دانلود پایان نامه مهندسی برق
عملکرد سیستم های اسکادا در صنعت
(مطالعه موردی:صنعت برق)
چكیده
SCADA نام مخفّفی برای عبارت Supervisory Control And Data Acquisition می باشد، به معنی کنترل نظارتی و تحصیل اطلاعات.سیستم های SCADA نوعاً برای تحصیل اطلاعات از شبکه های بزرگ فرآیندی و کنترل آن ها در یک سطح نظارتی (supervisory) به کار می روند. امروزه به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، و برق آبی، برای سرپرستی داده های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد..یک سیستم SCADA شامل سخت افزلر های مربوط به سیگنال های ورودی و خروجی، کنترلر ها، HMI، شبکه ها، سیستم های مخابراتی، database و نرم افزار است. SCADA معمولاً تحت عنوان شاخه ی مهندسی ابزار دقیق مطرح می شود.
کلمه ی SCADA معمولاً به یک سیستم مرکزی اشاره دارد که یک سایت یا سیستم را مونیتور و کنترل می کند که در سطحی به وسعت کیلومتر ها گسترده شده است. قسمت عمده ی این کنترل به صورت خودکار توسط یک Remote Terminal Unit (RTU) یا یک Programmable Logic Controller (PLC) انجام می شود. عملیات Host Control تقریباً همیشه محدود به سایت پایه ی مرکزی یا همان رده ی نظارتی (supervisory) می شود.
کلمات کلیدی:
کنترل نظارتی
سیستم اسکادا
سیستمهای كنترل و سرپرستی داده
کاربرد سیستم های اسکادا در صنعت برق
مقدمه:
یک سیستم SCADA شامل سخت افزار های مربوط به سیگنال های ورودی و خروجی، کنترلر ها، HMI، شبکه ها، سیستم های مخابراتی، database و نرم افزار است. SCADA معمولاً تحت عنوان شاخه ی مهندسی ابزار دقیق مطرح می شود.کلمه ی SCADA معمولاً به یک سیستم مرکزی اشاره دارد که یک سایت یا سیستم را مونیتور و کنترل می کند که در سطحی به وسعت کیلومتر ها گسترده شده است. قسمت عمده ی این کنترل به صورت خودکار توسط یک Remote Terminal Unit (RTU) یا یک Programmable Logic Controller (PLC) انجام می شود. عملیات Host Control تقریباً همیشه محدود به سایت پایه ی مرکزی یا همان رده ی نظارتی (supervisory) می شود.
یک سیستم SCADA را می توان به 4 جزء زیر تقسیم نمود:
1- ابزار دقیق میدانی (Field Instrumentation)
2- ایستگاه های دوردست (RTU ها)
3- شبکه ی مخابراتی
4- ایستگاه مونیتورینگ مرکزی و HMI
فرآیندی که در بالا به طور کلی از آن یاد کردیم، می تواند یک فرآیند صنعتی، زیرساختی، یا سایر امکانات باشد.سیستم های SCADA که برای هر کدام از این کاربرد ها استفاده می شوند، همگی کنترل نظارتی و تحصیل اطلاعات انجام می دهند، گرچه که مورد استفاده ی سیستم در هر کاربرد متفاوت است.
فهرست مطالب
چكیده1
مقدمه:1
فصل اول – ضرورت ونقش سیستم های کنترل2
ضرورت استفاده از سیستمهای کنترل در شبکه قدرت4
روند حرکت تکنولوژی :4
خلاسه ای از سیستم های کنترل4
کنترل محلی6
کنترل متمرکز6
کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی ( ها )7
برخی از معایب مدارهای فرمان الکترومکانیکی بدین شرح است :9
تعریف 10
مزایای نسبت به سیستم های قدیمی :12
سیستمهای جدید کنترل پس از سیستمهای گسترده و PLC13
سیستمهای تله متری و اسکادا14
تاریخچۀ بکارگیری سیستم های کسب اطلاعات و کنترل از راه دور15
فصل دوم – ساختار کلی سیستم اسکادا17
تقسیم بندی یک سیستم اسکادا17
سیستم محلی :17
سیستم محلی به دو بخش اساسی تقسیم می شود :18
خانواده های مختلف سیستمهای اسکادا22
پارامترهای ارزیابی سیستم اسکادا :25
1- قابلیت دسترسی ( دستیابی ) 25
2- پاسخ زمانی26
3- توسعه پذیری :27
4- قابلیت انعطاف 28
5- قابلیت اطمینان 28
فصل سوم - معیارهای لازم جهت انتخاب اطلاعات30
آشنایی با مفهوم اینترفیس و نتیجه گیری :30
نقش اینترفیس و اهمیت آن در ارتباط بین شبکۀ قدرت و مرکز کنترل و نظارت32
الف – انتقال اطلاعات از پست ( ایستگاه ) به مرکز کنترل ونظارت :32
ب – ارسال فرمان از مرکز به شبکه :32
نقاط وضعیت « DI » 34
آلارمهای مورد نیاز (DI )35
نقاط اندازه گیری « AI» 37
نقاط کنترلی « DO » 38
فصل چهارم – نحوۀ عملکرد ونقش پایانه ها40
شرح کلی وظایف در پایانه40
جمع آوری اطلاعات و کنترل « DAC » 41
« اولویت بندی و ترتیب داده ها » 41
ارسال داده ها به سطوح بالاتر کنترلی42
اجزاء تشکیل دهندۀ پایانه43
مدول ورودی دیجیتال « DI » 43
مدول ورودی آنالوگ « AI» 45
بخش نمونه برداری46
مدول خروجی آنالوگ « AO » 47
مدول خروجی دیجیتال « DO »47
مدول واسطه مخابراتی « CIU » 48
مدول اصلی49
مدول « PCI » 49
مدول « AGC » 50
نرم افزار پایانه50
مدول نرم افزاری « TSL » 51
مدول نرم افزاری « SPV » 51
مدول نرم افزاری « SUC » 51
مدول « پایگاه داده » « DBT » 52
مدول نرم افزاری « نگهبان » 52
هسته « RTMTK » 53
مهندسی اطلاعات در پایانه53
منبع تغذیه54
فصل پنجم – تکنیکهای انتقال ودریافت اطلاعات56
آرایش مخابراتی :56
- آرایش « نقطه به نقطه » 56
- آرایش Party-line58
سیستمهای ارتباطی و نحوۀ ارسال اطلاعات :59
درجۀ هوشمندی و روشهای مختلف انتقال اطلاعات از پایانه ها به مراکز کنترل61
« روش پرسشی » و ارسال کلیۀ اطلاعات61
روش پرسشی و ارسال اطلاعات تغییر یافته :62
« روش وقفه ای » :62
پروتکلهای ارسال اطلاعات ( پروتکل های ارتباطی یا پروتکل انتقال داده )63
روش تبادل داده ها :66
الف – قسمت برقرار کنندۀ ارتباط (سرفصل ) :66
ب – اطلاعات مفید ( داده ) :66
ج – خاتمه پیام ( دنباله ) :67
مشخصه های درستی داده : [31]67
« فاصله همینگ » 68
ساختار فریم های استاندارد :70
فریم 2/1FT با فاصله همینگ 4 و کلاس درستی داده می باشد.71
شرح و مقایسۀ دو پروتکل :72
شکل فریمهای استاندارد و برآورد درستی داده72
انتقال فریم های با طول کم73
انتقال فریم های با طول زیاد74
قابلیت دسترسی و هزینه74
روش جمع آوری اطلاعات75
تطابق با استانداردها75
ساختار یافتگی75
نتیجه گیری76
فصل شش – شرح ساختار78
نرم افزار جمع آوری اطلاعات وکنترل 78
کسب اطلاعات و کنترل78
الف – بخش « MPP »78
ب – بخش « FEP » 79
ج – بخش « SAP » 80
د – بخش « ICC » 80
مدیریت اطلاعات80
ب - « ویرایشگر پایگاه داده ها » 81
کنترل ترکیب تجهیزات مرکز 82
الف – بخش « HWM »82
ب – بخش « NWM » 82
نرم افزار MMI83
تشریح نرم افزارهای PAS85
جابجایی سریع برنامه«FCS » 89
تخصیص حافظه بطور پویا 89
دستیابی سریع به حافظه « DMA » 89
دانلود پایان نامه رشته نقاشی