MEMORIA DESCRIPTIVA AUTOMATIZACION CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR TAS-M.001.7 VOLCAN SA RPAREDES VOLCAN SA JUANDELAO VOLCAN SA . MVICUÑA TASAMI SAC MALARCON TASAMI SAC FDELACRUZ TASAMI SAC RUBRO: REV. 30/05/2021 JATUNCAR FECHA ELAB. REV. APROB. Nombre de documento: MEMORIA DESCRIPTIVA SISTEMA DE COMUNICACION Código de documento: TAS-M.001.7 Rev. 2 SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRADO TASAMI SAC Pág.: 1/24 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 1 INTRODUCCION ....................................................................................................................... 1 2 OBJETIVO ................................................................................................................................. 1 3 ALCANCE .................................................................................................................................. 1 4 NOMENCLATURAS ................................................................................................................... 1 5 CONSIDERACIONES GENERALES ............................................................................................... 3 6 COMPONENTES DEL SC-SMC .................................................................................................... 3 7 SISTEMA DE COMUNICACIÓN DEL SMC (SC-SMC) ..................................................................... 3 7.1 DESCRIPCION ................................................................................................................................ 4 7.2 FUNCIONALIDADES ....................................................................................................................... 4 7.3 ARQUITECTURA............................................................................................................................. 5 7.4 TOPOLOGIA................................................................................................................................... 5 7.5 CONFIGURACION DE RED SMC ....................................................................................................... 6 7.5.1 VLAN-SMC .......................................................................................................................................................... 6 7.5.2 VLAN-ADM ......................................................................................................................................................... 7 7.6 7.6.1 Red Plataforma Scada: ....................................................................................................................................... 7 7.6.2 Red de Control: .................................................................................................................................................. 7 7.7 8 SC-SMC / SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN ............................................................................ 7 SOFTWARE DE GESTIÓN ................................................................................................................ 8 RED DE COMUNICACIÓN DE FIBRA OPTICA – VOLCAN .............................................................. 8 8.1 RED DE FIBRA OPTICA – CONDICION ACTUAL ................................................................................. 8 8.2 RED DE FIBRA OPTICA - ACONDICIONAMIENTOS.......................................................................... 11 9 RED DE COMUNICACIÓN LOCAL ETHERNET ............................................................................ 14 9.1 SMCL – BOCATOMA / DESARENADOR / CAMARA DE CARGA........................................................ 14 9.2 SMCL CASA DE MAQUINAS / SALA ELECTRICA .............................................................................. 17 9.3 SMCL CASA DE MAQUINAS – CENTRO DE CONTROL ..................................................................... 19 9.4 SMCL - SE SAN MATEO ................................................................................................................ 22 10 SISTEMA DE ALIMENTACION .............................................................................................. 24 11 SISTEMA DE PROTECCION (PUESTA A TIERRA) .................................................................... 24 12 ANEXOS ............................................................................................................................. 24 Page 1 of 26 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 1 INTRODUCCION CH Huanchor, dentro de sus objetivos de optimización y mejora del proceso de generación han considerado la implementación de la automatización de cada una de las etapas de su proceso, así como la implementación de un sistema de monitoreo, control y gestión del mismo. La automatización del proceso de generación requerirá de contar con un sistema de comunicación el cual permita el intercambio de información entre los componentes del sistema de control de cada una de las etapas del mismo. La presente memoria refiere a las consideraciones técnicas con las que deberá de contar este sistema de comunicación. 2 OBJETIVO El objetivo del presente documento es establecer las consideraciones técnicas para la implementación de un sistema de comunicación que soporte al Sistema de monitoreo y control del proceso de generación de CH Huanchor (SC-SMC). 3 ALCANCE El alcance del Sistema de Comunicación, considera las siguientes etapas del proceso: o Bocatoma o Desarenador o Cámara de Carga o Casa Maquinas o Sub Estación San Mateo 4 NOMENCLATURAS • SCADA: Software de Supervisión, Control y Adquisición de datos • RTU: Unidad Terminal Remota • IHM: Human Machine Interface • GPS: Global Position System • CC: Centro de Control • COES: Coordinador de Operación Eléctrico del Sistema • OSINERGMIN: Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería • NTITTR: Norma Técnica de Intercambio de Información en Tiempo Real • ICCP: Protocolo Inter Centros de Control • CNE: Código Nacional Eléctrico • ISO: International Organization for Standardization • IEC: International Electrotechnical Commission _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 1 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO • IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers • NERC: North American Electric Reliability Corporation • LAN: Local Area Network • WAN: Wide Area Network • GTW: Gateway • OPC: OLE Process Control • NTP: Network Time Protocol • IED: Dispositvo Electrónico Inteligente • SAS: Sistema Automatizado de sub estación • TCP/IP: Protocolo de comunicación basada en internet • DNP: Protocolo red distribuida • RIS: Rede ICCP del SEIN • SMC: Sistema de Monitoreo y Control • SMCL: Sistema de Monitoreo y Control Local • SMCR: Sistema de Monitoreo Remoto • SC-SMC: Sistema de Comunicación SMC _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 2 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 5 CONSIDERACIONES GENERALES o El Proceso de generación de CH Huanchor, cuenta con las etapas de Bocatoma, Desarenador, Cámara de Carga, Casa de Máquinas, SE Huanchor y SE San mateo. o Actualmente, el sistema de control de CH Huanchor gobierna las etapas de Casa de Máquinas y SE Huanchor, mas no así las demás etapas del proceso de generación, como Bocatoma, Desarenador, Cámara de Carga, y SE San Mateo. o Actualmente, se cuenta con una red de fibra óptica que enlaza las etapas del proceso de generación de SE San Mateo, Bocatoma y Desarenador con casa de máquinas, asimismo, se cuenta con un segundo enlace entre Casa de Máquinas y Cámara de Carga; sin embargo, estos enlaces son usadas principalmente para los sistemas adminstrativos de CCTV y Telefonía. o El enlace SE San Mateo - Casa de Máquinas (red de comunicación IT) es usado para la integración de los sistemas CCTV, asimismo, este enlace es usado para el cumplimiento del Envío de Información el COES, de acuerdo a lo establecido en la COES - NTIITR. o Casa de Máquinas, cuenta con una red local ethernet, el cual usado para la comunicación entre los sistemas de las unidades de generación 01/02 y el Scada de CH Huanchor. o La implementación del SMC del proceso de generación de CH Huanchor, requiere contar con una red de comunicación que enlace los sistemas de monitoreo y control de cada una de las etapas del proceso de generación (SMCL). o El presente estudio, considera, hacer uso de la red de comunicación IT-Volcan actualmente operativa, para implementar los enlaces de comunicación requeridos por el SMC (SC-SMC). o El hardware de comunicación considerado por el SC-SMC, deberá cumplir con lo establecido en la TAS-HD-016. o Los enlaces de comunicación del SC-SMC deberán cumplir con lo establecido en TASHD.015 y TAS-HD.017. 6 COMPONENTES DEL SC-SMC El Sistema de comunicaciones del SMC (SC-SMC) estará conformado por: o Red de Comunicación Plataforma de Control (Red Scada) o Red de Comunicación de Fibra Óptica – Volcan o Red de Comunicación Local (SMCL) 7 • SMCL - Bocatoma • SMCL - Desarenador • SMCL - Cámara de Carga • SMCL - Casa de Máquinas • SMCL - SE San Mateo SISTEMA DE COMUNICACIÓN DEL SMC (SC-SMC) El Sistema de comunicaciones del SMC (SC-SMC) será determinado por lo siguiente: _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 3 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 7.1 DESCRIPCION El SC-SMC deberá considerar las siguientes filosofía: o El SMC se basa en un modelo de control distribuido, donde cada sub sistemas (SMCL) deberá contar con las opciones de operar autonomamente y/o en conjunto con los demas SMCL y el Centro de Control. La SC-SMC contará con la misma filosofia de operación. o La red de comunicación del SMC se implementará basándose en las redes y equipos actualmente en operación. o El SC-SMC, permitirá el intercambio de información de: o o 7.2 • Sistemas de control y proteccion. • Sistemas administrativos (telefonía, CCTV, entre otros.) Considerando que las redes antes indicadas (control/protección y administración) compartiran la misma estructura de comunicación, el SC-SMC considera la configuración de 02 redes virtuales: • VLAN-SMC, dedicado para la red de Sistemas de Control y Protección • VLAN-ADM, dedicado para la Red de sistemas Adminstrativos La Red para los Sistemas de Control y protección consideran 02 niveles: • Red plataforma Scada, comprende la red conformada para la intergracion del hardware de la plataforma de control. • Red Control, comprende las redes conformadas para la integracion del hardware de los SMCL´s. FUNCIONALIDADES El SC-SMC deberá considerar las siguientes funcionalidades: o Tolerancia a Fallas: El sistema de comunicación deberá contar con la capacidad de seguir operando adecuadamente aun cuando presente una falla. o Escalabilidad: El sistema de comunicación deberá ser de tipo modular, configurada con una proyección de crecimiento del l 50% en todas sus funcionalidades y capacidades físicas, asimismo deberá considerar que toda nueva incorporación no deberá de afectar el funcionamiento del mismo. o Calidad de Servicio: El sistema de comunicación deberá contar con la funcionalidad de priorización de tráfico y filtrado multicast dinámico, de acuerdo a lo establecido en el estándar 802.1p garantizando la calidad del servicio (QoS) a nivel de MAC. o Sincronización: El hardware de comunicación deberá contar con la propiedad de sincronización, por medio de la cual, todos los componentes del sistema de comunicación deberán sincronizar con el GPS de Casa de Máquinas, a través del protocolo SNTP. o Disponibilidad: El sistema de comunicación deberá de contar con una topología y hardware que garanticen una disponibilidad mínima del 99.98% para todas las funciones y equipamiento crítico. o Seguridad: Deberá considerar características de Cyber Seguridad del sistema acorde a lo establecido en la normativa de seguridad cibernética NERC 1300 CIP-002-3 (Protección _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 4 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO de Infraestructuras Críticas). o Gestión Remota: El sistema de comunicación deberá considerar contar con un software de gestión, el cual permitirá con la administración del sistema. Este software deberá permitir la supervisión, configuración de todo el hardware y redes de comunicación. o Control de Acceso: El sistema de comunicación deberá contar con la funcionalidad de control de acceso, considerando 03 niveles: operación, supervisión y administración. o Recuperación del sistema: Comprende la funcionalidad de restaurar las capacidades del sistema de comunicación y sus componentes tanto local como remotamente. 7.3 ARQUITECTURA Se considera la implementación de una arquitectura basada sobre ethernet, como se muestra: Fig. 01: Arquitectura Comunicación Huanchor 7.4 TOPOLOGIA La implementacion del SC-SMCSe consideran la configuracion de 02 tipos de topologías de comunicación : o Casa de Máquinas – SMCL´s: Tipo Estrella ( Red de Fibra Óptica). o Casa de Máquinas: Topología Tipo Anillo (Redes LAN Ethernet) _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 5 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Fig. 02: Topología de Comunicación Huanchor 7.5 CONFIGURACION DE RED SMC Como se indicó anteriormente, el SC-SMC usará la misma platfaforma de comunicación (hardware y enlaces) para el intercambio de informacion de los sistemas administrativos y de control. Considerando ello, el SC-SMC considera contar con 02 redes virtuales: o VLAN – SMC, para el sistema de control o VLAN – ADM, para los sistemas administrativos 7.5.1 VLAN-SMC La configuracion de la VLAN-SMC deberá considera, principalmente: o La gestión de la red estará a cargo de IT – volcan. o Todos los SMCL deberán de contar con la configuracion de esta VLAN en los switch de comunicación. o Esta VLAN integrará – estrictamente – solo hardware perteneciente al SMC. El hardware de alta criticidad será integrado con enlaces redundantes. o Deberá garantizar contar con Prioridad respecto a los sistemas administrativos (Obs: validar Políticas Huanchor). o Deberá garantizar la disponibilidad de ancho de banda mínimo de 500Kbps. o Deberá garantizar el Control de flujo de datos y la duplicidad de la misma (considerando las topologías tipo anillo y enlaces redundantes a implementar). o Deberá garantizar la Gestión de puertos de comunicación (reconocimiento y habilitacion por IP y MAC). o Configuración de políticas de seguridad (ciberseguridad). o Gestión de accesos o Deberá facilitar herramientas de supervision de seguimiento de la performance de la VLAN _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 6 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO por parte de operaciones/supervisión Huanchor. 7.5.2 VLAN-ADM La VLAN-ADM, considera lo siguiente: o La gestión de la red estará a cargo de IT – volcan. o Todos los SMCL deberán de contar con la configuracion de esta VLAN en los switch de comunicación. o Esta VLAN integrará los equipos perteneciente a los sistemas que no se encuentran dentro del SMC. o La configuracion de la VLAN será determinada por las politicas de Huanchor asi como las areas usuarias de las mismas. 7.6 SC-SMC / SISTEMA DE CONTROL Y PROTECCIÓN El SC-SMC considera la configuracion de la Red de Control y Proteccion, considerando los siguientes niveles: 7.6.1 Red Plataforma Scada: Comprende la red que enlaza los componentes de la plataforma Scada (Servidores, Estaciones de Operación, Estación de Ingeniería, etc.). Esta red considera conexiones ethernet 10/100 Mbps, el protocolo de comunicación establecido será determinado por la plataforma de control. 7.6.2 Red de Control: Comprende la red que enlaza todo el hardware de medición, control, protección entre otros, que conforman los SMCL´s. Esta red considera conexiones ethernet 10/100 Mbps: los protocolos de comunicación establecidos serán determinados por la funcionalidad de cada componente. Las redes antes mencionadas consideran una configuracion de red determinada para cada una de ellas, sin embargo, se consideran equipos que permitiran el enlace entre ambos, como se indica: o Los Servidores Scada, contarán con enlace hacia ambas redes, con la finalidad de permitir la integracion entre los equipos de campo y la Plataforma Scada. o El Servidor de Tiempo GPS, contarán con enlace hacia ambas redes, con la finalidad de permitir permitir la sincronizacion de tiempo de todos los equipos del sistema. o La Estación de Ingeniería, contará con enlace hacia ambas redes, con la finalidad de permitir el seguimiento, modificaciones o pruebas de los diferentes sistemas. Internamente, los SMCL´s contarán con equipos de comunicación serial los cuales se enlazarán hacia los Conversores de medios, formando entre sí buses de campo. La configuracion de los buses de campo, serán tipo RS-485 y Protocolo de Comunicación Modbus RTU. _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 7 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 7.7 SOFTWARE DE GESTIÓN Actualmente, IT Volcan cuenta con un software de gestión (Cisco) para toda la red de comunicación. Por tal motivo se considera que todo hardware de comunicación a incorporar deberá de cumplir con los requerimientos para la integración a este software de gestión. Asimismo, Operaciones requerirá contar con las siguientes funcionalidades: o Licencia de monitoreo del sistema de comunicaciones o Supervisión en tiempo real o Avisos de eventos y alarmas o Avisos de perdida de conectividad y/o alto consumo de ancho de banda o Seguimiento del consumo de ancho de banda o Reporte de desempeño del sistema de comunicación 8 RED DE COMUNICACIÓN DE FIBRA OPTICA – VOLCAN CH Huanchor cuenta con una red de comunicación de fibra óptica que enlaza todas sus instalaciones, a cargo de IT Volcan. El SC-SMC considera acondicionar esta red para la implementación de la red requerida. 8.1 RED DE FIBRA OPTICA – CONDICION ACTUAL La red de fibra óptica existente cuenta con un recorrido determinado, como se muestra a continuación: Fig. 03: Red Comunicación Volcan – Fibra óptica o TOPOLOGÍA ACTUAL La topología implementada actualmente refiere a un modelo estrella entre los puntos de comunicación, como se muestra: _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 8 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Fig. 04: Topología de Comunicación Actual o ENLACES DE COMUNICACIÓN Esta Red de comunicación considera los siguientes enlaces de comunicación: Enlace Cantidad Datos / Función Casa Maquinas – Cámara Carga 01 CCTV /Telefonía Casa Maquinas – SE San Mateo 01 CCTV / Telefonía / NTITTR (COES) Derivación – Bocatoma 01 CCTV /Telefonía Derivación – Desarenador 01 CCTV / Telefonía o HARDWARE DE COMUNICACIÓN La red de fibra óptica existente cuenta con el siguiente hardware de comunicación: • BOCATOMA / DESARENADOR / CAMARA DE CARGA: Se cuenta con tablero de comunicación, donde se alija el Switch de Comunicación, con las siguientes características: Equipo Switch de Comunicación Fabricante: Cisco Modelo: Catalys 2960 Cantidad 01 Datos / Función N° Puertos Fx: 01 (Modulo SFP) N° Puertos Tx: 48 (RJ45) Tipo: No industrial Tipo: Capa 3 Estado: Operativo /Discontinuado (2019) _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 9 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO • SE SAN MATEO: Se cuenta con tablero de comunicación, donde se alija el Switch de Comunicación, con las siguientes características Equipo Switch de Comunicación Cantidad 01 Fabricante: Cisco Datos / Función N° Puertos Fx: 01 (Modulo SFP) N° Puertos Tx: 06 (RJ45) Modelo: IE-3000 Tipo: Industrial Tipo: Capa 3 Estado: Operativo / Activo (2025) • CASA DE MAQUINAS: Se cuenta con tablero de comunicación, donde se alija el Switch de Comunicación, con las siguientes características Equipo Switch de Comunicación Cantidad 02 Fabricante: Cisco Datos / Función N° Puertos Fx: 01 (Modulo SFP) N° Puertos Tx: 08 (RJ45) Modelo: IE-4000 Tipo: Industrial Tipo: Capa 3 Enlaces fibra óptica Estado: Operativo Switch de Comunicación 01 Fabricante: Cisco N° Puertos Fx: 01 (Modulo SFP) N° Puertos Tx: 48 (RJ45) Modelo: Catalys 2960 Tipo: No industrial Tipo: Capa 3 Enlaces Plataforma de control Estado: Operativo / Discontinuado (2019) o FIBRA ÓPTICA La fibra óptica usada cuenta con las siguientes consideraciones: Equipo Fibra Óptica – Cámara de Carga Enlaces 01 Datos / Función Tipo: Monomodo N° Hilos: 12 hilos Tipo Conector: SC N° hilos usados: 02 _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 10 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Fibra Óptica – SE San Mateo 01 Tipo: Monomodo N° Hilos: 24 hilos (antes derivación) Tipo Conector: SC N° hilos usados: 02 Fibra Óptica - Bocatoma 01 Tipo: Monomodo N° Hilos: 12 hilos (antes de derivación) Tipo Conector: SC N° hilos usados: 02 Fibra Óptica - Desarenador 01 Tipo: Monomodo N° Hilos: 06 hilos Tipo Conector: SC N° hilos usados: 02 o ALIMENTACION SISTEMA DE COMUNICACION Los tableros correspondientes a Bocatoma, Desarenador, Cámara de Carga y SE San Mateo cuentan con un UPS dedicado para el tablero/gabinete de comunicación. Equipo UPS Enlaces 04 - Bocatoma Datos / Función UPS dedicado Comunicación para Tablero de - Desarenador - Cámara de Carga - SE San Mateo El equipamiento de comunicación de Casa de Maquinas se alimenta desde el Sistema de energia de Auxiliares. 8.2 RED DE FIBRA OPTICA - ACONDICIONAMIENTOS Como se indicó anteriormente, el SC-SMC considera hacer uso de la red de fibra óptica existente para la implementación del sistema de comunicación que requiere. Por ello, se considera realizar las siguientes modificaciones: o TOPOLOGIA La topología considerada, se muestra en la siguiente figura: _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 11 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Fig. 05: Topología de Comunicación Requerido De acuerdo al gráfico anterior la Topología considera: o • Cambio de topología estrella a una estrella redundante • La Topología considera la adicion de un enlace entre Casa de Máquinas/Sala Eléctrica y Casa de Máquinas/Centro de Control. • La Topología, considera 05 enlaces entre los SMCL´s, considerando como centro a Casa de Máquinas/Sala Eléctrica. Tomando en cuenta la criticidad de este punto de comunicación el SC-SMC considera configurar los 02 Switch de Comunicación en forma redundante, recibiendo cada uno de ellos a uno de los enlaces provenientes de cada uno de los SMCL´s. • La implementacion de la redundancia de los enlaces Fx considera haciendose uso de hilos disponibes de la fibra óptica en cada uno de los extremos de enlaces. • El hardware de comunicación contará con los puertos Fx requeridos para estos enlaces, asi como las funcionalidades para el control del flujo de datos (configuracion de red). ENLACES DE COMUNICACIÓN Las modificaciones planteadas a la red de comunicación deberán permitir contar con los siguientes enlaces y sistemas controlados; Enlace Cantidad Datos / Función Casa Máquinas / Sala Electrica – Casa Máquinas / Centro Control 02 Plataforma / Sistema de Control Adm: CCTV /Telefonía Casa Máquinas / Sala Electrica – Cámara Carga 01 Sistema de Control Adm: CCTV /Telefonía Casa Máquinas / Sala Electrica – SE San Mateo 01 Sistema de Control NTIITR/COEs Adm: CCTV / Telefonía _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 12 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Derivación – Bocatoma 01 Sistema de Control ADm: CCTV /Telefonía Derivación – Desarenador 01 Sistema de Control Adm: CCTV / Telefonía o HARDWARE DE COMUNICACIÓN El SMC considera las siguientes consideraciones para el hardware de comunicación: • BOCATOMA / DESARENADOR / CAMARA DE CARGA: Actualmente cuentan con un Switch de Comunicación Cisco – Catalys 2960, el cual como se manifestó anteriormente se encuentra descontinuado y sin soporte de parte del fabricante (Oct – 2019). El SC-SMC considera realizar la migración del switch de comunicación a un switch de categoría industrial, con las propiedades siguientes: CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 03 Ubicación: Tablero de Comunicación TAG: SW-02 / SW-03 / SW-04 1. Tipo: Administrable / Capa 3 2. Puertos Tx: 16 3. Puertos Fx: 02 4. Alimentación: 24Vdc 5. Montaje: Riel Din Referencia: TAS-HD.016 Nota: • SE SAN MATEO El Switch de comunicación IE - 3000 indicado anteriormente se encuentra dentro del periodo de próxima perdida de soporte por parte del fabricante (Jun – 2025). El SC-SMC considera mantener el IE-3000 con la adicion de 01 módulo de puertos Tx, considerando el equipamiento que se adicionará en el SMCL, asimismo se deberá considerar la migración futura de este switch, considerando el periodo de vigenia por el fabricante. • CASA DE MAQUINAS / SALA ELECTRICA Como se indicó en el punto 8.1, Casa de Máquinas cuenta con un gabinete de comunicación en la Sala Electrica, el cual aloja 02 Switch de comunicación, Cisco IE – 4000, el cual recepcionan los enlaces de fibra óptica. Estos Switch IE4000, se encuentra actualmente dentro del periodo de vigencia por el fabricante (Cisco). El SC-SMC considera mantener los 02 Switch IE - 4000 en operación, adicionandoles módulos de expansion de puertos Tx, de acuerdo a lo indicado en los puertos requeridos _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 13 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO para la nueva funcionalidad. Asimismo, se deberá de considerar la inclusion del Switch SW.005.2, como respaldo del existente. El cual deberá de considerar las especificaciones indicadas en el TAS-HD.016. • CASA DE MAQUINAS / CENTRO DE CONTROL El SC-SMC, considera la implementacion de un punto de comunicación en el Centro de control de CH Huanchor, para ello, éste punto deberá de contar con un Switch de Comunicación que integre la Plataforma de Control a la red de Fx. CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 01 Ubicación: Tablero de Comunicación TAG: SW-001.1 Referencia: TAS-HD.016 1. Tipo: Administrable / Capa 3 2. Puertos Tx: 12 3. Puertos Fx: 02 4. Alimentación: 24Vdc 5. Montaje: Riel Din Nota: Este Switch (SW-001.1) deberá cumplir con lo establecido en el TAS-HD.016. 9 9.1 RED DE COMUNICACIÓN LOCAL ETHERNET SMCL – BOCATOMA / DESARENADOR / CAMARA DE CARGA Como se indicó anteriormente, los SMCL´s de Bocatoma, Desarenador y Cámara de Carga cuenta con una misma estructura de comunicación implementada. Esta se encuentra conformada por un Switch de comunicación el cual es usado para los sistemas de CCTV y Telefonía. El SC-SMC considera la implementación de una red de comunicación local que permita la integración de los equipos de campo y a la vez enlazarse con el Sistema Scada de Casa de Máquinas. Esta Red de comunicación Local – base, se muestra en la siguiente figura: _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 14 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Fig. 06: SMCL - Arquitectura de Comunicación o ARQUITECTURA: Los SMCL´s consideran la implementacion de una red local con una Arquitectura basada en Ethernet. o HARDWARE DE COMUNICACIÓN Los SMCL´s consideran la migración de los Switch de Comunicacin actuales por los requeridos en TAS-HD.016, como se indica: CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 03 Ubicación: Tablero de Comunicación TAG: SW-02 / SW-03 / SW-04 1. Tipo: Administrable / Capa 3 2. Puertos Tx: 16 3. Puertos Fx: 02 4. Alimentación: 24Vdc 5. Montaje: Riel Din Referencia: TAS-HD.016 Nota: Nota: considerar que este hardware y el indicado en el Punto 8.2 de esta memoria, corresponde al mismo hardware. o ENLACES: Principalmente, la LAN considera los siguientes enlaces: • Enlace PLC – Switch de Comunicación • Enlace IHM – Switch de Comunicación • Enlace MC – Switch de Comunicación _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 15 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO • Enlace SAI – Switch de Comunicación (Opcional) • Enlace SCI – Switch de Comunicación (Opcional) Los enlaces locales serán por cable de cobre ethernet, y deberán asegurar lo siguiente: ENLACES LAN o Tipo Cat. 6 A Velocidad 10 / 100 Mbps Distancia máxima 100 m Conectores RJ-45 – metálicos Enlaces menores 5m Patch Cord Cable SFTP / Apantallado Pruebas Certificado Protocolo Comunicación Ethernet IP / Profinet /Modbus TCP BUSES DE CAMPO: Los SMCL´s, contarán con equipos que cuentan con coomunicacion serial, los cuales se integrarán por medio del Conversor de Medios, estos enlaces consideran principalmente: • Enlace Medidor Energía – Conversor Medios • Enlace Controlador de Sólidos Suspendidos – Conversor Medios • Enlace Controlador SAI – Conversor Medios • Enlace Controlador SCI – Conversor Medios Localmente, adicional a los enlaces ethernet entre los equipos de control y el switch de comunicación, se cuentan con equipos con comunicación serial, para ellos se considera contar con los siguientes enlaces: Tipo BUS DE CAMPO Serial Velocidad 19.2 Kbps Distancia máxima 800 m Conectores Bornes Cable 3X18 AWG + GND / Apantallado Protocolo Comunicación Modbus RTU _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 16 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 9.2 SMCL CASA DE MAQUINAS / SALA ELECTRICA Actualmente Casa de Maquinas cuenta con una red de comunicación interna, el cual comunica los sistemas de control de las unidades de generación (PLC) con el Scada de Planta. Asimismo, se integran los equipos de protección y medición que cuentan con las características de comunicación requeridas. o ARQUITECTURA El SC-SMC considera modificar la arquitectura de control de casa de máquinas, donde se cuente dentro del alcance a los siguientes subsistemas: • Unidades de generación 01 (UG.01) • Unidades de generación 02 (UG.02) • Sistemas de protección & medición (P&M) • Sistemas auxiliares (SSAA) El SMCL considera la implementación de una red de comunicación local que soporte al nuevo sistema de control, esta red de comunicación se muestra a continuación: Fig. 07: Arquitectura de Comunicación Local – Casa Maquinas Como se observa en la figura anterior, la red de comunicación de Casa de Máquinas, considera 02 niveles: • El primer nivel corresponde a una red – topología anillo, el cual se formará entre los switches de cada uno de los sistemas principales con el switch de Casa de Máquinas. La configuración en anillo garantizará la continuidad de la comunicación ante una posible salida de uno de los sub sistemas principales. Como se observa, se consideran 02 switch redundantes como centrales del anillo de comunicación, _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 17 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO estos Switch´s se alojarán en el gabinete de comunicaion de casa de maquinas. • o El segundo nivel corresponde a la red interna de cada sub sistema de control, el cual corresponde a los enlaces entre el switch de cada sub sistema con los equipos de campo correspondientes a cada uno de ellos. El Switch de comunicación se alojará en el gabinete de cada sub sistema. HARDWARE DE COMUNICACIÓN: El SMCL considera los siguientes: • Switch de Comunicación - Casa de Maquinas: SW-005.5 / SW-005.6 Actualmente se cuenta con 02 switch de comunicación Cisco IE-4000 en el Gabinete de comunicación. El SMCL considera mantener estos switch´s para esta ubicación, adicionandole los modulos necesarios de acuerdo a la nueva estructura. Se debe de tener en cuenta que estos switch comparten la función de congregar los enlaces Fx de los distintos SMCL´s. Las carateristicas tecnicas de estos Swithc, son: CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 02 Ubicación: Gabinetes de Comunicación TAG: SW-5.5 / SW-5.6 1. Tipo: Administrable / Capa 3 2. Puertos Fx: 08 3. Puertos Tx: 16 4. Configuración Anillo: Si 5. Alimentación: 24Vdc 6. Montaje: Riel Din Referencia: TAS-HD.016 Nota: • Switch de Comunicación – UG.01, UG.02, P&M, SSAA: SW 5.1, SW5.2, SW5.3 y SW5.4 El SMCL considera la instalación de 04 switch de comunicación, uno destinado a cada sub sistema implementado, éstos contarán con las siguientes características: CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 04 Ubicación: Gabinetes de Control TAG: SW-5.1 / SW-5.2 / SW-5.3 / SW-5.4 1. Tipo: Administrable / Capa 3 2. Puertos Fx: 0 3. Puertos Tx: 16 4. Configuración Anillo: Si 5. Alimentación: 24Vdc _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 18 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO 6. Montaje: Riel Din Referencia: TAS-HD.016 Nota: o ENLACES: Estos enlaces consideran, principalmente: • Enlaces Primer Nivel: correspondientes al anillo de comunicación entre los switchs principales y el switch de casa de máquinas. • Enlace Segundo nivel: correspondiente a los enlaces entre el switch de cada sub sistema y los equipos de control de cada una de ellas: En ambos casos los enlaces de comunicación deberán considerar lo siguiente: Tipo o ENLACES LAN Cat. 6 A Velocidad 10 / 100 Mbps Distancia máxima 100 m Conectores RJ-45 – metálicos Enlaces menores 5m Patch Cord Cable SFPT / Apantallado Pruebas Certificado Protocolo Comunicación Ethernet IP / Profinet /Modbus TCP BUSES DE CAMPO: Se contarán con enlaces seriales de equipos de campo, los cuales deberán considerar: • SE Huanchor / Controladores Transformador 01 – Conversor Medios (SSAA) • P&M / Relés de Protección – Conversor Medios (P&M) El enlace serial deberá considerar: Tipo Velocidad Distancia máxima Conectores BUS DE CAMPO Serial 19.2 Kbps 800 m Bornes Cable Protocolo Comunicación 9.3 3X18 AWG + GND / Apantallado Modbus RTU / DNP 3.0 SMCL CASA DE MAQUINAS – CENTRO DE CONTROL _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 19 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Actualmente Casa de Maquinas cuenta con un Sistema de Control Scada ubicado en la Sala eléctrica, e integrada a la red de comunicación de casa de maquinas en el Gabiente de Comunicaciones de esta ubicación. El SC-SMC, considera implementar una red de comunicación propia del Centro de Control, considerando la reestructuracion de la Plataforma de Control de Huanchor. La implementacion de la red local del centro de control, considera la implementacion de: o • Red de Control • Red Scada ARQUITECTURA El SC-SMC considera implementar la arquitectura del centro de control de casa de máquinas, como se muestra: Fig. 09: Arquitectura de Comunicación – Centro de Control Como se observa en la figura anterior, la red de comunicación de Centro deControl, considera: o • Red Scada: basada en ethernet, que integra el hardware de la Plataforma de Control asi como la integracion hacia la Red Volcan (integracion con sistemas externos y publicaciones Web). Esta red adicionalmente integra los enlaces normativos COES (NTIITR). • Red de Control: basada en ethernet, integra el hardware de la plataforma de control, esta red es enfocada a enlazar la plataforma de control con los sistemas de control de los SMCL´s. HARDWARE DE COMUNICACIÓN: _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 20 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO El SMCL considera los siguientes: • Switch de Comunicación – Red Scada El Switch a implementar, debera de considerar lo siguiente: CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 01 2. Puertos Fx: 0 3. Puertos Tx: 16 Ubicación: Gabinetes de Comunicación TAG: SW-001.1 Referencia: TAS-HD.016 • 1. Tipo: Administrable / Capa 3 4. Alimentación: 24Vdc 5. Montaje: Riel Din Nota: Switch de Comunicación – Red de control El Switch a implementar, debera de considerar lo siguiente: CARACTERISTICAS Tipo: Switch Comunicación Aplicación: Industrial Cantidad: 01 1. Tipo: Administrable / Capa 3 2. Puertos Fx: 2 3. Puertos Tx: 16 Ubicación: Gabinetes de Comm - CC TAG: SW-1.2 4. Configuración Anillo: Si 5. Alimentación: 24Vdc 6. Montaje: Riel Din Referencia: TAS-HD.016 Nota: o ENLACES: Todos los enlaces del hardware de la Plataforma de control y enlaces de comunicación externos, seran tipo ethernet, con las siguientes caracteristicas: Tipo ENLACES LAN Cat. 6 A Velocidad 10 / 100 Mbps Distancia máxima 100 m Conectores RJ-45 – metálicos _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 21 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO o Enlaces menores 5m Patch Cord Cable SFPT / Apantallado Pruebas Certificado Protocolo Comunicación Ethernet IP / Profinet /Modbus TCP BUSES DE CAMPO: El SMC esta considerando la implementacion de un Video Wall, el cual facilite la supervision del sistema por parte del operador. La implementacion de este video-wall considera enlaces seriales entre los monitores que lo conforman y las estaciones de operación. Estos enlaces serán potestad del proveedor de la solucion, sin embargo se considera basicamente un enlace seria, con las siguientes consideraciones: Tipo BUS DE CAMPO Serial RS-485 Velocidad Distancia máxima Conectores Cable Protocolo Comunicación 9.4 19.2 Kbps 100 m Bornes 3X18 AWG + GND / Apantallado Prpietario SMCL - SE SAN MATEO Actualmente, SE San Mateo cuenta con un Gabinete de Comunicación en la cual se ubica un Switch de comunicación (Cisco IE 3000), el cual es usado para la comunicación de los sistemas de CCTV; asimismo, se usa para el Sistema de Envío de Información en Tiempo Real (NTIITR). Este switch actualmente se encuentra vigente, sin embargo, el fabricante ha indicado que no lo comercializará (2019) y su suporte técnico caducará el 2025. El SMCL, considera: Considerando los periodos de vigencia del IE-3000, mantener el switch y realizar las adecuaciones requeridas por el SMCL, considerando: o Arquitectura: La topología de comunicación del SMCL, considera el siguiente esquema: _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 22 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Fig. 08: Arquitectura de Comunicación Local – SE San Mateo o Hardware de comunicación: El SMC considera el uso de los Switch de Comunicación, actualmente instalado. Sin embargo, se requiere la incorporación de: o • Para el enlace de fibra óptica: adicionar un bloque Fx-SFP para el enlace de respaldo de fibra óptica. • 01 módulo de puertos Tx adicionales, conformado por 04 puertos TCP, considerando que con la incorporación de los nuevos enlaces, el switch no contará con puertos de respaldo (actualmente cuenta con 04 puertos TCP y 04 puertos TCP – PoE). Enlaces de comunicación: Estos enlaces consideran, principalmente: • Enlace RTU GE – Switch de Comunicación (existente) • Enlace Medidor de Energía – Switch de Comunicación (existente) • Enlace Relé de Protección – Switch de Comunicación (existente) • Enlace RTU – Switch de Comunicación • Enlace IHM – Switch de Comunicación Los enlaces locales serán por cable de cobre ethernet, y deberán asegurar lo siguiente: ENLACES LAN Tipo Cat. 6 A Velocidad 10 / 100 Mbps Distancia máxima 100 m _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 23 CENTRAL HIDROELECTRICA HUANCHOR SISTEMA DE MONITOREO Y CONTROL REMOTO Conectores RJ-45 – metálicos Enlaces menores 5m Patch Cord Cable SFPT / Apantallado Pruebas Certificado Protocolo Comunicación Ethernet IP / Profinet /Modbus TCP 10 SISTEMA DE ALIMENTACION o Bocatoma, Desarenador y Cámara de Carga Actualmente, los tableros de comunicación instalados en estas ubicaciones, cuentan con un UPS para su alimentación (tensión estabilizada), el cual al mismo tiempo es alimentado desde la tensión de 220 VAC disponible en cada uno de estos. El SMCL, para estas ubicaciones considera continuar con el mismo circuito de alimentación. o Casa Maquinas – CH Huanchor Actualmente, el gabinete de comunicación instalado, cuenta con alimentación desde el sistema DC de casa de máquinas. El SMCL, para esta ubicación considera continuar con el mismo circuito de alimentación. o SE San Mateo Actualmente, se cuenta con un gabinete de comunicación el cual es alimentado desde la tensión 220VAC disponible en esta ubicación. El SMCL, para esta ubicación considera continuar con el mismo circuito de alimentación. 11 SISTEMA DE PROTECCION (PUESTA A TIERRA) El SMCL, considera que todo el equipamiento de comunicación debe estar conectado a la protección de tierra de cada una de las instalaciones. 12 ANEXOS o Anexo 01: Arquitectura de Comunicación o Anexo 02: Topología de Comunicación o Anexo 03: Modificación Red de Fibra Óptica o Anexo 04: Lista de Hardware de Comunicación _________________________________________________________________________________ www.tasami.com pg. 24