ШР-АСДУ网关记录器
用途
ШР-АСДУ网关记录器旨在创建用于商业和技术电能计量（自动抄表/高级计量管理）以及能源设施调度控制系统（数据采集与监控系统）的综合系统。
ШР-АСДУ的主要应用对象是6-10 kV开关设备。该设备确保最大限度地降低所建自动化系统的创建、运行和现代化改造成本。
设备概述
ШР-АСДУ网关记录器是一种专用多端口设备，支持多达10个RS-485端口、最多2个以太网端口和最多2个RS-232端口。
以太网端口和RS-232端口用于与上层设备（自动抄表系统服务器、运动系统服务器、数据采集与监控系统服务器等）建立通信。RS-232端口用于连接GSM/GPRS调制解调器或其他终端设备（例如，继电保护及自动化装置）。这些端口在通信上是独立的，可以在不同的数据传输网络中运行。
RS-485端口用于连接电能表和提供运动功能的接口模块。这些端口是独立的，允许并行轮询电能表和接口模块。每个RS-485端口可在以下模式之一运行：
АСДУ – 此端口对电能表进行周期性轮询，以获取电气参数测量值（电流、电压、功率、频率等）。
ТМ – 运动接口模块（遥信、遥控、遥测等）连接到这些端口。
端口工作模式是一个可配置参数，可在运行过程中更改。从电能表获取的遥测数据以及从接口模块获取的运动数据可通过 GOST R IEC 60870-5-104 协议访问。
ШР-АСДУ 功能框图
与自动抄表系统（АСКУЭ）的交互
ШР-АСДУ为工作在АСКУЭ和АСКУЭ/АСДУ模式的RS-485端口提供”透明”数据传输通道的组织（对于自动抄表系统服务器，设备的行为类似于标准介质转换器）。在АСКУЭ/АСДУ模式下，与自动抄表系统的信息交互相较于АСДУ遥测数据的循环采集具有更高的优先级。
在自动抄表系统框架内，ШР-АСДУ作为信道构建设备，因为它不执行中间数据处理、电能表累积电能曲线和日志的收集与存储，也不对电能表内部时钟进行同步。该设备不需要计量认证、定期检定，也无需纳入上层自动抄表系统的类型描述中。
ШР-АСДУ支持为配置电能表、诊断和收集额外数据的目的组织”透明”数据传输通道。
与运动系统（АСДУ）的交互
从电能表和接口模块收集的数据由内部IEC 104软件模块处理，该模块实现了对 ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 协议的支持。在该协议支持的框架内，实现了通用查询、参数读/写、循环传输以及突发传输（基于设定值或窗口）等通信机制。传输数据量、传输周期性以及单个设定值和窗口值均为可配置参数，可供用户修改。
ШР-АСДУ网关记录器支持СЭТ/ПСЧ型电能表的数据传输协议，其支持范围足以读取遥测数据、电能质量指标和故障日志。
记录功能
ШР-АСДУ网关记录器维护事件日志并形成遥测数据库。这些数据可通过通信接口访问，即使在通信介质发生故障时，也能恢复能源设施的运行情况历史记录。
外部接口描述
RS-485 接口
根据型号，ШР-АСДУ配备4个或10个全双工RS-485/RS-422端口。每个端口可单独配置：波特率从 9,600 到 115,200 比特/秒，可配置的连接参数（奇偶校验、停止位等）。RS-485 端口基于标准 RJ-11 (6p6c) 连接器实现。
以太网接口
ШР-АСДУ配备一个或两个 100 Mbps 以太网端口（100BASE-TX），用于连接到以太网。配备两个以太网端口的型号可在以下模式之一运行：
- 独立以太网 – 设备的每个端口可以连接到其独立的以太网（例如，一个连接到具有自身IP地址的自动抄表网络，第二个连接到具有不同IP地址的监控系统网络）。在此模式下，端口在通信上是隔离的。拥有两个独立的以太网接口允许在该能源设施的不同运营部门之间划分操作区域。
- 冗余 – 其中一个以太网端口是主用端口，另一个是备用端口。
- 交换机 – 该设备还充当一个双端口交换机，允许除了设备本身外，再连接一个额外的以太网设备。
RS-232 接口
部分 ШР-АСДУ 型号配备两个 RS-232 端口，用于连接 GSM/GPRS 调制解调器或其他终端设备。
该设备支持通过 GPRS 建立 PPP 连接所需的全套 AT 命令和服务。配备两个 RS-232 端口的型号确保通信信道冗余。
此外，每个 RS-232 端口都配备一个专用的 12 V 电源输出，用于为 GSM/GPRS 调制解调器供电。ШР-АСДУ 监控 GSM/GPRS 调制解调器的运行状态，并在技术必要时通过短暂切断其电源来强制重启”卡住”的 GSM/GPRS 调制解调器。RS-232 端口也可用于连接其他设备，例如继电保护及自动化装置（这些设备的数据协议支持可根据额外请求提供）。光口
ШР-АСДУ 配备一个用于连接光学配置头的配置端口。此接口用于配置目的，无需断开/连接可插拔接口即可配置设备。该接口符合 IEC 61107 标准的要求，这允许使用相同的光学配置头来配置 ШР-АСДУ 和电能表。
信息服务
除核心功能外，ШР-АСДУ 还支持附加服务，确保操作便利性并有可能扩展其功能应用。
设备配置可通过外部接口（以太网、RS-232）或通过光口进行。出于配置目的，ШР-АСДУ 支持 telnet 命令界面。此外，该设备包含一个内置的 WEB 服务器（HTTP），允许通过 Web 浏览器方便地配置主要参数并进行设备诊断。WEB 服务器可通过以太网端口访问，或在通过 GPRS 以 PPP 模式运行时通过 RS-232 访问。
ШР-АСДУ 内部时钟的同步通过 NTP 协议执行。内部时钟读数用于正确维护设备的事件日志。
SNMP 协议提供了将 ШР-АСДУ 集成到自动化系统诊断系统中的能力。
ШР-АСДУ技术规格
| 机械特性 | |
| 外形尺寸，毫米 | 156 x 58 x 90 (宽 x 高 x 深) |
| 重量，千克 | 最多 0.8 |
| 安装方式 | DIN导轨（TH/35-7.5；TH/35-15） |
| 防护等级 | IP20 |
| 运行条件 | |
| 工作温度范围 | 0 °C … +45 °C，<90% 无冷凝（商用版） -25 °C … +45 °C，<90% 无冷凝（工业版） |
| 储存温度范围 | -45 °C … +45 °C，<90% 无冷凝 |
| 电源 | |
| 电源电压范围，伏 | 12 伏直流，允许范围 8..20 伏 |
| 功耗，瓦 | 最多 15 瓦（不含外设供电） |
| 通信接口 | |
| RS-485 端口 | 最多 10 个独立端口，RJ-11 (6p6c) 连接器， 数据传输速率最高 115200 比特/秒。 |
| 以太网端口 | 最多 2 个 100BASE-TX 端口，RJ-45 (8p8c) 连接器。 |
| RS-232 端口 | 最多 2 个独立端口，RJ-45 (8p48) 连接器，数据传输速率最高 115200 比特/秒， 默认数据格式 (8, N, 1)。 |
| 本地配置端口（光口） | IEC 61107，参数：9600，8，N，1。 |
| 信息服务 | |
| 与上层通信支持的协议 | ГОСТ Р МЭК 60870-5-104（服务器/数据源/远程终端单元） |
| 与设备通信支持的协议 | СЭТ电能表协议（СЭТ、ПСЧ电能表）； 与接口模块通信的DCON协议 |
| 附加信息服务 | HTTP, TelNet: 配置； SNMP: 诊断； NTP: 设备内部时钟同步 |
外观
接口模块
模块化架构
ШР-АСДУ允许将遥信、遥控和遥测接口模块连接到工作在ТМ模式的RS-485端口。模块采用总线拓扑连接。接口模块的数量根据数据采集速度要求（模块轮询是循环进行的）确定，但每个ШР-АСДУ端口最多不超过31个。估计的数据采集速度根据总线上的设备数量、选定的数据传输速度、模块类型以及ШР-АСДУ配置（模块类型轮询优先级的参数）计算得出。
使用ICP DAS公司的I-7000系列和Advantech公司的ADAM-4000系列接口模块。以下是ШР-АСДУ支持的主要模块类型。
| 型号 | 特性 |
|---|---|
| 直流数字输入模块（遥信） | |
| I-7041D | 14个数字输入通道，隔离电压高达3750 V，带指示（4…30 VDC） |
| I-7051D / ADAM-4051 | 16个数字输入通道，隔离电压高达3750 V，带指示（10…50 VDC） |
| I-7052D / ADAM-4052 | 8个数字输入通道，隔离电压高达3750 V，带指示（4…30 VDC） |
| I-7053D_FG / ADAM-4053 | 16个数字输入通道，带指示（4…30 VDC，干接点） |
| 交流数字输入模块（遥信） | |
| I-7058D | 8个交流数字输入通道，隔离电压高达5000 V，带指示（80…250 V） |
| I-7059D | 8个交流数字输入通道，隔离电压高达5000 V，带指示（10…80 V） |
| 直流数字输出模块（遥控） | |
| I-7042D | 13个数字输出通道，隔离电压高达3750 V，带指示（10..30 V，最高100 mA） |
| I-7045D | 16个数字输出通道，隔离电压高达3750 V，带指示（MOSFET，10..40 V，最高650 mA） |
| I-7045D-NPN | 16个数字输出通道，隔离电压高达3750 V，带指示（3.5..50 V，最高700 mA） |
| 继电器输出模块（遥控） | |
| I-7061D | 12个大功率继电器输出通道，隔离电压高达3750 V，带指示（机电继电器，5A@250VAC） |
| 组合输入/输出模块（遥信/遥控） | |
| I-7050D | 7个数字输入通道 / 8个数字输出通道（DI 10..30 V, 30 mA, DO 4…30 V） |
| I-7055D | 8个数字输入通道 / 8个数字输出通道，隔离电压高达3750 V（DI 10..40 V, 650 mA, DO 10…50 V） |
| I-7063D | 3个大功率继电器输出通道 / 8个数字输入通道，隔离电压高达3750 V，带指示（AX3, 5A@250VAC, 5A@30VDC），8 DI（4..30 V） |
| I-7065D | 5个大功率继电器输出通道 / 4个数字输入通道，隔离电压高达3750 V |
| I-7063AD | 3个固态继电器输出通道 / 8个数字输入通道，隔离电压高达3750 V，带指示（固态继电器，常开） |
| I-7065AD | 5个固态继电器输出通道 / 4个数字输入通道，隔离电压高达3750 V，带指示（固态继电器，常开） |
| 热电偶/热电阻输入模块（遥测） | |
| I-7018BL / ADAM-4018 | 8个模拟输入或热电偶信号通道：J. K. T. E. R. S.B. N. C. L. M |
| I-7013 / ADAM-4013 | 1个热电阻（RTD）信号输入通道：Pt100, Pt1000, Ni120 |
| I-7015-G / ADAM-4015 | 6个热电阻（RTD）信号输入通道：Pt100, Pt1000, Ni120, Ni100, Cu50, Cu100, Cu1000 |
| 模拟输入模块（遥测） | |
| I-7012 / ADAM-4012 | 1个模拟输入通道 / 1个数字输入通道 / 2个数字输出通道 |
| I-7012D / ADAM-4012 | 1个模拟输入通道 / 1个数字输入通道 / 2个数字输出通道，带指示 |
| I-7017 / ADAM-4017 | 8个模拟输入通道（+/-150 mV, +/-500 mV, +/-1 V, +/-5 V, +/-10 V, +/-20 mA） |
| 模拟输出模块（遥控） | |
| I-7021 / ADAM-4021 | 1个模拟输出通道（0…10 V, 0..20 mA, 4…20 mA） |
| I-7024 | 4个模拟输出通道（0…10 V, +/-10 V, +/-5 V, 0..20 mA, 4…20 mA） |
* – 对I-7000和ADAM-4000系列其他模块的支持可根据要求提供。订购时，必须指定计划与ШР-АСДУ配合使用的接口模块清单。
** – 表中列出的是I-7000模块的特性。ADAM-4000模块的相应特性可能有所不同。
出厂配置
订购时，建议指定接口模块和电能表的数量及规划应用方案，以便对 ШР-АСДУ 执行出厂配置。这些措施将减少调试工作时间并简化其执行过程。
以下是推荐的数据提供表格和填写示例。
| RS-485 端口号 | 端口模式 | 所连接设备类型 | 此类型设备数量 |
|---|---|---|---|
| 1 | АСКУЭ | СЭТ.4ТМ | 6 |
| 2 | АСКУЭ/АСДУ | СЭТ.4ТМ | 4 |
| 3 | TM | I-7061D | 6 |
| 4 | TM | I-7013 | 8 |
| … | … | … | … |