آشنایی با ETOS؛ نرم‌افزار و مزایا

مقالات

در مقاله آشنایی با ETOS؛ سخت‌افزار و طرح‌های موجود، با ویژگی‌های سخت‌افزاری و ماژول‌های ETOS آشنا شدیم، در این مطلب قصد داریم نرم‌افزار ETOS و کاربرد و مزایای این تجهیز را معرفی کنیم.

نرم‌افزار ETOS: ماژول‌های پایه، پروتکل‌های ارتباطی و امنیت سایبری

نرم‌افزار ETOS را می‌توان در سه بخش ماژول‌های پایه، پروتکل‌های ارتباطی و امنیت سایبری مورد مطالعه قرار داد. هر چند امنیت سایبری یک بخش جداگانه نیست و در دل سیستم نرم‌افزاری پیاده سازی شده است. طراحی ماژول‌های پایه ETOS به صورت ماژولار است. به این معنا که سازنده و یا بهره‌بردار می‌تواند بسته به نیاز خود و با توجه به سنسورهای موجود، هر ماژول یا عملکرد دلخواه را انتخاب نماید. البته ماژول‌های نرم‌افزاری نیز مانند ماژول‌های سخت‌افزاری می‌توانند بعدا به سیستم اضافه شوند.

ماژول‌های پایه ETOS به صورت ماژولار طراحی شده است. به این معنا که سازنده و یا بهره‌بردار می‌تواند بسته به نیاز خود و با توجه به سنسورهای موجود، هر ماژول یا عملکرد دلخواه را انتخاب نماید.

مانیتورینگ ترانسفورماتور

این ماژول وضعیت کلی ترانسفورماتور را ارزیابی می‌کند که شامل مانیتورینگ و یا محاسبه موارد زیر می‌باشد: وضعیت تجهیزات حفاظتی (رله جانسون، رله بوخهلتز، رله فشار شکن و…)، دمای روغن، ولتاژ، جریان، فرکانس، ضریب بار، توان اکتیو، توان راکتیو، توان ظاهری، (محاسبه) دمای نقطه داغ مطابق با استاندارد IEC60076-7 و یا ANSI/IEEE C57.91، (محاسبه) نرخ پیری و عمر از دست رفته، (محاسبه) توانایی ترانسفورماتور برای تحمل اضافه بار (بار در زمان یا زمان در بار) با محاسبات لحظه‌ای بر اساس استاندارد IEC60076-7، (محاسبه) دمای تشکیل حباب و (محاسبه) رطوبت داخل عایق کاغذی و غیره.

مانیتورینگ گازهای محلول در روغن

این ماژول وضعیت گازهای محلول در روغن را بررسی می‌کند و شامل موارد زیر است: ثبت میزان مطلق و نرخ افزایش گازها (حداکثر 10 گاز) و رطوبت روغن و ارزیابی وضعیت با استفاده از روش‌های استاندارد شامل مثلث دوال، راجرز، دورنبرگ و IEC60599.

مانیتورینگ بوشینگ

این ماژول با مقایسه ظرفیت خازنی و ضریب تلفات در سه بوشینگ فشار قوی، وضعیت بوشینگ را مستقل از دما ارزیابی می‌کند. در این روش چون ولتاژ مستقیماً از ترانسفورماتورهای ولتاژ قرائت می‌شود، نامتعادلی ولتاژ تاثیری در محاسبات ظرفیت خازنی ندارد و منجر به خطا در اندازه‌گیری نمی‌شود. استفاده از این ماژول نیازمند داشتن سنسور هوشمند مانیتورینگ بوشینگ می‌باشد.

مانیتورینگ تپ چنجر

این ماژول وضعیت تپ چنجر را مورد ارزیابی قرار می‌دهد و شامل مانیتورینگ و یا محاسبه موارد زیر می‌باشد: سیگنال‌های موتور درایو، (محاسبه) بازه‌های نگهداری، (محاسبه) میزان کربنیزه شدن روغن، (محاسبه) میزان خوردگی کنتاکت برای تپ چنجرهای روغنی، آمار موقعیت تپ‌ها (تعداد تغییر تپ، زمان توقف روی هر تپ)، دمای روغن تپ چنجر، شاخص جریان موتور بر اساس استاندارد IEEE PC57.143، گشتاور، سطح روغن تپ چنجر، دستگاه تصفیه روغن، دمای موتور درایو و دمای محیط و غیره.

کنترل تپ چنجر (تنظیم ولتاژ)

این ماژول جایگزین تنظیم کننده ولتاژ (AVR) می‌شود و هدف آن کنترل ولتاژ خروجی تپ چنجر است و شامل موارد زیر می‌شود: انواع روش‌های مختلف مشخص کردن ولتاژ مطلوب شامل1، 3 یا 5 ولتاژ مطلوب، بر اساس ورودی آنالوگ، بر اساس BCD، با استفاده از کنترل نقطه کار دینامیکی و …، تنظیم ولتاژ با روش خطی یا انتگرالی و دو زمان تاخیر T1 و T2، عملکرد موازی از طریق CAN bus (تا 16 ترانسفورماتور)، جبران افت ولتاژ روی خط (RX or Z compensation)، مانیتورینگ مقدار حدی (Limit-Value Monitoring) برای ولتاژ، جریان، توان و ضریب توان.

مانیتورینگ و کنترل سیستم خنک کننده

وظیفه این ماژول کنترل سیستم خنک کنندگی و فن‌ها است. این ماژول تعداد شروع به کار و زمان عملکرد هر پله خن کنندگی را ثبت کرده و مقاومت حرارتی و بازدهی خنک کنندگی را محاسبه می‌کند. نقاط شروع به کار، هیسترزیس (Hysteresis) و زمان‌های تاخیر نیز توسط این سیستم قابل تنظیم است. این ماژول می‌تواند در سه حالت مختلف (مُد) کار کند:

مد پیشبین (Predictive Cooling)
مد پریودیک برای فعال‌سازی منظم فن‌ها با هدف جلوگیری از زنگ‌زدگی بلبرینگ
مُد متناوب با هدف بارگذاری متناسب بر روی فن‌ها

برای آشنایی بیشتر و عملی با نرم‌افزار ETOS می‌توانید دموی این محصول را در سایت شرکت MR ببینید و به صورت تعاملی با آن کار کنید:
دموی نرم‌افزار ETOS

سایر عملکردها
ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ قابل برنامه‌ریزی
برنامه نویسی با بلوک‌های عملکردی با استفاده از TPLE
ارتباط گرافیکی با استفاده از Browser بدون نیاز به نرم‌افزار
پروتکل‌های ارتباطی مورد پشتیبانی در نرم‌افزار ETOS
IEC61850 Ed. 1 and Ed 2. MMS, and GOOSE
IEC60870-5-101, -103, -104
DNP3
Modbus TCP, RTU, ASCII
امنیت سایبری نرم‌افزار ETOS

سیستم ETOS از نظر امنیت سایبری بالاترین استانداردها را کسب کرده است.

فایروال داخلی و تنظیم شده بر اساس استاندارد IEC62443
رمزگذاری SSL/TLS (HTTPS) 256 بیتی بر اساس استاندارد BSI TR 0102 با هدف تایید اصالت (Authenticity)، پیوستگی (Integrity) و محرمانگی ارتباط (Confidentiality)
لاگ امنیتی برای ذخیره تغییرات مرتبط با ایمنی: ورود، خروج، تغییرات پارامترها و هر فعالیت دیگر کاربر
کنترل دسترسی بر اساس وظیفه (RBAC): حفظ پیوستگی و محرمانه بودن اطلاعات دستگاه، تقسیم وظایف و کنترل فعالیت‌ها
پشتیبانی پیچیدگی رمز عبور و ذخیره ایمن رمز عبور
سیستم عامل بسیار مقاوم VxWork5
کنترل واسط سخت‌افزاری (غیر فعال کردن واسط‌های سخت‌افزاری که مورد نیاز نیست)
مطابقت با استانداردهای IEC62443, IEC 62351, BDEW Whitepaper, IEEE 1686, OWASP, BSI TR 02102 و FIPS-PUB 180-4
تیم امنیتی: یک تیم از متخصصین امنیت سایبری به صورت پیوسته در حال بررسی و بهبود سیستم از لحاظ امنیتی بوده و آمادگی دارند تا به محض دریافت هر گونه سوالی در خصوص امنیت به آن پاسخ دهند. در ضمن در صورتی که متوجه یک مشکل امنیتی شوند بی‌درنگ اقدامات لازم در جهت رفع آن را آغاز می‌کنند.

یک تیم از متخصصین امنیت سایبری به صورت پیوسته در حال بررسی و بهبود سیستم از لحاظ امنیتی بوده و آمادگی دارند تا به محض دریافت هر گونه سوالی در خصوص امنیت به آن پاسخ دهند. در ضمن در صورتی که متوجه یک مشکل امنیتی شوند سریعاً اقدامات لازم در جهت رفع آن را آغاز می‌کنند.

کاربردها و مزایای ETOS

ETOS یک راه حل جامع برای همه دست‌اندرکاران صنعت برق از جمله سازنده ترانسفورماتور، شرکت‌های مهندسی و ساخت و تامین تجهیزات، شرکت‌های بهره‌بردار، شرکت مدیریت و کنترل شبکه و … می‌باشد. مزایای ETOS برای هر کدام از این بخش‌ها به شرح زیر است:

1) در بخش تولید ترانسفورماتور:

تجمیع عملکردها (تنظیم ولتاژ، کنترل فن‌ها، …) و کاهش پیچیدگی سیستم (تجمیع عملکردها باعث کاهش 65 درصدی هزینه‌ها نسبت به اتوماسیون معمول می‌شود)
استفاده از یک تابلو (تنظیم ولتاژ، نمایشگرهای آنالوگ، اتصالات و ترمینال‌ها) و کمینه کردن هزینه تولید، نصب و بررسی اتصالات
بهبود طراحی ترانسفورماتور با در اختیار داشتن داده‌های عملکردی در طول عمر
ساده‌تر شدن فرایند تامین تجهیزات
امکان توسعه سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در طول زمان
امکان استفاده از سنسورهای دلخواه جهت اتصال به ETOS
دسترسی به پشتیبانی دائمی
ایجاد مزیت رقابتی در فضای بسیار رقابتی بازار ترانسفورماتور، جلب نظر و رضایت مشتریان، ارتقا برند با افزایش طول عمر و حداکثر بهره‌برداری

2) در بخش نصب و راه اندازی ترانسفورماتور (پست):

کاهش هزینه برقرای اتصالات با صرفه جویی در هزینه فضا و تجهیزات (منبع تغذیه، تجهیزات حفاظتی،…) و امکان استفاده از فیبر نوری برای ارتباطات که می‌تواند تا 70 درصد هزینه را کاهش دهد.
کاهش زمان لازم برای نصب، تست و راه اندازی و کاهش احتمال بروز خطا
اتصال استاندارد ترانسفورماتورها به پست (فایل‌های استاندارد (ICD,SCD) برای استفاده در فرایندهای بهینه مهندسی)
در اختیار داشتن همه اطلاعات به صورت مستقیم روی شبکه (داده‌های خام، مدل‌های محاسباتی)

کاهش هزینه اتصالات با استفاده از ETOS

3) در بخش کنترل و برنامه ریزی شبکه:

بهره‌برداری بهینه از ظرفیت ترانسفورماتور با در اختیار داشتن اطلاعات مربوط به توانایی بارگیری دینامیکی (تصویر زیر)
مدیریت بهینه شبکه با در اختیار داشتن امکان بارگذاری هر ترانسفورماتور و جلوگیری از قطعی بار و اضافه بار غیر مجاز تجهیزات
امکان پاسخگویی به شرایط پیچیده شبکه با اضافه شدن تولیدهای پراکنده، انرژی‌های تجدیدپذیر، خودروهای برقی، محدودیت‌های قطعی بار، بالا رفتن نیاز به حفظ کیفیت برق، افزایش مصرف کننده‌های حساس با در اختیار داشتن داده‌های کامل از ترانسفورماتورهای شبکه و امکان کنترل ولتاژ و سیستم خنک‌کنندگی آنها