تبلیغات

تاریخ ابزار

وب سایت مهندسی برق - سیستمهای SCADA (کنترل صنعتی)
 
وب سایت مهندسی برق
مقالاتی درباره گرایش های رشته برق شامل نرم افزار - کتاب - پایان نامه - تحقیق - مقاله و...
درباره وبلاگ


دوست گرامی بازدید کننده :
باسلام و تشکر از اینکه به وب سایت خودتون سرزدید.هدفم از ایجاد این پایگاه ارائه مطالب آموزشی، نرم افزار، جزوات مهم درسی و... برای دانشجویان مهندسین برق می باشد با توجه به اینكه از این سایت استقبال خوبی به عمل آمده تلاش می كنم مطالب را هر روز به روز رسانی كنم نظر خودتان را در مورد این سایت به پست الكترونیكی havasi2014@gmail.com میل بزنید با تشکر...

مدیر وبلاگ : رضا هواسی
مطالب اخیر
نویسندگان
نظرسنجی
نظر شما در مورد این سایت چیه ؟








برچسبها
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

فصل ششم - سیستمهای SCADA 

1-6 SCADA چیست؟

SCADAیا Supervisory Control And Data Acquisition از اصول كلی سیستمهای DCS پیروی می كند.گرچه هردو سیستم بر پایه یك هدف بنا شده اند. تفاوتهای عمده ای نیز باهم دارند از جمله این تفاوتها می توان به نوع كاربرد و كارآیی این سیستمها اشاره كرد.سیستم SCADA همانطور كه از نام آن پیداست یك سیستم كنترل كامل نیست بلكه جهت ارائه مدیریت نظارت و بررسی بركنترل و جمع آوری اطلاعات طراحی شده و اهداف اولیه و طراحی و تولید آن عبارتند از مونیتورینگ، مدیریت در تصمیم گیری در كنترل و اعلام اخطار و آلارم در مواقع مورد نیاز از طریق یك مركز واحد می باشد.

هسته اصلی این سیستم بسته های نرم افزاری حرفه ای هستند كه برروی سخت افزار ها استاندارد و مشخصی از قبیل PLC ها ویاRTU( (Remote Terminal Units قرار گرفته اند.

سیستم SCADAعلاوه بر كاربرد در فرایندهای صنعتی مانند تولید و توزیع برق ( به شیوه های مرسوم یا هسته ای) ،ساخت فولاد، صنایع شیمیایی،صنایع آب ،گاز و نفت در بعضی از امكانات آزمایشی مانند فوزیون هسته ایی نیز كاربرد دارد.اندازه اینچنین تاسیساتی از 1000تا چندین ده هزار كانال I/O می باشد. و با كمك شبكه ها و سیستمهای مخابراتی منطقه وسیعی را تحت بازرسی ونظارت قرار می دهد.

سیستمهای SCADA بر روی سیستم عاملهای DOS،VMSو UNIXقابل اجرا هستند در سالهای اخیر همه سیستم های SCADAبه سمت سیستم عامل NT و بعضی هم بسمت Linuxگرایش پیدا كرده اند.

2-6 معماری SCADA

این بخش ویژگیهای مشترك در تمام سیستمهای SCADAرابیان می كند.

1-2-6 معماری سخت افزار : دو لایه اصلی در سیستم SCADAعبارتند از:Client Layer كه یك تقابل بین انسان و ماشین فراهم می كندو Data Server Layerكه اغلب داده های پروسه های كنترل را اداره می كند.

Data Serverبا تجهیزات میدان (Field) ارتباط برقرار می كنندوكنترلرهای پروسه و PLCمستقیما و یا از طریق شبكه ها یا فیلد باسها ی اختصاصی (siemens H1) و یا غیر اختصاصی (Profibus) به آن متصل می شوند.Data Serverها یا به یكدیگر یا از طریق شبكه اترنت (Ethernet LAN) به ایستگاهای Clientمتصل می شوند.شكل 1-2 نوعی از معماری سخت افزار را نشان می دهد.

 

Figure 2-1

2-2-6 معماری نرم افزاری : نرم افزار های سیستم SCADA بر پایه تكنولوژیهای Multitasking و Real Time استوار شده است وسیستم بانك اطلاعاتی آن نیز RTDB(Real-Time Data Bus)،نام دارد كه برروی یك یا چند Server همزمان پیاده سازی و اجرا می شودServer سیستم وظیفه پاسخگویی به اعمال مشخص مانند: polling controllers،alarm checking،calculation،logging and archiving) را بر عهده دارند.

3-6 ارتباطات ارتباطات داخلی

ارتباط Server-Client و Server Server بر پایه  event-drivenاست و از پرو تكل TCP/IPاستفاده می كنند.

دستیابی به تجهیزات : ارتباط بین field و client از طریق روشهای polling انجام می شود. بدین ترتیب كه Data Server پارامتر مورد نظر خود را از كنترلر در خواست كرده وآنرا می خواند، كنترلر نیز در این زمان پارامتر مورد نظر را به Server ،Pass می كند.سرعت polling برای پارامترهای مختلف، متفاوت است.سیستم SCADA برای اغلب PLCهای مشترك درایور های ارتباطی فراهم می كند و در بسیاری موارد از FieldbusesوModbus استفاده می شود.

از سه نوع Fieldbuses متداول از Profibusو Worldbusپشتیبانی می شود امادر بسیاری موارداز CANbus پشتیبانی نمی شود.یك Data serverمی تواند از چندین پروتكل ارتباطاتی پشتیبانی كندواسلاتهایی برای اضافه كردن كارتهای واسط دارد.

4-6 واسط ها (Interfacing)

نرم افزار سیستم SCADA واسط های زیررا برای ارتباط با كاربرفراهم می آورد:

• یك واسط Open Data Base Connectivity(ODBC) برای داده در Logs/Archive ، اما پیكر بندی بانك اطلاعاتی را انجام نمی دهد

• یك ASCIIآسان برای پیكربندی داده ها

• یك كتابخانه APIs كه از زبانهای C،C++وویژوال بیسیك (VB)برای دستیابی به اطلاعات در RTDB،logs/archive پشتیبانی می كند.API اغلب دستیابی به مشخصه های داخلی SCADAمانند اداره الارم ، گزارشگیری و غیره را فراهم نمی كند. PC سیستم APACS پشتیبانی از استاندارد های ماكروسافت مانند DDE (Dynamic Data Exchange) كه اجازه رویت اطلاعات در صفحه گسترده EXCEL،DDL(Dynamic Link LibraryEmbedding) OLE(Object Link and فراهم می كند.

Scabality (قابلیت گسترش) : Scabality به معنی امكان گسترش سیستم كنترل مبنی بر SCADAدر موقع لزوم با اضافه كردن سرور های ویژه ، ایستگاههای Clientو تعداد متغیرهای نرم افزاری و سخت افزاری تحت كنترل است.SCADAبوسیله داشتن چندین Data Server متصل به چند كنترلر به Scabality دست می یابد.هر Data Serverپیكربندی بانك اطلاعاتی و RTDB مخصوص به خود داردو عهده دار اداره یك sub-setاز متغیرهای پروسه است (اداره الارم ها و بایگانی داده ها)

5-6 Redundancy : مركز كنترل SCADA ، به لحاظ اهمیت فرایند تحت كنترل ، بصورت Redundant پیاده سازی می گردد. بدین صورت كه جهت افزایش تحمل پذیری سیستم ، به ازای هر جزء یا برخی از اجزای كلیدی ، اعم از سخت افزار یا نرم افزار، یك یا چند جزء Stand by اضافه می گردد و در صورت بروز خطا در جزء اصلی، قسمت Stand by ، ادامه فعالیت را به عهده می گیرد سیستمهای Stand by به سه دسته تقسیم می شوند:

Cold Standby

Warm Standby

Hot Standby

به عبارت دیگر در صورت بروز برخی حوادث نا خواسته ، كار سیستم ، مختل نمی گردد. بلكه با درجه كمتری از كارایی(Graceful Degradation) استفاده می شود.

MMI:SCADA معمولا انواع مختلفی از صفحات نمایش مانند نمودارهای های خطی – ستونی ویا لیستهای مرتبط با متغیرها را در اختیار كاربر قرار می دهد. نوع دیگری از این صفحات نمایش نوع گرافیكی است كه توسط ابزار های گرافیكی نرم افزاری در محیط های خاصی تولید شده و به متغیر های تحت كنترل متصل می شوند كه در نتیجه می توان تغییرات هر یك از پارامترهای اندازه گیری شده توسط ابزارها موجود در field را كه باعث تغییرات متغیرهای نرم افزاری در RTDB می شوند بصورت on-line تحت یك شكل گرافیكی دید.

Alarm Handing: هر اتفاقی كه باعث تغییر وضعیت یكی از اجزا تحت كنترل گردد یك رویداد نامیده می شود رویدادهایی كه نیاز به اعلام به اپراتور و عكس العمل وی را داشته باشد آلارم نامیده می شود. آلارم علاوه بر ثبت در فایل ، منجر به ایجاد فعالیتهای دیگر نظیر چاپ بر روی چاپگر ، ایجاد آژیر صوتی و چشمك زدن شی مورد نظر و... می گردد.

Alarm handing اعمال مربوط به درك وضعیت اضطراری و تولید سیگنال آلارم را برعهده داردكه در یك Data Server انجام می گیرد.

آلارمها از نظر منطقی بصورت متمركز اداره می شوند، اطلاعات فقط در یك محل وجود دارند و همه كاربران وضعیت های مشابه می بینند، و چندین آلارم بر اساس سطوح اولویت و اهمیت پشتیبانی می شوند.

 : Logging/Archiving

Logging/Archiving به جمع آوری اطلاعات مربوط به سطوح دسترسی كاربران در زمانهای مشخص به منابع سیستم می پردازند و این اطلاعات را به شكل یك فایل Archive نگهداری می كنند.ثبت رویداد ها می تواند به عنوان ذخیره میان مدت داده روی دیسك صورت گیرد در حالیكه نگهداری و بایگانی اطلاعات در بلند مدت روی دیسك ذخیره می شود.

ایجاد گزارش

SCADAبا استفاده از SQLگزارشهایی را برای Archive،RTDBیا Logsفراهم می كند.با وجود اینكه درج جدولهای ‌EXCELدر گزارش ا مكانپذیر است اما قابلیت “cut and paste” بطور كلی فراهم نشده است. امكانات موجودقادر به ایجاد ،چاپ و آرشیو (بایگانی) گزارش ها به طور اتوماتیك هستند.

rezagoodby1@yahoo.com

http://powerzing.mihanblog.com