مهندس مهدی بقالها - برق قدرت کنترل الکترونیک شبکه انتقال توزیع نیروگاه اجتماعی

این وبلاگ برای تبادل اطلاعات صنعت برق و مطالب اجتماعی طراحی شده است

 

خبر خوان وبلاگ

twitter دنبال کنید

google+ با ما در

facebook صفحه ما در

دریافت نظر و پیشنهاد شما

تماس با ما

صفحه نخست

 
آشنایی با اسکادا و مبانی آن SCADA
نویسنده : مهدی بقالها - ساعت ۱٢:٤۸ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٧ خرداد ۱۳٩٤
 

هنگامی که ابعاد تاسیسات گسترش می‌یابد و صدها یا هزاران کیلومتر بین یک نقطه تا نقطه‌ی دیگر فاصله می‌افتد با کاهش هزینه بازدید‌ های متناوب مزایای اسکادا خود را نشان می‌دهد. ارزش این مزایا وقتی بیشتر خواهد بود که فاصله تاسیسات خیلی زیاد و یا دسترسی به آنها مشکل می‌شود ، مانند مکانهایی که دسترسی به آنها با هلیکوپتر صورت می‌گیرد. اسکادا ، کاربر را از اقامت در محل تاسیسات یا بازدید از آنها در هنگام کار نرمال بی‌نیاز می‌کند. اسکادا   به اپراتور مرکزی یک سیستم توزیع شده ، مانند تاسیسات گاز ، نفت ، خطوط لوله یا نیروگاهها یا خطوط انتقال امکان تنظیم کنترل ها ، باز و بسته کردن شیرها و کلید ، نمایش آلارمها و جمع آوری اطلاعات اندازه گیری شده را فراهم می‌آورد.


اسیسات نیازمند به اسکادا :
 1- نیروگاهها   
2- تاسیسات نفت و گاز
3- خطوط انتقال نفت و گاز       
 4- شبکه انتقال برق
* در کشور های پیشرفته سیستم اتوبوس رانی (حمل ونقل شهری) هم دارای سیستم اسکادا است.
* به تازگی در ایران در سیستم حمل و نقل هوایی و کنترل فرودگاه از اسکادا استفاده شده است.
- ساختار یک سیستم اسکادا : یک سیستم اسکادا دارای یک پایانه‌ی مرکزی است که با تنفیذ اختیار به RTU ها ، شبکه ای از اجزای کنترلی دارد که توسط یک سیستم ارتباطی قوی با آنها ارتباط برقرار کرده ، از آنها اطلاعات
می‌گیرد و‌تصمیمات لازم‌را‌ ‌اتخاذ کرده و‌فرامین‌کنترلی صادر می‌کند.
دو روش معمول برای برقراری ارتباط با RTU ها وجود دارد.
الف) خطوط زمینی مانند ، فیبر نوری ، کابل ، خط تلفن اختصاصی
ب) ارتباط رادیویی

سیستم اسکادا در تاسیساات الکتریکی نیاز به ارسال اطلاعات با سرعت بیشتر از 2400bps دارد ، لذا سرعت کار مودمها باید مناسب باشد.

هر پایانه راه دور باید قابلیت دریافت پیام ، رمز گشایی ، پردازش پیام و ارسال پاسخ لازم و برگشت به حالت انتظار پیام جدید را داشته باشد. پردازش یک پیام ممکن است کار پیچیده ای باشد . اینکار ممکن است شامل بررسی وضعیت فعلی تجهیزات سایت ، مقایسه وضعیت فعلی با وضعیت مطلوب ، ارسال سیگنال لازم جهت تغییر وضعیت ، چک کردن سوئیچها جهت اطمینان از انجام فرامین ارسالی و اطلاع وضعیت جدید به پایانه مرکزی باشد.

به خاطر پیچیدگی عمل پایانه های دور در اکثر آنها از کامپیوترها یا مینی کامپیوتر ها استفاده می شود . اتصال بین پایانه های دور و تجهیزات سایت معمولا  از طریق کابل صورت میگیرد و تغذیه  محرکها و سنسور ها  نیز از طریق پایانه راه دور تأمین می شود. با توجه به اهمیت پروسه ، جهت اطمینان  بیشتر ممکن است UPS نیز در سیستم نصبشود تا قطع جریان برق اشکالی در سیستم ایجاد نکند همانطور که پایانه مرکزی  هرکدام از پایانه های راه دور را نظارت می کند ، هر پایانه راه دور نیز سنسور ها و محرکهای متصل به خود را تحت  پوشش دارد. این نظارت  در زمانبندی خیلی سریع تر نسبت به زمانبندی پایانه مرکزی صورت می گیرد.

سیستم دو طرفه :
یکی از تفاوتها ی اساسی بین اسکادا و تله متری دو طرفه بودن آن است . از طریق اسکادا علاوه بر مانیتورینگ سیستم می توان روی آن پردازش نیز انجام داد که بخش مرکزی اسکادا وظیفه آن را بر عهده دارد.

مدولاسیون یعنی چه ؟ به طور عام مدولاسیون یعنی تغییر موج کاربر بر اساس موج پیام . مدولاسیون فاز (PM یاPSK ) تغییر فاز موج کاربر بر اساس دامنه پیام است .


پروتکل:
 
پروتکل مجموعه ای از قواعد است که مفهوم الگوهای باینری را مشخص میکند ، اطلاعات ارسالی از MTU به RTU یکسری ارقام باینری اند که باید ترجمه شود .


RTU چه عملی انجام میدهد ؟
RTU اطلاعات آنالوگ ،‌ آلارمها و وضعیت ها را از سایت جمع آوری کرده و در حافظه نگه میدارد تا توسط MTU فراخوانی شوند . سپس RTU این اطلاعات را کد کرده و به MTU ارسال می کند . علاوه بر این با فرمان MTU ،RTU شیر ها را باز و بسته می کند یا سوئیچها را روشن و خاموش میکند . مقادیر آنالوگ را جهت تنظیم نقاط مرجع  بکار میبرد و قطار پالسی جهت را اندازی موتورها ی پله ای اعمال میکند . عملکرد ها جهت کنترل و مانیتورینگ یک سایت ، از راه دور کافی است .

هر پایانه راه دور باید قابلیت دریافت پیام ، رمز گشایی ، پردازش پیام و ارسال پاسخ لازم و برگشت به حالت انتظار پیام جدید را داشته باشد. پردازش یک پیام ممکن است کار پیچیده ای باشد . اینکار ممکن است شامل بررسی وضعیت فعلی تجهیزات سایت ، مقایسه وضعیت فعلی با وضعیت مطلوب ، ارسال سیگنال لازم جهت تغییر وضعیت ، چک کردن سوئیچها جهت اطمینان از انجام فرامین ارسالی و اطلاع وضعیت جدید به پایانه مرکزی باشد . به خاطر پیچیدگی عمل پایانه های دور در اکثر آنها از کامپیوترها یا مینی کامپیوتر ها استفاده می شود . اتصال بین پایانه های دور و تجهیزات سایت معمولا  از طریق کابل صورت میگیرد و تغذیه  محرکها و سنسور ها  نیز از طریق پایانه راه دور تأمین می شود. با توجه به اهمیت پروسه ، جهت اطمینان  بیشتر ممکن است UPS نیز در سیستم نصبشود تا قطع جریان برق اشکالی در سیستم ایجاد نکند همانطور که پایانه مرکزی  هرکدام از پایانه های راه دور را نظارت می کند ، هر پایانه راه دور نیز سنسور ها و محرکهای متصل به خود را تحت  پوشش دارد. این نظارت  در زمانبندی خیلی سریع تر نسبت به زمانبندی پایانه مرکزی صورت می گیرد .

سیستم دو طرفه :
یکی از تفاوتها ی اساسی بین اسکادا و تله متری دو طرفه بودن آن است . از طریق اسکادا علاوه بر مانیتورینگ سیستم می توان روی آن پردازش نیز انجام داد که بخش مرکزی اسکادا وظیفه آن را بر عهده دارد.

اجزای سیستم مخابراتی :
یک سیستم اسکادای مقدماتی شامل یک MTU و RTU
 می باشد .

پروتکل:                                                              پروتکل مجموعه ای از قواعد است که مفهوم الگوهای باینری را مشخص میکند ، اطلاعات ارسالی از MTU به RTU یکسری ارقام باینری اند که باید ترجمه شود .
مدولاسیون یعنی چه ؟
به طور عام مدولاسیون یعنی تغییر موج کاربر بر اساس موج پیام . مدولاسیون فاز (PM یاPSK ) تغییر فاز موج کاربر بر اساس دامنه پیام است .

RTU چه عملی انجام میدهد ؟
RTU اطلاعات آنالوگ ،‌ آلارمها و وضعیت ها را از سایت جمع آوری کرده و در حافظه نگه میدارد تا توسط MTU فراخوانی شوند . سپس RTU این اطلاعات را کد کرده و به MTU ارسال می کند . علاوه بر این با فرمان MTU ،RTU شیر ها را باز و بسته می کند یا سوئیچها را روشن و خاموش میکند . مقادیر آنالوگ را جهت تنظیم نقاط مرجع  بکار میبرد و قطار پالسی جهت را اندازی موتورها ی پله ای اعمال میکند . عملکرد ها جهت کنترل و مانیتورینگ یک سایت ، از راه دور کافی است .
 

Windows Control Center: WINCC
شرکت SIMENCE  سیستم اسکادای SINAUT را ارائه می دهد . این سیستم همه ی  قابلیت های یک سیستم اسکادا ( که در طول پروژه به آنها اشاره می شود ) را دارا می باشد و برای مانیتورینگ پروسه ( و ارتباط با اپراتور ) از نرم افزار WINCC بهره گرفته است .
WINCC  اولین نرم افزار HMI (Integrated Human Machine Interface  ) در جهان است . ساختار آن شبیه ساختار MMC Windows2000  بوده و هسته ی اصلی آن زبان C است .از خصوصیات این مرکز کنترل موارد زیر است :
امکان ارتباط با پروسه ( از طریق مخابرات یا شبکه)  
امکان نمایش گرافیکی پروسه        
امکان بایگانی کردن (مقادیر پروسه )  
 امکان گزارش های متنوع  
امکان نمایش آلارمها ( گرافیکی – صوتی – تصویری)
امکان تغییر پارامتر های سیستم
امکان مدیریت کاربران


 
 
 

کتاب آموزش و کاربرد نرم افزار DIgSILENT منتشر شد

 

کتاب آموزش و کاربرد نرم افزار Neplan منتشر شد -چاپ جدید-

 

کتاب سیستم اتوماسیون DCS در پُست های برق فشار قوی منتشر شد

 
 
PageRank