بیا تو پروژه

چكيده. 1

فصل اول:تاريخچه SCADA

1-1 مقدمه. 3

1-2 مراحل رشد سيستم SCADA... 3

فصل دوم:SCADAچیست؟

2-1 مقدمه. 10

2-2 تعريف SCADA... 10

2-3 فرايندهاي قابل اجرا 10

2-4 عناصر سيستم SCADA... 11

2-5آنچه که در SCADA مقدور نيست... 15

2-5-1  سيستمهاي حفاظتي.. 15

2-5-2  نيازهاي روزانه. 20

فصل سوم:اجزاي اصلي SCADA

3-1 مقدمه. 23

3-2 واحد ترمينالي راه دور (Remote Terminal Unit) 23

3-2-1 واسطه ارتباطاتي.. 24

3-2-2 جزئيات پروتکل.. 25

3-2-3 کنترل مجزا 27

3-2-4 كنترل آنالوگ... 28

3-2-5 کنترل پالسي.. 30

3-2-6 کنترل سريال.. 31

3-2-7 سيگنالهاي مجزاي مانيتوري.. 31

3-2-8 سيگنالهاي آنالوگ مانيتوري.. 32

3-2-9 سيگنالهاي شمارشي پالس مانيتوري.. 33

3-2-10 سيگنالهاي سريال مانيتوري.. 34

3-3 واحد پايانه مرکزي (Master Terminal Unit) 34

3-3-1 واسطه مخابراتي.. 35

3-3-2 تصويري از فرايند مربوطه. 35

3-3-3 بعضي عملكردهاي ساده. 41

3-3-4 ذخيره اطلاعات.. 43

فصل چهارم:ارتباطات

4-1 مقدمه. 46

4-2 مخابرات، SCADA را امكان پذير مي سازد. 46

4-3 تبديل آنالوگ به ديجيتال.. 46

4-4 انتقال سريال در فواصل طولاني.. 50

4-5 اجزاي سيستم مخابراتي.. 51

4-6 پروتكل.. 52

4-7 مودم. 55

4-8 سنکرون يا آسنکرون.. 58

4-9 کابل تلفني يا راديو؟. 59

4-10  ارتباط بين سيستم SCADA و اپرتور. 60

4-11 مفاهيم امنيتي.. 60

4-12 اعلام خطر. 61

4-13 صفحات كنترلي.. 64

4-14 صفخات نمايش وضعيت... 66

4-15 گرافيك و رسم نمودار. 66

4-16 گزارشات.. 66

4-17 واسطه هاي موازي.. 67

فصل پنجم:سنسورها، محركها و سيم بندي

5-1 مقدمه. 69

5-2 هزينه فراموش شده. 69

5-3 برخي فرضيات خاص.... 74

5-4 استانداردسازي.. 75

5-5 تعميرات.. 75

فصل ششم:کاربردهاي سيستم SCADA

6-1 مقدمه. 78

6-2 بررسي بدون وقفه بودن.. 78

6-3 حسابرسي محصول.. 80

6-4 اسكن كردن و مخابرات.. 83

6-5 كنترل اتو ماتيك... 85

6-6 مديريت مصرف و مديريت انرژي با SCADA... 87

6-6-1 مديريت انرژي  با SCADA... 88

6-6-2 سيستمهاي مديريت بار و SCADA (Load Management System (LMS)) 90

6-6-3 تلفيق سيستمهاي مديريت انرژي و مديريت بار با SCADA... 91

فصل هفتم:تحولات آتي سيستم SCADA

7-1 مقدمه. 94

7-2 مخابرات بهتر. 94

7-3 RTUهاي هوشمند. 97

7-4 MTUهاي هوشمند. 98

7-5 شبكه‌هاي LAN... 99

7-6 برنامه‌هاي كاربردي توزيع شده. 99

نتيجه‌گيري و پيشنهادات.. 101

اختصارات.. 102

واژه نامه. 103

مراجع.. 107

 

شکل 1-1 سيستم دورسنجي اوليه. 5

شکل 1-2 اندازه گيري فشار و دما بوسيله راديو دورسنجي.. 5

شکل 3-1 يک نمونه از سيستم SCADA [3]. 8

شکل 2-1 اجزاي اصلي يک سيستم SCADA... 12

شکل 2-2 يک RTU و اتصالات مختلف آن.. 14

شكل 2-3 افزايش پيچيدگي سيستمهاي حفاظتي با استفاده از SCADA... 16

شكل 2-4 جدول ارزيابي ريسك... 17

شكل 2-5 شير عمل کننده با SCADA و چرخه حفاظتي محلي.. 18

شكل 2-6 كاربرد سيستم SCADA در نشت يابي و قطع جريان.. 19

شكل 2-7 قطع اضطراري محلي و حذف سيستم SCADA... 20

شكل 2-8 نمونه تعرفه اندازه گيري مواد. 21

شکل 3-1 سيگنالهايي که به درون RTU وارد مي شوند. 23

شکل 3-2 سيگنالهايي که از RTU خارج مي شوند. 24

شکل 3-3 توصيف جعبه سياه باز شده يک RTU... 25

شکل 3-4 سه فضاي پايه در پيام باينري.. 26

شکل 3-5 فضاي "تشکيل پيام" دوتا فضاي فرعي دارد. 26

شکل 3-6 فضاي خاتمه دهنده پيام. 27

شکل 3-7 پيامي بطرف RTU که به آن مي گويد تا شير دو حالته را باز کند. 27

شکل 3-8 منطق کنترل ديجيتال.. 28

شکل 3-9 پيام MTU براي خروجي آنالوگ، رجيستر 22. 29

شکل 3-10 کارت خروجي آنالوگ... 30

شکل 3-11 يک آلارم مجزا 32

شکل 3-12 شناور در سطح مخزن توسط RTU منبع تغذيه 24 ولت DC را تنظيم مي کند. 33

شکل 3-13 سيگنالهاي شمارش پالس مانيتوري.. 33

شکل 3-14 رابط RS - 232.. 34

شکل 3-15 خط لوله تحت کنترل سيستم SCADA... 36

شکل 3-16 شکل کلي MTU... 37

شكل 3-17 پيكر‌بندي MTU... 38

شكل 3-18 پيكربندي RTU... 39

شكل3-19 اتصال MTU به سيستم ذخيره اطلاعات مركزي از طريق شبكه LAN... 44

شکل 4-1 نمايش وضعيت شير. 47

شکل 4-2 تبديل وضعيت سوئيچ به يک بيت... 48

شكل 4-3 : نمايش موقعيت  شير به وسيله سيگنال آناالوگ... 49

شكل 4-4 تبديل آنالوگ به ديجيتال.. 50

شكل 4-5 بلوكهاي اساسي در يك سيستم SCADA... 51

شکل 4-6 DCE ارتباط بين DTE و کانال مخابراتي را برقرار مي کند. 51

شکل 4-7 هفت لايه مدل ISO-OSI. 52

شکل 4-8 بلوکهاي يک پروتکل بر اساس IEEE  C37.10.. 53

شکل 4-9 طريقه محاسبه CRC.. 54

شکل 4-10 سري فوريه. 55

 شكل   4-11. 56

شکل 4-11 انحراف دامنه. 56

شکل 4-12 مدولاسيون دامنه. 57

شکل 4-13 مدولاسيون فرکانس.... 58

شکل 4-14ساختار يک نمونه کابل تلفن زير زميني.. 60

شكل 4-15 سطوح دسترسي به سيستم.. 61

شكل 4-16 بررسي وجود آلارم جديد توسط MTU... 63

شكل 4-17 آلارمهاي قابل صرفنظر كردن.. 64

شكل 4-18 الويت بندي آلارمها 64

شكل 4-19 يك نمونه صفحه كنترلي.. 65

شكل 5-1 مقايسه هزينه هاي يك سيستم SCADA (هزينه ها بر حسب دلار مي باشند.) 69

شكل5-2 يك نوع دماسنج.. 71

شكل 5-3 يك نوع ترانسميتر دما 71

شكل 5-4 ساختار يك نمونه كابل ابزار دقيق.. 72

شكل5-5 كابل چند زوج باز شده در تابلوي واسط (Junction Box). 72

شكل 5-7 نمونه‌اي از تابلوهاي مارشالينگ... 73

شكل 5-8 نمونه‌اي از تابلوهاي مارشالينگ... 73

شكل 5-9 عملكرد سوئيچ وضعيت... 75

شكل 5-10 نمودار زمان رخداد خطا در المانهاي حالت جامد. 76

شكل 5-11  نمودار زمان رخداد خطا در المانهاي مكانيكي.. 76

شكل 6-1 مانيتورينگ و كنترل سيستم تزريق گاز. 79

شكل 6-2 تاثير زمان نمونه‌برداري بر سيستم مانيتورينگ و كنترل.. 80

شكل 6-3 فرمول محاسبه ميزان فلو بر اساس دهانه. 81

شكل 6-4 يك نمونه گزارش پارامترهاي محاسبه مجموع فلو. 83

شكل 6-5 يك خط لوله با يك ورودي و شش خروجي.. 83

شكل 6-6 نمودار خطا بر اساس نرخ تغيير مواد داخل لوله. 84

شكل 6-7 بهينه سازي ترتيب نمونه برداري.. 84

شکل6-8 طرح پيشنهادي برای سيستم ديسپاچينگ ايران [2]. 87

شکل 6-9 سيستم توليد اتوماتيک[2]. 89

شکل 6-10-الف قبل از مديريت بار [2]. 91

شکل 6-10-ب بعد از مديريت بار. 92

شكل 7-5  MTU در اتصال به كامپيوترهايي با برنامه‌هاي كاربردي.. 100

شكل7-1  استفاده از ماهواره هاي ژئوسنكرون.. 95

شكل 7-2 سرعت انتقال داده ها براي كانالهاي مختلف... 96

شكل 7-3 استفاده از فيبر نوري در كابلهاي انتقال.. 96

شكل 7-4 فيبر نوري زير زميني.. 97

چكيده

کنترل نظارتي و فراگيري اطلاعات (SCADA) تکنولوژيي براي جمع آوري اطلاعات از يک يا چند تجهيزات خيلي دور و براي فرستادن دستورات کنترلي محدودي براي آن تجهيزات مي باشد. در سيستم SCADA، لازم نيست که اپراتور در محلهاي دور بماند و يا به صورت تکراري به آنجا سر بزند در مواقعي که تجهيزات آن محل بطور عادي کار مي کنند. يک سيستم SCADA امکان ايجاد تغييرات روي کنترل کننده هاي فرايند دور به منظور باز و بسته کردن شيرها، نشان دادن آلارمهاي خطر، و جمع کردن اطلاعات اندازه گيري از يک مکان مرکزي نسبت به يک فرايند توزيع شده و وسيع مانند ميدان گازي يا نفت، سيستم خطوط لوله، يا سيستم توليد هيدروالکتريکي توسط اپراتور را ممکن مي سازد. تکنولوژي SCADA به بهترين شکل براي فرايندهايي که در نواحي بزرگ پخش شده اند و بطور نسبي جهت کنترل کردن و نمايش دادن ساده هستند و نياز به مداخله تکراري و منظم و يا سريع دارند مورد استفاده قرار مي گيرد. اجزاي اصلي SCADA عبارتند از: واحد پايانه اي اصلي (MTU)، واحد پابانه اي راه دور (RTU)، واسطه ارتباطاتي.

 

كلمات كليدي: SCADA، MTU، RTU، داده، جمع آوري، اتوماسيون، کنترل.