بررسی عناصر سیستم اسکادا با تاکید بر پایانه ها و مطرح کردن آرایشهای مخابراتی پایانه

برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود پایان نامه مهندسی برق بررسی عناصر سیستم اسکادا با تاکید بر پایانه ها و مطرح کردن آرایشهای مخابراتی پایانه 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 بررسی عناصر سیستم اسکادا سیستمهای كنترل و سرپرستی داده 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 چكیده 1 مقدمه: 1 فصل اول – ضرورت ونقش سیستم های کنترل 2 ضرورت استفاده از سیستمهای کنترل در شبکه قدرت 4 روند حرکت تکنولوژی : 4 خلاسه ای از سیستم های کنترل 4 کنترل محلی 6 کنترل متمرکز 6 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 PLC 13 سیستمهای تله متری و اسکادا 14 تاریخچۀ بکارگیری سیستم های کسب اطلاعات و کنترل از راه دور 15 فصل دوم – ساختار کلی سیستم اسکادا 17 تقسیم بندی یک سیستم اسکادا 17 سیستم محلی : 17 سیستم محلی به دو بخش اساسی تقسیم می شود : 18 خانواده های مختلف سیستمهای اسکادا 22 پارامترهای ارزیابی سیستم اسکادا : 25 1- قابلیت دسترسی ( دستیابی ) 25 2- پاسخ زمانی 26 3- توسعه پذیری : 27 4- قابلیت انعطاف 28 5- قابلیت اطمینان 28 فصل سوم - معیارهای لازم جهت انتخاب اطلاعات 30 آشنایی با مفهوم اینترفیس و نتیجه گیری : 30 نقش اینترفیس و اهمیت آن در ارتباط بین شبکۀ قدرت و مرکز کنترل و نظارت 32 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 ها 40 شرح کلی وظایف در پایانه 40 جمع آوری اطلاعات و کنترل « DAC » 41 « اولویت بندی و ترتیب داده ها » 41 ارسال داده ها به سطوح بالاتر کنترلی 42 اجزاء تشکیل دهندۀ پایانه 43 مدول ورودی دیجیتال « DI » 43 مدول ورودی آنالوگ « AI» 45 بخش نمونه برداری 46 مدول خروجی آنالوگ « AO » 47 مدول خروجی دیجیتال « DO » 47 مدول واسطه مخابراتی « CIU » 48 مدول اصلی 49 مدول « PCI » 49 مدول « AGC » 50 نرم افزار پایانه 50 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 پایانه 53 منبع تغذیه 54 فصل پنجم – تکنیکهای انتقال ودریافت اطلاعات 56 آرایش مخابراتی : 56 - آرایش « نقطه به نقطه » 56 - آرایش Party-line 58 سیستمهای ارتباطی و نحوۀ ارسال اطلاعات : 59 درجۀ هوشمندی و روشهای مختلف انتقال اطلاعات از پایانه ها به مراکز کنترل 61 « روش پرسشی » و ارسال کلیۀ اطلاعات 61 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 داده 72 انتقال فریم های با طول کم 73 انتقال فریم های با طول زیاد 74 قابلیت دسترسی و هزینه 74 روش جمع آوری اطلاعات 75 تطابق با استانداردها 75 ساختار یافتگی 75 نتیجه گیری 76 فصل شش – شرح ساختار 78 نرم افزار جمع آوری اطلاعات وکنترل 78 کسب اطلاعات و کنترل 78 الف – بخش « MPP » 78 ب – بخش « FEP » 79 ج – بخش « SAP » 80 د – بخش « ICC » 80 مدیریت اطلاعات 80 ب - « ویرایشگر پایگاه داده ها » 81 کنترل ترکیب تجهیزات مرکز 82 الف – بخش « HWM » 82 ب – بخش « NWM » 82 نرم افزار MMI 83 تشریح نرم افزارهای PAS 85 جابجایی سریع برنامه«FCS » 89 تخصیص حافظه بطور پویا 89 دستیابی سریع به حافظه « DMA » 89