전력감시제어시스템

향후 발전과 배전분야는 많은 변화가 진행될 것입니다. 그 전력설비와 통신매체가 연계된 변화시기는 점점 빠르게 다가오고 시장은 규제가 점점 더 해제되고 있습니다. 전력공급 장비와 프로세스를 감시하기 위한 시스템들은 이러한 변화를 고려해야 합니다. 새로운 제품 적용시 사용자 편리성과 다양한 통신매체 인터페이스는 중요한 요소들입니다.

현재와 미래에도 SICAM PAS(Power Automation System)는 분산된 변전소 제어시스템에서 요구되는 모든 사항들을 만족시키는 시스템입니다. 많은 통신 규격 중에서 SICAM PAS 시스템은 BAY 장비들과 통신을 위한 새로운 IEC61850 규격을 지원합니다. SICAM PAS 제품은 다양한 자동화 옵션을 제공하고 특정시스템 연계를 위한 사용자 인터페이스 특징을 갖는 OPEN 시스템이고 규격화된 데이터 전송 프로세스 기능을 구비합니다.

분산된 정보 시스템에서 다양한 타스크로 혁신적인 솔루션을 제공하여 산업제조 현장, 발전소 및 변전소 제어 및 보호시스템분야 적용에 적합한 전력감시제어시스템입니다. SICAM PAS 제품은 모듈화 되고 널리 사용되는 통신규격들과 호환할 수 있는 개발형 시스템으로 설계되었습니다. 정교한 Human-Machine Interface(HMI) 개발 소프트웨어인 SICAM PAS CC는 맞춤형 사용자 인터페이스와 우수한 운영 기능들을 통해 다양한 시스템 유지관리 해법을 위해 많은 옵션들을 제공합니다.   Simple NetWork Management Protocol(SNMP)을 통해 빠른 고장 검출과 운전 신뢰성을 제공하며, DNP 3.0 등 다양한 통신규약들을 제공합니다. 발전소 및 변전소 전력감시시스템에 적용되어 각종 전력설비 이용 효율을 높여주는 경제적인 솔루션을 제공합니다.

	SICAM PAS 시스템 개요, 어플리케이션 기능

- 시스템 구조를 조정 설계할 수 있는 에너지 자동화 솔루션입니다.

- 한대의 단독 스테이션 레벨 컴퓨터뿐만 아니라 이더넷 LAN 기반 네트워크 통신으로 다른 시스템과 연계될 수 있습니다. 이러한 기능과 확장성으로 광범위 어플리케이션과 분산시스템 구조로 설계가 가능하고 분산된 여러대의 컴퓨터에서 동시에 동작합니다.

- 데이터전송 규격들 범위 안에서 변전소 모든 장비들의 프로세스 데이터를 제어하고 기록합니다.

- 변전소에서 직접적으로 그래픽처리표현 시스템들과 연계할 수 있습니다.

- 사용자 인터페이스 호환성으로 새로운 장비 연계 설치 및 설정이 간편합니다.

- 시스템 확장의 경우에 온라인으로 파라메타 설정 기능이 주목할 만한 기능입니다.

- 테스트와 진단 기능들이 있습니다.

- 사용자 편의성, 운영자 제어 로직, WINDOWS 지향, 사용자 요구사항 만족을 위한 OPEN 구조입니다.

	시스템 아키텍쳐

SICAM PAS는 MS WINDOWS 2000, WINDOWS XP PROFESSIONAL, WINDOWS 2003 SERVER 운영체계가 탑재된 하드웨어에서 운영됩니다. 이 플랫폼의 장점은 저비용 하드웨어 및 소프트웨어, 운영의 용이성, 유연성과 지속적인 지원체계입니다. 강력한 실시간 분산 시스템으로 어플리케이션들은 여러 대의 컴퓨터에 설치되어 빠르게 실행되고 연결됩니다. 시스템은 데이터베이스를 저장하고 구성할 수 있습니다.

IED와 통신을 위한 디바이스 마스터 기능들은 다수의 통신규격을 지원합니다. SICAM PAS 데이터 NORMALIZING 기능은 측정데이터 필터링, 임계값 계산, 선형 특성 등과 같은 데이터 변환 기능을 수행합니다. SICAM PAS CC는 시각화 프로세스를 위한 HMI이고 최적 운전 유지보수가 요청되는 에너지 자동화를 위해 설계된 S/W입니다.

전 세계적으로 널리 쓰이는 SIMATIC WINCC 기반 S/W입니다. 보호 유니트로부터 고장기록들을 신속히 분석하기 위해 IEC 61850, PROFIBUS FMS(SIPROTEC4), IEC60870-5-103 통신규격 등으로 운전 중 고장 데이터를 자동으로 검색하고 저장합니다. 이러한 고장기록들은 COMTRADE VIEW (SICAM RECPOR 포함) 혹은 SIGRA 4로 분석할 수 있습니다.

	통신

	디바이스 인터페이스와 통신 규약
	SICAM PAS는 다양한 제조사들의 보호 유니트, IED, BAY 제어 유니트, MEASURED-VALUE RECORDER, 원격제어(TELECONTROL UNIT)유니트와 연계하여 변전소 운영시스템을 구성하고 다양한 채널과 다양한 장비로부터 기록 데이터들을 기록하기 위해 상업적으로 사용되는 통신규약들을 지원합니다.
		통신규약
		- IEC 61850
			이더넷기반으로 스테이션 제어레벨과 디바이스들을 연결하는 통신규약입니다. IED들 간에 직접 데이터 교환하며 스위칭 인터록 기능 등을 가능케할 수 있습니다.
		- PROFIBUS FMS
			대부분의 SIPROTEC 4 BAY 제어기들과 보호 유니트들은 SICAM PAS와 PROFIBUS FMS로 연결됩니다.
		- IEC 60870-103
			다수의 보호유니트, IED, BAY 제어유니트, MEASURED-VALUE 기록계, 변압기 제어기 제조사들은 IEC 60870-103규약을 지원하고 직접 SICAM PAS와 연결될 수 있습니다.
		- IEC 60870-5-101(MASTER)
			IEC 60870-5-101 규약이 일반적으로 TELECONTROL UNITS와 연결되며 'BALANCED'와 'UNBALANCED'트래픽 모드가 지원됩니다. AUTOMATIC DIALING 기능은 IEC 60870-5-101 통신 규약으로 변전소와 연결시 지원되는 기능입니다. 주기적으로 혹은 필요(예:출력명령)에 따라 DIAL-UP 연결을 할 수 있고 반대로 또한 연결 가능합니다. 아날로그나 ISDN 등 모뎀으로 다른 변전소와 연결될 수 있습니다.
		- IEC 60870-5-104(MASTER)
			TCP/IP 기반 변전소 연결 가능합니다.
		- PROFIBUS DP
			전기 및 가스공급 자동화와 산업자동화에 많이 쓰이고 SIMEAS P(I,V,P,W,P.F.)와 같은 다기능 측정기와 인터페이스가 가능합니다.
		- ILSA PROTOCOL
		- MODBUS MASTER
		- DNP 3.0
	시스템제어센터 연결, 분산 프로세스 연결과 시각화
		- SICAM PAS는 WINDOWS 2000, WINDOWS XP, WINDOWS PROFESSIONAL AND WINDOWS XP EMBEDED 운영체계에서 동작합니다.
		- 기존 통신 규약과 빠르고 편리하게 연계할 수 있도록 개발되었습니다.
		- 규격화된 TELECONTROL PROTOCOLS
		IEC 60870-5-101   IEC 60870-5-104   DNP V3.00, TG8979, DCT
		- TCP/IP 기반으로 네트워크 연결하여 6대의 DIP(DEVICE INTERFACE PROCESS)와 1대의 FULL SERVER로 시스템을 확장할 수 있습니다.
		- 프로세스 제어 및 모니터링을 구현하기 위한 HMI S/W인 SICAM PAS CC와 연계 됩니다.
		- OPC를 통해 어플리케이션들과 연계의 편의성을 제공하고 OPC 서버와 클라이언트로 구성할 수 있습니다. OPC 서버는 시스템에 포함되어 있고 클라이언트 옵션 패키지이며 서버로부터 데이터를 읽고 저장합니다. 다른 시스템과 데이터 교환, SIMATIC PLC와의 연계 때 사용할 수 있습니다.

	스테이션 제어

	SICAM PAS는 BAY BLOCKING과 TELECONTROL BLOCKING 기능을 구비합니다. TELECONTROL BLOCING 기능은 운전 중 다른 제어센터들과 정보전송을 지속하는 반면 하나의 특정 제어센터로의 정보 전송을 중단시킬 수 있는 기능입니다.
	BLOCKING과 TELECONTROL BLOCKING 기능은 신호발생(SIGNALING)과 명령(COMMAND DIRECTIONS)들로 동작됩니다.
	특정 채널 SWITCHING AUTHORITY기능은 스위칭 명령에 대하여 로컬 제어센터(SICAM PAS CC)와 리모트 제어센터를 구분뿐만아니라 제어센터간 연결들을 구분할 수 있습니다. 차단기는 SYNCHRONIZED/UNSYNCHRONIZED MODE로 제어할 수 있습니다.

	자동화 디스크(Automation Tasks)

	이 기능은 IEC 61131을 준수하는 CFC(CONTINUOUS FUNCTION CHART)를 설치한 SICAM PAS로 자동화를 구현할 수 있습니다. 이 에디터의 기능 블록들을 연결하여 그래픽하게 구성하며, CFC FUNCTION BLOCKS의 라이브러리 확장으로 에너지 자동화를 위해 개발 및 시험을 수행할 수 있습니다. 이중화(REDUNDANCY) 스테이션레벨 컴퓨터는 스테이션제어레벨의 이용율을 증가시키기 위해 이중구조로 사용될 수 있습니다. 2개의 마스터(PROFIBUS FMS, IEC 60870-5-101)나 클라이언트(IEC 61850)로 동시 통신을 지원하는 IED 혹은 변전소 디바이스로 이중화가 가능합니다. 이중화구조 또한 SICAM PAS CC를 이용한 프로세스 시간화 RECPOR기능 구비한 고장기록저장이 가능합니다.

	정보의 영역(Scope of information)

	SICAM PAS에서 처리될 데이터 용량은 다음의 요소에 따라 결정됩니다.
	컴퓨터 네트워크 개념(MULTIPLE-COMPUTER NETWORK 혹은 SINGLE-STATION SYSTEM)
		- 사용 하드웨어의 데이터 수행
		- 네트워크의 데이터 처리
		- 데이터베이스(RDBMS)의 규모
		- FULL SERVER 한대와 6대의 DIP를 사용하여 분산된 PAS SYSTEM으로 최대 350대의 IED와 20,000 개의 데이터 포인트가 지원될 수 있습니다.

	SICAM PAS CC HMI를 통한 시각화 프로세스

	SICAM PAS는 전체 구성과 강력한 데이터 수집기로서 사용되고 SICAM PAS CC는 시스템 시각화 프로세스를 지원하는 HMI S/W입니다. 내부 시그널 리스트에는 디바이스에서 발생되는 모든 신호에 대해 ms단위로 기록되고, 다수의 추가 데이터들은 원인(SPONTANEOUS, COMMAND), 이벤트 소스(CLOSE RANGE, LOCAL, REMOTE) 기타 신호 프로세스, 명령신호들이 기록됩니다.
	INDUSTRIALX-CONTROLS는 스위치기어 제어와 모니터링에 사용됩니다. 스위칭 디바이스 오브젝트들은 CB, DS에 대해(IEC, DIN, SINAUT LSA, SICAM) 4개의 다른 현태 표현을 지원합니다. 스위칭 디바이스를 표현하는 BITMAPS파일로 생성할 수 있고, 오브젝트들과 링크가 가능합니다. 일반적으로 즉각 반응하는 플래싱을 지원하고, 다양한 디바이스 디스플레이와 통신상태(예:UP-TO-DATE/NOT UP-TO-DATE, BAY AND TELECONTROL BLOCKING 등) 표현이 가능합니다.
	SICAM PAS 스테이션 유닛들과 연계하여 스위칭 디바이스들은 직접 혹은 "SELECT BEFORE OPERATE"모드로 제어합니다. 싱글라인 이미지 처리는 TOPOLOGICAL COLORING이 사용되며, 인터넷을 통해 제어와 모니터링을 수행합니다. SICAM VALPRO 기능을 이용한 측정값 분석, SICAM RECPRO 기능을 이용해 보호 계전기에 저장된 고장기록데이터 수집 및 저장 기능을 구현할 수 있습니다.
	[SICAM PAS CC HMI를 이용한 디스플레이]
	SICAM PAS CC는 산업계에서 널리 사용되는 SIMATIC WinCC 기반 위에 설치되며 그 기능은 다음과 같습니다.
	- 다국어 지원가능
	- 모든 운전 및 모니터링 기능들이 내장됨 (플렌트 디스플레이 그래픽 시스템, 알람, 측정값 저장을 포함)
	- 개방형 규격 상용으로 편리한 호환성 (외부 툴 사용과 개방형 인터페이스(SQL과 ODBC)를 통해 저장 데이터에 접근
	- 하위레벨 제어기(혹은 MS EXCEL과 같은 어플리케이션)와 제작사 통신은 OPC(OLE for Process Control)로 가능합니다.
	- Visual Basic 어플리케이션(VBA), VBS 혹은 ANSI C를 이용하여 사용자 사양에 적합한 기능을 구현할 수 있습니다.
	- 옵션 확장
	WinCC/Dat@Monitor : MS 인터넷 Explorer혹은 MS Excel과 같은 일반 tool을 사용하여 사무실 컴퓨터상에 현제 프로세스 상태 디스플레이와 분석, 히스토컬 데이터를 제공하는 기능   WinCC/Web Navigator : SIMATIC WinCC 선택사양이며 사내 망혹은 LAN로 인터넷망을 통해 제어 및 모니터링하는 기능   WinCC/Connectivity pack : HDA와 A&E 2개의 OPC서버 기능, WinCC OLE-DB 제공 가능   FunkServerPro : FUNKSERVERPRO을 적용하면, WinCC 신호시스템으로부터 받은 메시지들은 자동으로 무선호출 수신기로 전송되는 기능

	운영자 제어 방식과 사용자 인터페이스 개요

	SICAM PAS 사용자 인터페이스는 시스템 구성과 운전 시 익숙한 윈도우 환경에서 작업할 수 있도록 기존 윈도우 기술 기반으로 인터페이스 가능하도록 하였습니다. 시스템은 변전소 CONFIGURATION과 OPERATION을 구분하고, SICAM PAS에서 2개의 타스크들은 2개의 독립된 프로그램으로 분리됩니다.
	SICAM PAS UI-CONFIGURATION 프로그램은 특정 프로젝트 구성을 생성 및 편집하는 프로그램으로 세분화하면 4가지로 분류됩니다.
		- CONFIGURATION
		- MAPPING
		- SYSTEM TOPOLOGY
		- DEVICE TEMPLATES
	모든 VIEWS의 공통 특징은 명확히 배열된 트리구조로 시스템 구성을 보여주는 Explorer 윈도우 형태이고, 이러한 트리구조의 각각 레벨들을 열고 닫습니다. 데이터 윈도우에서 파라메터 설정, 정보 설정, 사용자 사양 할당 정의, 시스템 TOPOLOGY 작업을 수행합니다. 사용자 인터페이스는 타스트 정의에 따라 단순하고 구조화시켜 신속한 작업과 간단히 변경할 수 있도록 하였고, 파라메터 설정오루시 파라메타 설명과 메시지를 디스플레이하여 편집 작업을 할 수 있도록 하였습니다. 시스템 TOPOLOGY 정보할당 테이블 뷰에서 정렬, 필터링, 다항목 선택, DRAG&DROP으로 편리하게 작업할 수 있습니다. 중복 데이터 입력을 방지하기 위해 SICAM PAS UI는 CONFIGUATION 데이터 변경시 IMPORT/EXPORT 기능을 구비합니다.
	SICAM PAS UI-OPERATION 프로그램은 변전소 모니터링과 제어를 위해 편집과 분석 뷰 기능을 제공합니다.
	OPERATION MANAGER에서는 각각의 데이터 연결 상태를 점검하고 제어합니다.
	SCADA VALUE VIEWER에서는 정렬된 데이터 입력 값들을 볼 수 있으며 테스트 목적으로 운영자 제어 명령들을 수행시킬 수 있습니다.

	시스템 요구사항

	SATION UNIT
		- 1.86 GHz Intel mobile processor (Yonah processor)
		- 2 x 2 GB compact flash cards
		- Industrial Grade and Error Correction
		- One card for system and SICAM PAS & DatabaseB
		- One card for fault records and other write actions
		- 2 GB RAM
		- 2 x 10 - 1000 MB/s Ethernet RJ45
		- VGA interface
		- up to 8 ComPorts (expandable externally)
		- 6 USB 2.0 ports
		- Hard reset button
		- Status LEDs
		- One binary output contact used for live signal
		- additional up to 64 binary inputs / outputs for station level related signalling
	SICAM PASS 운영 시스템
		- MICROSOFT WINDOWS XP PROFESSIONAL
		- MICROSOFT WINDOWS 7 PROFESSIONAL
		- MICROSOFT WINDOWS 2003 SERVER
		- MICROSOFT WINDOWS 2008 SERVER
		- MICROSOFT WINDOWS XP EMBEDDED
	SICAM PAS CC 운영 시스템
		- MICROSOFT WINDOWS XP PROFESSIONAL
		- MICROSOFT WINDOWS 7 PROFESSIONAL
		- MICROSOFT WINDOWS 2003 SERVER
		- MICROSOFT WINDOWS 2008 SERVER

[SICAM PAS UI-CONFIGURATION]

[SICAM PAS UI-OPERATION]

[SICAM PAS VALUE VIEWER]