovação. Suas funções incluem: controle e coordenação do trabalho dos comitês técnicos (TC), identificação de novas áreas de trabalho, resolução de questões relacionadas à aplicação das normas IEC, desenvolvimento de documentos metodológicos para trabalhos técnicos, cooperação com outras organizações.
O orçamento da IEC, como o orçamento da ISO, é composto por contribuições de países e receitas da venda de Normas Internacionais.
A estrutura dos órgãos técnicos da IEC é a mesma da ISO: comitês técnicos (TC), subcomitês (SC) e grupos de trabalho (WG). Em geral, foram criados mais de 80 TCs no IEC, alguns dos quais desenvolvem padrões internacionais de natureza técnica geral e intersetorial (por exemplo, comitês de terminologia, imagens gráficas, tensões e frequências padrão, testes climáticos, etc.), e o outro - normas para tipos específicos de produtos (transformadores, produtos eletrônicos, equipamentos domésticos radioeletrônicos, etc.).
O procedimento para o desenvolvimento de normas IEC é regido por sua Constituição, Regras de Procedimento e Diretrizes Gerais de Trabalho Técnico.
Atualmente, mais de dois mil padrões internacionais IEC foram desenvolvidos. Os padrões IEC são mais completos que os padrões ISO em termos de presença de requisitos técnicos para produtos e métodos de testá-los. Isso é explicado pelo fato de que os requisitos de segurança lideram os requisitos para produtos dentro do escopo da IEC, e a experiência acumulada ao longo de muitas décadas permite abordar de maneira mais completa os problemas de padronização.
As Normas Internacionais da IEC são mais aceitáveis para uso em países membros sem revisão.
Os padrões IEC são desenvolvidos em comitês ou subcomitês técnicos. As Regras de Procedimento da IEC estabelecem o procedimento para o desenvolvimento de normas IEC, que é idêntico ao procedimento para o desenvolvimento de normas ISO.
As normas IEC são de natureza consultiva, e os países têm total independência em questões de sua aplicação em nível nacional (exceto os países membros do GATT), mas se tornam obrigatórias se os produtos entrarem no mercado mundial.
Os principais objetos da padronização IEC são materiais utilizados em engenharia elétrica (dielétricos líquidos, sólidos e gasosos, materiais magnéticos, cobre, alumínio e suas ligas), equipamentos elétricos para fins industriais em geral (motores, máquinas de solda, equipamentos de iluminação, relés, dispositivos de tensão, comutadores, acionamentos, cabos, etc.), equipamentos de energia elétrica (turbinas a vapor e hidráulicas, linhas de energia, geradores, transformadores), produtos da indústria eletrônica (dispositivos semicondutores discretos, circuitos integrados, microprocessadores, placas de circuito impresso e circuitos), equipamentos eletrônicos domésticos e industriais, ferramentas elétricas, equipamentos elétricos e eletrônicos usados em certas indústrias e na medicina.
Uma das principais direções de padronização na IEC é o desenvolvimento de padrões terminológicos.
Protocolo de evento - em suas próprias palavras
Se considerarmos a alegoria da sala de aula, que cabe bem, protocolos cíclicos como Modbus, Profibus, Fieldbus são como pedir a cada aluno em sequência. Mesmo que não haja interesse no aparelho (aluno). Os protocolos de eventos funcionam de maneira diferente. Há uma solicitação não para cada dispositivo de rede (aluno) em sequência, mas para a turma como um todo, então as informações são coletadas do dispositivo com estado alterado (aluno que levantou a mão). Assim, há uma forte economia no tráfego de rede. Os dispositivos de rede não acumulam erros quando a conexão é ruim. Como a entrega do evento ocorre com timestamp, mesmo que haja algum atraso, o mestre do barramento recebe informações sobre os eventos ocorridos nos objetos remotos.
Os protocolos de eventos são usados principalmente em instalações de energia elétrica, bem como sistemas controle remoto vários sistemas de eclusas e bacias hidrográficas. Eles são usados sempre que for necessário o despacho remoto e o controle de objetos muito distantes uns dos outros.
A história do desenvolvimento e implementação de protocolos de eventos na automação de instalações de energia
Um exemplo de uma das primeiras tentativas bem-sucedidas de padronizar a troca de informações para controladores industriais é o protocolo ModBus, desenvolvido pela Modicon em 1979. Atualmente, o protocolo existe em três opções: ModBus ASCII, ModBus RTU e ModBus TCP; está desenvolvendo organização sem fins lucrativos ModBus-IDA. Apesar do ModBus pertencer aos protocolos da camada de aplicação do modelo de rede OSI e regular as funções de leitura e escrita de registros, a correspondência de registros para tipos de medição e canais de medição não é regulamentada. Na prática, isso leva à incompatibilidade de protocolos para dispositivos de diferentes tipos, até mesmo do mesmo fabricante, e à necessidade de suporte um grande número protocolos e suas modificações pelo software USPD integrado (com um modelo de votação de dois níveis - software de servidor de coleta) com uma possibilidade limitada de reutilização do código do programa. Dada a adesão seletiva aos padrões pelos fabricantes (uso de algoritmos não regulamentados para calcular a soma de verificação, alterar a ordem dos bytes etc.), a situação é ainda mais agravada. Hoje, o fato de o ModBus não ser capaz de resolver o problema de separação de protocolo de equipamentos de medição e controle para sistemas de energia é óbvio. O DLMS / COSEM (Device Language Message Specification), desenvolvido pela DLMS User Association e integrado à família de padrões IEC 62056, é projetado para fornecer, conforme declarado no site oficial da associação, "um ambiente interoperável para modelagem estrutural e troca de dados com o controlador". A especificação separa o modelo lógico e a representação física de equipamentos especializados, e também define os conceitos mais importantes (registro, perfil, cronograma, etc.) e operações sobre eles. A norma principal é a IEC 62056-21, que substituiu a segunda edição da IEC 61107.
Apesar da elaboração mais detalhada do modelo de representação do dispositivo e seu funcionamento em comparação com o ModBus, o problema da integridade e "pureza" da implementação do padrão, infelizmente, permaneceu. Na prática, o polling de um dispositivo com suporte DLMS declarado de um fabricante por um programa de polling de outro fabricante é limitado Deve-se notar que a especificação DLMS, em contraste com o protocolo ModBus, acabou sendo extremamente impopular entre os fabricantes nacionais de medidores, principalmente devido à maior complexidade do protocolo, bem como custos indiretos adicionais para estabelecer uma conexão e obter uma configuração de dispositivo.
A integridade do suporte aos padrões existentes pelos fabricantes de equipamentos de medição e controle não é suficiente para superar a desunião interna da informação. O apoio declarado pelo fabricante a um ou outro protocolo padronizado, via de regra, não significa o seu pleno apoio e a ausência de alterações introduzidas. Um exemplo de conjunto de normas estrangeiras é a família de normas IEC 60870-5 criada pela Comissão Eletrotécnica Internacional.
Várias implementações da IEC 60870-5-102 - um padrão generalizador para a transmissão de parâmetros integrais em sistemas de energia - são apresentadas em dispositivos de vários fabricantes estrangeiros: Iskraemeco d.d. (Eslovênia), Landis&Gyr AG (Suíça), Circutor SA (Espanha), EDMI Ltd (Singapura) e outros, mas na maioria dos casos - apenas como adicionais. Protocolos proprietários ou variações de DLMS são usados como os principais protocolos de transferência de dados. Vale ressaltar que a IEC 870-5-102 ainda não se difundiu devido ao fato de alguns fabricantes de aparelhos de medição, inclusive domésticos, terem implementado protocolos telemecânicos modificados em seus aparelhos (IEC 60870-5-101, IEC 60870- 5 -104), ignorando esta norma.
Uma situação semelhante é observada entre os fabricantes de RPA: na presença do atual padrão IEC 60870-5-103, um protocolo semelhante ao ModBus é frequentemente implementado. O pré-requisito para isso, obviamente, era a falta de suporte para esses protocolos pela maioria dos sistemas de nível superior. Os protocolos telemecânicos descritos nas normas IEC 60870-5-101 e IEC 60870-5-104 podem ser usados se for necessário integrar telemecânica e sistemas de medição de eletricidade. Como resultado, eles encontraram ampla aplicação em sistemas de controle.
Especificações técnicas para protocolos de automação
EM sistemas modernos automação, como resultado da modernização constante da produção, as tarefas de construção de redes industriais distribuídas usando protocolos de transferência de dados baseados em eventos são cada vez mais encontradas. Para organizar redes industriais de instalações de energia, muitas interfaces e protocolos de transferência de dados são usados, por exemplo, IEC 60870-5-104, IEC 61850 (MMS, GOOSE, SV), etc. Eles são necessários para transferência de dados entre sensores, controladores e atuadores (IM), comunicações dos níveis inferior e superior dos sistemas automatizados de controle de processo.
Os protocolos são desenvolvidos levando em conta as características processo tecnológico, fornecendo uma conexão confiável e alta precisão de transferência de dados entre diferentes dispositivos. Juntamente com a confiabilidade da operação em ambientes agressivos, capacidades funcionais, flexibilidade na construção, facilidade de integração e manutenção e conformidade com os padrões da indústria estão se tornando requisitos cada vez mais importantes nos sistemas APCS. Considere os recursos técnicos de alguns dos protocolos acima.
Protocolo IEC 60870-5-104
O padrão IEC 60870-5-104 formaliza o encapsulamento do ASDU IEC 60870-5-101 em redes TCP/IP padrão. Ambas as conexões Ethernet e modem são suportadas usando o protocolo PPP. A segurança de dados criptográficos é formalizada no padrão IEC 62351. Porta TCP padrão 2404.
Este padrão define o uso de uma interface TCP/IP aberta para uma rede contendo, por exemplo, uma LAN (Local Area Network) para um dispositivo de telecontrole que transmite um ASDU de acordo com a IEC 60870-5-101. Roteadores, incluindo roteadores para WAN (rede de longa distância) de vários tipos (por exemplo, X.25, frame de retransmissão, ISDN, etc.) podem ser conectados através de uma interface TCP/IP-LAN comum.
Um exemplo de uma arquitetura de aplicação geral para IEC 60870-5-104
A interface da camada de transporte (interface entre o usuário e o TCP) é uma interface orientada a fluxo que não define nenhum mecanismo start-stop para ASDU (IEC 60870-5-101). Para definir o início e o fim de um ASDU, cada cabeçalho APCI inclui os seguintes tokens: um caractere inicial, uma indicação do comprimento do ASDU, juntamente com um campo de controle. O APDU completo ou (para fins de gerenciamento) apenas os campos APCI podem ser transmitidos.
Estrutura do pacote de dados do protocolo IEC 60870-5-104
Em que:
APCI - Informações de Controle da Camada de Aplicação;
- ASDU - Bloco de Dados. Servido pela Camada de Aplicação (Application Data Block);
- APDU - Unidade de Dados do Protocolo de Aplicação.
- START 68 H define o ponto inicial dentro do fluxo de dados.
O comprimento APDU especifica o comprimento do corpo APDU, que consiste em quatro bytes do campo de controle APCI mais o ASDU. O primeiro byte a contar é o primeiro byte do campo de controle e o último byte a contar é o último byte do ASDU. O comprimento máximo ASDU é limitado a 249 bytes. o valor de comprimento máximo do campo APDU é de 253 bytes (APDUmax=255 menos 1 byte inicial e 1 byte de comprimento) e o comprimento do campo de controle é de 4 bytes.
Este protocolo de transferência de dados, no momento, é de fato o protocolo de despacho padrão para empresas do setor de energia elétrica. O modelo de dados neste padrão é desenvolvido com mais seriedade, mas não fornece nenhuma descrição unificada da instalação de energia.
protocolo DNP-3
DNP3 (Distributed Network Protocol) é um protocolo de transferência de dados usado para comunicação entre componentes ICS. Foi projetado para facilitar a interação entre Vários tipos dispositivos e sistemas de controle. Ele pode ser usado em vários níveis de sistemas de controle de processos automatizados. Existe uma extensão de autenticação segura para DNP3 para autenticação segura.
Na Rússia, esse padrão não é amplamente distribuído, mas alguns dispositivos de automação ainda o suportam. Por muito tempo o protocolo não foi padronizado, mas agora é aprovado como um padrão IEEE-1815. O DNP3 suporta links seriais RS-232/485 e redes TCP/IP. O protocolo descreve três camadas do modelo OSI: aplicativo, link de dados e físico. Sua característica distintiva é a capacidade de transferir dados de mestre para escravo e entre escravos. O DNP3 também suporta transferência esporádica de dados de dispositivos escravos. A transmissão de dados baseia-se, como no caso da IEC-101/104, no princípio da transmissão de uma tabela de valores. Ao mesmo tempo, para otimizar o uso dos recursos de comunicação, não é enviado todo o banco de dados, mas apenas sua parte variável.
Uma diferença importante entre o protocolo DNP3 e os considerados anteriormente é uma tentativa de descrever o modelo de dados do objeto e a independência dos objetos de dados das mensagens transmitidas. Para descrever a estrutura de dados no DNP3, uma descrição XML do modelo de informação é usada. O DNP3 é baseado em três níveis do modelo de rede OSI: aplicativo (opera com objetos de tipos básicos de dados), canal (fornece várias maneiras de recuperar dados) e físico (na maioria dos casos, são usadas interfaces RS-232 e RS-485) . Cada dispositivo tem seu próprio endereço exclusivo para esta rede, representado como um número inteiro de 1 a 65520. Termos básicos:
- Outslation - dispositivo escravo.
- Mestre - dispositivo mestre.
- Frame (quadro) - pacotes transmitidos e recebidos na camada de enlace de dados. O tamanho máximo do pacote é de 292 bytes.
- Dados estáticos (dados constantes) - dados associados a algum valor real (por exemplo, um sinal discreto ou analógico)
- Dados do evento (dados do evento) - dados associados a qualquer evento significativo (por exemplo, mudanças de estado, atingindo um valor limite). É possível anexar um carimbo de data/hora.
- Variation (variação) - determina como o valor é interpretado, caracterizado por um número inteiro.
- Group (grupo) - define o tipo de valor, caracterizado por um número inteiro (por exemplo, um valor analógico constante pertence ao grupo 30 e um valor analógico de evento ao grupo 32). Para cada grupo, é atribuído um conjunto de variações, com a ajuda das quais os valores desse grupo são interpretados.
- Object (objeto) - dados do quadro associados a algum valor específico. O formato do objeto depende do grupo e variação.
A lista de variações está abaixo.
Variações para dados constantes:
Variações para dados de evento:
Os sinalizadores implicam a presença de um byte especial com os seguintes bits de informação: a fonte de dados está on-line, a fonte de dados foi recarregada, a conexão com a fonte foi perdida, o valor foi forçado a escrever, o valor está fora do intervalo .
Título do quadro:
Sincronização - 2 bytes de sincronização, permitindo ao receptor identificar o início do quadro. Comprimento - o número de bytes no restante do pacote, excluindo os octetos CRC. Controle de conexão - um byte para coordenar a recepção de uma transmissão de quadro. Endereço de destino - o endereço do dispositivo ao qual a transferência é atribuída. Endereço de origem - o endereço do dispositivo de transmissão. CRC - soma de verificação para byte de cabeçalho. A seção de dados de um quadro DNP3 contém (além dos próprios dados) 2 bytes CRC para cada 16 bytes de informação transmitida. O número máximo de bytes de dados (não incluindo CRC) para um quadro é 250.
Protocolo IEC 61850 MMS
MMS (Manufacturing Message Specification) é um protocolo de transferência de dados que utiliza a tecnologia cliente-servidor. O padrão IEC 61350 não descreve o protocolo MMS. O capítulo IEC 61850-8-1 descreve apenas como atribuir os serviços de dados descritos na IEC 61850 ao protocolo MMS descrito na ISO/IEC 9506. Para entender melhor o que isso significa, é necessário examinar mais de perto como o padrão IEC 61850 descreve os serviços de comunicação abstratos e para que servem.
Uma das principais ideias por trás do padrão IEC 61850 é sua persistência ao longo do tempo. Para garantir isso, os capítulos da norma descrevem sequencialmente, primeiro as questões conceituais de transmissão de dados dentro e entre as instalações de energia, depois a chamada "interface de comunicação abstrata" é descrita e apenas na fase final a atribuição de modelos abstratos aos protocolos de transmissão de dados é descrito.
Assim, questões conceituais e modelos abstratos passam a ser independentes das tecnologias de transmissão de dados utilizadas (cabo, ótica ou canais de rádio), portanto, não precisarão de revisão causada pelo progresso no campo das tecnologias de transmissão de dados.
A interface de comunicação abstrata descrita pela IEC 61850-7-2. inclui tanto uma descrição dos modelos de dispositivos (ou seja, padroniza os conceitos de "dispositivo lógico", "nó lógico", "unidade de controle", etc.). e a descrição dos serviços de dados. Um desses serviços é o SendGOOSEMessage. Além do serviço especificado, são descritos mais de 60 serviços que padronizam o procedimento de estabelecimento de comunicação entre o cliente e o servidor (Associate, Abort, Release), leitura do modelo de informação (GetServerDirectory, GelLogicalDeviceDirectory, GetLogicalNodeDirectory), leitura de valores de variáveis (GetAllDataValues, GetDataValues, etc.) , transferência de valores de variáveis na forma de relatórios (Report) e outros. A transferência de dados nos serviços listados é realizada usando a tecnologia "cliente-servidor".
Por exemplo, neste caso, um dispositivo de proteção de relé pode atuar como servidor e um sistema SCADA pode atuar como cliente. Os serviços de leitura do modelo de informação permitem ao cliente ler o modelo de informação completo do dispositivo, ou seja, recriar uma árvore de dispositivos lógicos, nós lógicos, elementos de dados e atributos. Nesse caso, o cliente receberá uma descrição semântica completa dos dados e sua estrutura. Os serviços de leitura de valores de variáveis permitem que você leia os valores reais dos atributos de dados, por exemplo, usando o método de votação periódica. O serviço de relatórios permite configurar o envio de determinados dados quando determinadas condições são atendidas. Uma variação dessa condição pode ser uma mudança de um tipo ou outro, associada a um ou mais elementos do conjunto de dados. Para implementar os modelos abstratos de transferência de dados descritos, o padrão IEC 61850 descreve a atribuição de modelos abstratos a um protocolo específico. Para os serviços em questão, tal protocolo é o MMS, descrito pela norma ISO/IEC 9506.
MMS define:
- um conjunto de objetos padrão sobre os quais são realizadas as operações que devem existir no dispositivo (por exemplo: variáveis de leitura e escrita, eventos de sinalização, etc.),
- um conjunto de mensagens padrão. que são trocados entre o cliente e o servidor para operações de gerenciamento;
- um conjunto de regras para codificar essas mensagens (ou seja, como valores e parâmetros são atribuídos a bits e bytes quando encaminhados);
- um conjunto de protocolos (regras de troca de mensagens entre dispositivos). Assim, MMS não define serviços de aplicativos, que, como já vimos, são definidos pela norma IEC 61850. Além disso, o protocolo MMS em si não é um protocolo de comunicação, apenas define mensagens que devem ser transmitidas por uma rede específica . O MMS usa a pilha TCP/IP como protocolo de comunicação.
A estrutura geral para usar o protocolo MMS para implementar serviços de dados de acordo com a IEC 61850 é apresentada a seguir. 
Diagrama de transferência de dados via protocolo MMS
Um sistema tão complexo, à primeira vista, permite, em última análise, por um lado, garantir a imutabilidade de modelos abstratos (e, consequentemente, a imutabilidade do padrão e seus requisitos), por outro lado, usar tecnologias de comunicação modernas com base no protocolo IP. No entanto, deve-se notar que, devido ao grande número de atribuições, o protocolo MMS é relativamente lento (por exemplo, comparado ao GOOSE), portanto, não é prático para aplicações em tempo real. O principal objetivo do protocolo MMS é a implementação das funções APCS, ou seja, a coleta de dados de telesinalização e telemetria e a transmissão de comandos de telecontrole.
Para fins de coleta de informações, o protocolo MMS fornece dois recursos principais:
- coleta de dados usando polling periódico do(s) servidor(es) pelo cliente;
- transmissão de dados para o cliente pelo servidor na forma de relatórios (esporadicamente).
Ambos os métodos são procurados durante o ajuste e operação do sistema de controle de processo automatizado, para determinar as áreas de sua aplicação, consideraremos com mais detalhes os mecanismos de operação de cada um.
Na primeira etapa, é estabelecida uma conexão entre os dispositivos cliente e servidor (o serviço “Associação”). A conexão é iniciada pelo cliente entrando em contato com o servidor em seu endereço IP.
Mecanismo de transferência de dados "cliente-servidor"
Na próxima etapa, o cliente solicita determinados dados do servidor e recebe uma resposta do servidor com os dados solicitados. Por exemplo, depois que uma conexão é estabelecida, um cliente pode consultar o servidor para obter seu modelo de informações usando os serviços GetServerDirectory, GetLogicalDeviceDirectory, GetLogicalNodeDiretory. Neste caso, as solicitações serão realizadas sequencialmente:
- após uma solicitação GetServerDirectory, o servidor retornará uma lista de dispositivos lógicos disponíveis.
- após uma solicitação separada para GelLogicalDeviceDirectory para cada dispositivo lógico, o servidor retornará uma lista de nós lógicos em cada um dos dispositivos lógicos.
- uma consulta GetLogicalNodeDirectory para cada nó lógico individual retorna seus objetos e atributos de dados.
Como resultado, o cliente considera e recria o modelo de informação completo do dispositivo servidor. Nesse caso, os valores reais dos atributos ainda não serão lidos, ou seja, a "árvore" lida conterá apenas os nomes dos dispositivos lógicos, nós lógicos, objetos de dados e atributos, mas sem seus valores. A terceira etapa pode ser ler os valores reais de todos os atributos de dados. Nesse caso, todos os atributos podem ser lidos usando o serviço GetAllDataValues ou apenas atributos individuais usando o serviço GetDataValues. Após a conclusão da terceira etapa, o cliente recriará completamente o modelo de informações do servidor com todos os valores dos atributos de dados. Deve-se notar que este procedimento envolve a troca de quantidades suficientemente grandes de informações com um grande número de solicitações e respostas, dependendo do número de unidades lógicas de nós lógicos e do número de objetos de dados implementados pelo servidor. Isso também leva a uma carga bastante alta no hardware do dispositivo. Estas etapas podem ser realizadas na fase de configuração de um sistema SCADA para que o cliente, tendo lido o modelo de informação, possa acessar os dados no servidor. No entanto, durante a operação posterior do sistema, a leitura regular do modelo de informação não é necessária. Assim como é inconveniente ler constantemente os valores dos atributos por um método de interrogação regular. Em vez disso, o serviço de relatório pode ser usado. A IEC 61850 define dois tipos de relatórios - com buffer e sem buffer. A principal diferença entre um relatório com buffer e um sem buffer é que, ao usar o primeiro, as informações geradas serão entregues ao cliente mesmo que, no momento em que o servidor estiver pronto para emitir o relatório, não haja conexão entre eles e o cliente (por exemplo, o canal de comunicação correspondente foi interrompido). Todas as informações geradas são armazenadas na memória do dispositivo e serão transferidas assim que a conexão entre os dois dispositivos for restabelecida. A única limitação é a quantidade de memória do servidor alocada para armazenar relatórios. Se durante o período de tempo em que a conexão esteve ausente, ocorreram eventos suficientes que causaram a formação um grande número relatórios, cujo volume total excedeu a quantidade permitida de memória do servidor, algumas informações ainda podem ser perdidas e novos relatórios gerados irão "excluir" os dados gerados anteriormente do buffer, no entanto, neste caso, o servidor, usando um especial atributo do bloco de controle, sinalizará ao cliente que ocorreu um estouro de buffer e os dados podem ser perdidos. Se houver uma conexão entre o cliente e o servidor - tanto ao usar um relatório com buffer quanto ao usar um relatório sem buffer - a transferência de dados para o endereço do cliente pode ser imediata após a ocorrência de determinados eventos no sistema (desde que o intervalo de tempo para quais eventos são registrados, é igual a zero). Quando nós estamos falando sobre relatórios, o controle não está implícito de todos os objetos e atributos de dados do modelo de informações do servidor, mas apenas daqueles que nos interessam, combinados nos chamados "conjuntos de dados". Usando um relatório com/sem buffer, você pode configurar o servidor não apenas para transferir todo o conjunto de dados controlados, mas também para transferir apenas os objetos/atributos de dados com os quais ocorrem eventos de um determinado tipo dentro de um intervalo de tempo definido pelo usuário.
Para isso, na estrutura do bloco de controle para a transmissão de relatórios com e sem buffer, é possível especificar categorias de eventos, cuja ocorrência deve ser controlada e, a partir disso, apenas os objetos de dados / atributos afetados por esses eventos serão incluídos no relatório. Existem as seguintes categorias de eventos:
- mudança de dados (dchg). Quando esta opção é definida, apenas os atributos de dados cujos valores foram alterados, ou apenas os objetos de dados cujos valores de atributo foram alterados, serão incluídos no relatório.
- alteração do atributo de qualidade (qchg). Quando esta opção é definida, apenas os atributos de qualidade cujos valores foram alterados, ou apenas os objetos de dados cujos atributos de qualidade foram alterados, serão incluídos no relatório.
- atualização de dados (dupd). Quando esta opção estiver definida, apenas os atributos de dados cujos valores foram atualizados, ou apenas os objetos de dados cujos valores de atributo foram atualizados, serão incluídos no relatório. Uma atualização significa, por exemplo, o cálculo periódico de um ou outro componente harmônico e o registro de seu novo valor no atributo de dados correspondente. No entanto, mesmo que o valor calculado não tenha mudado no novo período, o objeto de dados ou atributo de dados correspondente é incluído no relatório.
Você também pode configurar o relatório para relatar todo o conjunto de dados monitorados. Essa transferência pode ser realizada por iniciativa do servidor (a condição de integridade) ou por iniciativa do cliente (interrogatório geral). Se a geração de dados pela condição de integridade for inserida, o usuário também precisará especificar o período de geração de dados pelo servidor. Se a geração de dados pela condição de interrogatório geral for inserida. o servidor irá gerar um relatório com todos os elementos do conjunto de dados ao receber o comando correspondente do cliente.
O mecanismo de relatório tem vantagens importantes sobre o método de polling periódico: a carga na rede de informações é significativamente reduzida, a carga no processador do dispositivo servidor e do dispositivo cliente é reduzida e a entrega rápida de mensagens sobre eventos que ocorrem no sistema é assegurado. No entanto, é importante observar que todas as vantagens do uso de relatórios com e sem buffer só podem ser alcançadas se forem devidamente configuradas, o que, por sua vez, requer qualificações suficientemente altas e ampla experiência do pessoal que executa a configuração do equipamento.
Além dos serviços descritos, o protocolo MMS também suporta modelos de controle de equipamentos - geração e transmissão de logs de eventos, bem como transferência de arquivos, que permite transferir, por exemplo, arquivos de oscilogramas de emergência. Esses serviços requerem consideração separada. O protocolo MMS é um dos protocolos aos quais os serviços abstratos descritos na IEC 61850-7-2 podem ser atribuídos. Ao mesmo tempo, o surgimento de novos protocolos não afetará os modelos descritos pelo padrão, garantindo assim que o padrão permaneça inalterado ao longo do tempo. O capítulo IEC 61850-8-1 é usado para atribuir modelos e serviços ao protocolo MMS. O protocolo MMS fornece vários mecanismos para leitura de dados de dispositivos, incluindo leitura de dados sob demanda e transmissão de dados na forma de relatórios do servidor para o cliente. Dependendo da tarefa a ser resolvida, deve-se selecionar o mecanismo correto de transmissão de dados e realizar sua configuração correspondente, o que permitirá que todo o conjunto de protocolos de comunicação da norma IEC 61850 seja efetivamente aplicado na usina.
Protocolo IEC 61850 GOOSE
O protocolo GOOSE, descrito no capítulo IEC 61850-8-1, é um dos mais conhecidos protocolos fornecidos pela norma IEC 61850. GOOSE - Generic Object-Oriented Substation Event - pode ser traduzido literalmente como "general object-oriented Substation Event". evento da subestação". Porém, na prática, não se deve dar muita importância ao nome original, pois ele não dá ideia do protocolo em si. É muito mais conveniente entender o protocolo GOOSE como um serviço projetado para trocar sinais entre dispositivos RPA em formato digital.
Geração de mensagens GOOSE
O modelo de dados da norma IEC 61850 indica que os dados devem ser formados em conjuntos - Dataset. Os conjuntos de dados são usados para agrupar os dados que serão enviados pelo dispositivo usando o mecanismo de mensagens GOOSE. No futuro, no bloco de controle de envio GOOSE, é indicado um link para o conjunto de dados criado, caso em que o dispositivo sabe quais dados enviar. Deve-se notar que dentro de uma mensagem GOOSE, um valor (por exemplo, um sinal de início de sobrecorrente) e vários valores podem ser enviados simultaneamente (por exemplo, um sinal de início e um sinal de disparo de sobrecorrente, etc.). O dispositivo receptor, neste caso, pode extrair do pacote apenas os dados de que necessita. O pacote de mensagem GOOSE transmitido contém todos os valores atuais dos atributos de dados inseridos no conjunto de dados. Quando algum dos valores do atributo muda, o dispositivo imediatamente inicia o envio de uma nova mensagem GOOSE com os dados atualizados.
transmissão GOOSEmensagens
De acordo com sua finalidade, a mensagem GOOSE destina-se a substituir a transmissão de sinais discretos pela rede de corrente de controle. Considere quais requisitos são impostos ao protocolo de transferência de dados. Para desenvolver uma alternativa aos circuitos de transmissão de sinal entre dispositivos de proteção de relé, foram analisadas as propriedades das informações transmitidas entre dispositivos de proteção de relé por meio de sinais discretos:
- uma pequena quantidade de informações - os valores "verdadeiro" e "falso" (ou lógico "zero" e "um" são realmente transmitidos entre os terminais);
- é necessária uma alta taxa de transferência de dados - a maioria dos sinais discretos transmitidos entre dispositivos RPA afeta direta ou indiretamente a taxa de eliminação do modo anormal, portanto a transmissão do sinal deve ser realizada com um atraso mínimo;
- é necessária uma alta probabilidade de entrega de mensagens - para a implementação de funções críticas, como emitir um comando para abrir o disjuntor do RPA, a troca de sinais entre o RPA ao executar funções distribuídas, é necessário garantir a mensagem garantida entrega tanto no modo normal de operação da rede de transmissão de dados digitais quanto no caso de falhas de curto prazo;
- a capacidade de enviar mensagens para vários destinatários ao mesmo tempo - ao implementar algumas funções de proteção de relé distribuído, é necessário transferir dados de um dispositivo para vários ao mesmo tempo;
- é necessário controlar a integridade do canal de transmissão de dados - a presença de uma função de diagnóstico do estado do canal de transmissão de dados permite aumentar o fator de disponibilidade durante a transmissão do sinal, aumentando assim a confiabilidade da função executada com a transmissão da mensagem especificada.
Esses requisitos levaram ao desenvolvimento de um mecanismo de mensagem GOOSE que atende a todos os requisitos. Em circuitos de transmissão de sinal analógico, o atraso principal na transmissão do sinal é introduzido pelo tempo de resposta da saída discreta do dispositivo e pelo tempo de filtragem de debounce na entrada discreta do dispositivo receptor. O tempo de propagação do sinal ao longo do condutor é curto em comparação.
Da mesma forma, em redes de dados digitais, o atraso principal é introduzido não tanto pela transmissão do sinal no meio físico, mas por seu processamento dentro do dispositivo. Na teoria das redes de dados, costuma-se segmentar os serviços de dados de acordo com os níveis do modelo OSI, via de regra, descendo do “Aplicado”, ou seja, o nível de representação dos dados de aplicação, até o “Físico”. , ou seja, o nível de interação física dos dispositivos. Na visão clássica, o modelo OSI possui apenas sete camadas: física, enlace de dados, rede, transporte, sessão, apresentação e aplicação. No entanto, os protocolos implementados podem não ter todos os níveis especificados, ou seja, alguns níveis podem ser omitidos.
O mecanismo de operação do modelo OSI pode ser visualizado usando o exemplo de transferência de dados ao visualizar páginas da WEB na Internet em um computador pessoal. A transferência do conteúdo da página para a Internet é realizada usando o HTTP (Hypertext Transfer Protocol), que é um protocolo da camada de aplicação. A transferência de dados do protocolo HTTP geralmente é realizada pelo protocolo de transporte TCP (Transmission Control Protocol). Os segmentos do protocolo TCP são encapsulados em pacotes de protocolo de rede, que neste caso é IP (Internet Protocol). Os pacotes do protocolo TCP compõem os quadros do protocolo da camada de enlace Ethernet, que, dependendo da interface de rede, podem ser transmitidos usando uma camada física diferente. Assim, os dados da página visualizada na Internet passam por pelo menos quatro níveis de transformação ao formar uma sequência de bits no nível físico e, a seguir, o mesmo número de etapas de transformação inversa. Tal número de transformações leva a atrasos tanto na formação de uma sequência de bits para transmiti-los quanto na transformação reversa para receber os dados transmitidos. Assim, para reduzir o tempo de atraso, o número de conversões deve ser mínimo. É por isso que os dados do protocolo GOOSE (camada de aplicação) são atribuídos diretamente à camada de enlace - Ethernet, ignorando as outras camadas.
Em geral, o capítulo IEC 61850-8-1 fornece dois perfis de comunicação que descrevem todos os protocolos de transferência de dados previstos pelo padrão:
- Perfil "MMS";
- Perfil "Não MMS" (ou seja, não MMS).
Consequentemente, os serviços de dados podem ser implementados usando um desses perfis. O protocolo GOOSE (assim como o protocolo Sampled Values) pertence ao segundo perfil. Usar uma pilha "encurtada" com um número mínimo de conversões é uma maneira importante, mas não a única, de acelerar a transferência de dados. Além disso, o uso de mecanismos de priorização de dados contribui para a aceleração da transferência de dados via protocolo GOOSE. Portanto, para o protocolo GOOSE, é usado um identificador de quadro Ethernet separado - Ethertype, que obviamente tem uma prioridade mais alta do que outro tráfego, por exemplo, transmitido usando a camada de rede IP. Além dos mecanismos discutidos, o quadro de uma mensagem Ethernet GOOSE também pode ser fornecido com tags de prioridade do protocolo IEEE 802.1Q. bem como rótulos virtuais redes locais Protocolo ISO/IEC 8802-3. Esses rótulos permitem aumentar a prioridade dos quadros quando eles são processados por comutadores de rede. Esses mecanismos de escalonamento de prioridade serão discutidos com mais detalhes em publicações subsequentes.
A utilização de todos os métodos considerados permite aumentar significativamente a prioridade dos dados transmitidos através do protocolo GOOSE em relação ao resto dos dados transmitidos pela mesma rede através de outros protocolos, minimizando assim atrasos tanto no processamento de dados dentro dos dispositivos de dados fontes e receptores e ao processá-los por comutadores de rede.
Envio de informações para vários destinatários
Para endereçar quadros na camada de enlace, são usados os endereços físicos dos dispositivos de rede - endereços MAC. Ao mesmo tempo, a Ethernet permite a chamada distribuição de mensagens em grupo (Multicast). Nesse caso, o campo de endereço MAC de destino contém o endereço multicast. Multicasts GOOSE usam um intervalo específico de endereços.
Intervalo de endereços multicast para mensagens GOOSE
As mensagens que possuem o valor "01" no primeiro octeto do endereço são enviadas para todas as interfaces físicas da rede, portanto, na verdade, o multicast não possui destinos fixos e seu endereço MAC é mais um identificador do próprio broadcast e não não indicar diretamente seus destinatários.
Assim, o endereço MAC de uma mensagem GOOSE pode ser usado, por exemplo, ao organizar a filtragem de mensagens em um comutador de rede (filtragem MAC), e o endereço especificado também pode servir como um identificador para o qual os dispositivos receptores podem ser configurados.
Assim, a transmissão de mensagens GOOSE pode ser comparada à transmissão de rádio: a mensagem é transmitida para todos os dispositivos da rede, mas para receber e processar posteriormente a mensagem, o dispositivo receptor deve ser configurado para receber esta mensagem. 
Esquema de mensagens GOOSE
A transmissão de mensagens para vários destinatários no modo Multicast, bem como os requisitos de alta taxa de transferência de dados, não permitem receber confirmações de entrega dos destinatários ao transmitir mensagens GOOSE. O procedimento para enviar dados, gerar uma confirmação pelo dispositivo receptor, recebê-los e processá-los pelo dispositivo transmissor e reenviá-los em caso de tentativa malsucedida levaria muito tempo, o que poderia levar a atrasos excessivamente grandes na transmissão de sinais críticos. Em vez disso, foi implementado um mecanismo especial para mensagens GOOSE, que fornece uma alta probabilidade de entrega de dados.
Primeiro, na ausência de mudanças nos atributos dos dados transmitidos, os pacotes com mensagens GOOSE são transmitidos ciclicamente em um intervalo definido pelo usuário. A transmissão cíclica de mensagens GOOSE permite diagnosticar constantemente a rede de informações. Um dispositivo configurado para receber uma mensagem espera que ela chegue em intervalos especificados. Se a mensagem não chegar dentro do tempo de espera, o dispositivo receptor pode gerar um sinal de mau funcionamento na rede de informações, notificando o despachante sobre os problemas ocorridos.
Em segundo lugar, quando um dos atributos do conjunto de dados transmitidos muda, independentemente de quanto tempo tenha passado desde o envio da mensagem anterior, um novo pacote é formado contendo os dados atualizados. Depois disso, o envio deste pacote é repetido várias vezes com um atraso mínimo, então o intervalo entre as mensagens (na ausência de alterações nos dados transmitidos) aumenta novamente ao máximo. 
Intervalo entre o envio de mensagens GOOSE
Em terceiro lugar, o pacote de mensagens GOOSE contém vários campos de contador, que também podem ser usados para controlar a integridade do canal de comunicação. Tais contadores, por exemplo, incluem o contador cíclico de parcelas (sqNum), cujo valor varia de 0 a 4 294 967 295 ou até que os dados transmitidos sejam alterados. A cada alteração nos dados transmitidos na mensagem GOOSE, o contador sqNum será zerado, aumentando também em 1 outro contador - stNum, também variando ciclicamente na faixa de 0 a 4 294 967 295. Assim, se vários pacotes forem perdidos durante transmissão, essa perda pode ser rastreada pelos dois contadores indicados.
Por fim, em quarto lugar, também é importante observar que, além do valor do sinal discreto, a mensagem GOOSE também pode conter um sinal de sua qualidade, que identifica uma determinada falha de hardware do dispositivo de origem da informação, o fato de a informação dispositivo de origem está em modo de teste e vários outros modos anormais. Assim, o dispositivo receptor, antes de processar os dados recebidos de acordo com os algoritmos fornecidos, pode verificar esse atributo de qualidade. Isso pode evitar a operação incorreta dos dispositivos receptores de informações (por exemplo, sua operação falsa).
Deve-se ter em mente que alguns dos mecanismos inerentes para garantir a confiabilidade da transmissão de dados, se usados incorretamente, podem levar a um efeito negativo. Assim, se o intervalo máximo entre as mensagens for escolhido muito curto, a carga na rede aumenta, embora, do ponto de vista da disponibilidade do canal de comunicação, o efeito da redução do intervalo de transmissão seja extremamente insignificante.
Quando os atributos de dados mudam, a transmissão de pacotes com um atraso de tempo mínimo causa um aumento da carga na rede (modo “tempestade de informações”), o que teoricamente pode levar a atrasos na transmissão de dados. Este modo é o mais complexo e deve ser considerado calculado ao projetar uma rede de informações. No entanto, deve-se entender que a carga de pico é muito curta e sua diminuição múltipla, de acordo com nossos experimentos no laboratório para o estudo da interoperabilidade de dispositivos operando nas condições da norma IEC 61850, é observada em um intervalo de 10 ms.
Ao construir sistemas de proteção e automação de relés baseados no protocolo GOOSE, os procedimentos para seu ajuste e teste são alterados. Agora a etapa de ajuste é organizar a rede Ethernet da usina. que incluirá todos os dispositivos RPA. entre os quais os dados devem ser trocados. Para verificar se o sistema está configurado e habilitado de acordo com os requisitos do projeto, é possível usar um computador pessoal com software especial pré-instalado (Wireshak, GOOSE Monitor, etc.) ou equipamento de teste especial com suporte ao protocolo GOOSE ( PETOM 61850. Omicron CMC). É importante observar que todas as verificações podem ser realizadas sem interromper as conexões pré-estabelecidas entre os equipamentos secundários (relés de proteção, chaves, etc.), pois os dados são trocados via rede Ethernet. Ao trocar sinais discretos entre dispositivos RPA caminho tradicional(aplicando tensão à entrada discreta do dispositivo receptor quando o contato de saída do dispositivo transmissor de dados está fechado), ao contrário, muitas vezes é necessário quebrar as conexões entre o equipamento secundário para ser incluído na configuração do teste circuito para verificar as conexões elétricas corretas e a transmissão dos sinais discretos correspondentes. Assim, o protocolo GOOSE fornece todo complexo medidas destinadas a garantir as características necessárias para velocidade e confiabilidade na transmissão de sinais críticos. A utilização deste protocolo em combinação com o correto dimensionamento e parametrização da rede de informação e dos dispositivos RPA permite, em alguns casos, abandonar a utilização de circuitos de cobre para a transmissão do sinal, assegurando ao mesmo tempo nível requerido confiabilidade e velocidade.
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IEC-61850- este é o principal protocolo de transferência de dados em sistemas de automação de subestações de energia (dispositivos de proteção de relés, analisadores de qualidade de energia e outros dispositivos). As redes Ethernet são usadas como uma interface.
O protocolo contém os seguintes subprotocolos:
MMS- transmissão de valores atuais via protocolo TCP/IP.
GANSO- transmissão de iniciativa pelo dispositivo de uma mensagem de difusão com mensagens.
Transferência de arquivo- receber vários arquivos do dispositivo (por exemplo, oscilogramas).
O servidor OPC IEC61850 MasterOPC Server desenvolvido pela EnSAT foi projetado para funcionar com qualquer equipamento que suporte a troca de dados usando o protocolo descrito no padrão IEC-61850. O servidor é implementado como um plugin para .
IEC61850 MasterOPC Server é licenciado pelo número de variáveis polled (pontos de E/S) com as seguintes gradações - 32, 500, 2500, ilimitado. A versão de 32 pontos é distribuída gratuitamente.
Benefícios do servidor OPC IEC61850
As principais vantagens do servidor OPC incluem alto desempenho, facilidade de instalação e uso. Minimiza quedas e falhas de conexão. Isso garante operação estável e coleta ininterrupta de informações. Na maioria das vezes, o programa é adquirido para automação e despacho de subestações de alta tensão.
Principais recursos do servidor OPC IEC61850:
- suporte para padrões OPC DA, OPC HDA, OPC UA;
- comunicação com dispositivos via Ethernet;
- monitoramento de valores variáveis;
- acesso remoto ao servidor via DCOM;
- conexão a vários dispositivos ao mesmo tempo;
- trabalhar simultaneamente com vários clientes;
- exportação e importação de tags e dispositivos;
- arquivamento de tags com a transferência de arquivos via OPC HDA.
Principais funções do servidor OPC IEC61850:
Pesquisa de valores atuais no modo "cliente-servidor" via protocolo MMS;
Recebimento de eventos do dispositivo via protocolo GOOSE;
Suporte para conjuntos de dados integrados e dinâmicos (REPORT) para acelerar a pesquisa;
Formação de características e rótulos de qualidade OPC com base nos atributos $q e $t recebidos do dispositivo;
Leitura de arquivos do dispositivo, incluindo leitura de formas de onda. Foi desenvolvido um gratuito especial para processamento de oscilogramas no MasterSCADA;
Suporte para canais de comunicação redundantes (até 4 canais);
Utilitário integrado para importar tags de um dispositivo.
Sistemas operacionais suportados:
- Janelas 7;
- Servidor Windows 2008R2;
- Windows 8, Windows 8.1;
- Servidor Windows 2012;
- Janelas 10.