• بازدید : 46 views
  • بدون نظر

پايان نامه رشته مهندسي برق گرايش قدرت

مقدمه‌اي بر سيستمهاي SCADA

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.

 

فصل اول

تاريخچه SCADA

۱-۱ مقدمه

      تمامي شرکتهاي صنعتي هرکدام به نوعي با موضوع اتوماسيون درگير هستند و پيشرفت علوم در اين زمينه باعث ايجاد تغييرات عظيمي در صنايع مختلف گرديده و باعث شده است تا سيستمهاي سنتي جاي خود را به سيستمهاي مدرن و اتوماتيکي بدهند. به اين دليل، ضروري است تا ما هم از اين تکنولوژيها در جهت پيشبرد اهداف خويش سود جوييم. چرا که، سيستمهاي سنتي علاوه بر اينکه هزينه ساخت و نگهداري بالايي دارند قابليت اطمينان آنها هم بدليل عوامل مختلف پائين است؛ ولي در سيستمهاي مدرن چون بر مبناي کامپيوتر عمل مي کنند، هم هزينه نصب و نگهداري به طور چشمگيري کاهش يافته و هم اينکه قابليت اطمينان و دقت عمل اين سيستمها به شدت بالا رفته است به طوريکه در صنايع، استفاده از اين سيستمها ضرورتي اجتناب ناپذير مي باشد. همانطوريکه مي دانيم اتوماسيون صنعتي بحثي گسترده بوده و انواع مختلفي دارد که هر کدام از آنها نياز به مطالعات وسيعتري دارند.

       سيستم SCADA يکي از اين سيستمهاست که با ظهور خود تاکنون، کمک زيادي در زمينه جمع آوري اطلاعات و کنترل سيستمها براي صنعت داشته است. در کشور ما نيز مطالعاتي در اين زمينه صورت گرفته و در تعدادي از صنايع مانند صنايع پتروشيمي، صنعت نفت، و حتي در مواردي در سيستمهاي توزيع انرژي الکتريکي، از اين سيستم استفاده شده است اما اين استفاده ها بصورت محدودي انجام گرفته و لازم است تا بيشتر از اينها به اين موضوع پرداخته شود تا اينکه بهره بيشتري از اين تکنولوژي نو و مدرن نصيب شود.

       با توجه به اينکه منابع فارسي کمي راجع به اين سيستمها وجود دارد و با توجه نيازهاي فوق و همچنين علاقمندي خويش به موضوع اتوماسيون صنعتي، بر آن شديم تا پروژه پايان نامه کارشناسي خود را به اين موضوع اختصاص دهيم تا شايد بتوانيم کمکي هرچند اندک به دانشجويان و محققان و کليه کساني که دوست دارند در اين زمينه ها فعاليت کنند داشته باشيم.

 

۱-۲ مراحل رشد سيستم SCADA

       در يادگيري يک موضوع جديد، معمولاً آشنا بودن با حداقل مقدار کوچکي از تاريخچه آن، مفيد واقع مي شود. اين آشنايي ما را قادر مي سازد تا اطلاعات جديدي را در آن زمينه بدانيم و مراحل پيشرفت آن را در طول زمان متوجه شويم.

       در اوايل دهه دوم _ سوم قرن بيستم، توسعه مهندسي هواپيما و موشکها و همچنين رسيدگي به پارامترهاي هوايي و جغرافيايي ديگر، مخصوصاً در جاهايي که رفتن به آنجا براي افراد يا مشکل بود يا غير ممکن، مورد نياز واقع شد و نمونه هاي ساده اطلاعات از تجهيزات واقع در اين مکانها جمع آوري مي شد. براي مثال، در روزهاي اوليه ساخت هواپيماي آزمايشي، فضايي براي خلبان وجود داشت بدون آنکه اتاق کوچک اضافي براي مهندسين تست کننده و طراح جهت قرار گرفتن در اين وسيله نقليه در موقع پرواز و بررسي كردن هزاران سنسور که براي سنجيدن فشارها و کششها روي بدنه هواپيما و موتور نصب مي شد موجود باشد. بطور مشابه، موشکهاي اوليه حتي اتاقي براي خلبان هم نداشتند.

       زماني که تکنولوژي پيش بيني شرايط آب و هوايي براي اولين بار بکار گرفته شد دانشمندان دريافتند که حجم بزرگي از اطلاعات براي پيش بيني هاي دقيق لازم است. اما فقط مقدار خيلي کمي از اين اطلاعات در جايي که عموماً افراد در آنجا قرار داشتند در دسترس بود. محلهاي ذخيره اطلاعات اصلي و چراغهاي دريايي، کشتيها و مخصوصاً ايستگاههاي هوايي نصب شده مي توانستند ايجاد شوند و اطلاعات را به محل مرکزي با استفاده از تلفن يا تلگراف يا راديو انتقال دهند. اما اين اطلاعات فقط اطلاعات مربوط به سطح زمين را شامل مي شد در حاليکه آب و هوا از عواملي بيش از عوامل سطحي تشکيل شده است. براي رسيدن به اطلاعات بهتري که هواشناسي را بدست مي دهد، دانشمندان به اين فکر افتادند که توسعه اشکال مختلف اطلاعات هواشناسي بالاتر از جو زمين مي تواند مفيد واقع شود. بالنهاي کوچکي قابل حصول بودند و ابزارهاي کوچکي روي آنها مي توانستند نصب شوند تا پارامترهاي مورد نياز را اندازه گرفته و اطلاعات مطلوب را بدست آورند. اما آن اطلاعات چگونه بايد بدست مي آمدند؟

       جواب اين مسأله از روش مخابراتي که در صنايع ديگر براي کاهش نگرانيهاي امنيتي بکار گرفته مي شد پديدار گشت. براي مدتي سيستمهاي ريلي (معدن) از ارتباطات باسيم جهت نمايش موقعيت ترنها و وضعيت کليدهاي کنترل کننده خطوط آهن، که ترنها روي آن حرکت مي کردند، استفاده مي نمودند. شکل ۱-۱ نشان مي دهد که چگونه اين کار با استفاده از کليدهاي وضعيت، سيمها و چراغهاي وضعيت الکتريکي انجام مي شد. در فواصل خيلي طولاني به اتاق مرکزي امکان نمايش اموري که در محلهاي دور اتفاق مي افتادند داده مي شد و کنترل کننده ها را قادر مي ساخت تا حرکت ترنها را بطور کارآمد و بي خطر زمانبندي کنند. دستورات جهت تغيير دادن دستي وضعيت کليدهاي ريل توسط تلگراف به اپراتور فرستاده مي شد. البته اين سيستم محدود بود به تسهيلات ثابت، جايي که سيمها مي توانستند بين منبع سيگنال و قسمت مرکزي که صفحه نمايش در آن کار گذاشته شده بود کشيده شوند. واضح است که در جاهايي که اين شرايط بکار برده مي شدند سيستم دورسنجي به خوبي کار مي کرد. سيستمهايي که با اين نوع کار مي کنند هنوز هم مورد استفاده قرار مي گيرند.

 

       تقريباً در همان زماني که نياز به نگهداري ارتباطات با وسايل متحرک ظاهر شد، تکنولوژي راديويي نيز پيشرفت مي کرد. امواج راديويي مي توانستند به قدري اطلاعات بفرستند که کسي انتظار آن را نداشت. بنابراين تکنولوژي دورسنجي راديويي متولد شد. شکل ۱-۲ بطور خلاصه نشان مي دهد که چگونه يک سنسور دما و يک فشارسنج مي تواند به راديو وصل شود تا اطلاعاتي را درباره دما و فشار برحسب ارتفاع فراهم آورد.

       دورسنجي راديويي در آن زمان با بهبود پيدا کردن قابليت اطمينان سيستمهاي راديويي، با افزايش چگالي اطلاعاتي که مي توانست فرستاده شود، با توسعه کدهاي خطاشناسي و حتي تصحيح کننده هاي خطا، و با کوچکتر کردن تجهيزات پيشرفت نمود. در طول اين مدت دورسنجي سيم بندي شده نيز رشد پيدا کرد. مهندسيني که با دورسنجي سيمي کار مي کردند بيشتر از اينکه روي قابليت اطمينان اين وسايل تمرکز کنند، مفهوم کلي ارتباط دو طرفه را انديشيده و گسترش دادند؛ ارتباطي که نه تنها امكان نمايش سوئيچهاي خط آهن بوجود آمد، بلکه تنظيم آنها نيز امكان پذير شد. شرکتهاي نيروي صنعت برق و شرکتهاي انتقال خطوط لوله، که تسهيلاتي مشابه تسهيلات شرکتهاي ريلي داشتند، عمده سرمايه گذاري بزرگ در زمينه راه و روش کنترل اين تسهيلات براي عملکرد مرکب را انجام مي دادند. اگرچه شيرها و سوئيچهايي که بايد کنترل مي شدند در نقاط دور و نا مناسب قرار داشتند. بنظر رسيد که شرکتهاي توليد نفت و گاز بيشتر امتيازشان را در بخشهاي خيلي ضعيف و توسعه نيافته روستايي، جايي که براي کارکنان جهت زندگي کردن سخت بود، پيدا کردند. تمامي اين صنايع به همان مسأله با همان راه حل پاسخ دادند آنها راههاي عملکرد ساده کنترل کننده و نمايش دهنده دور افتاده با استفاده از سيگنالهاي الکتريکي و سيم جهت کاهش هزينه عملکردي تسهيلاتشان را بررسي کردند. با شروع شدن سال ۱۹۶۰، نمايش از راه دور و کنترل نظارتي چندين فرايند صنعتي، يک تکنولوژي توسعه يافته اي شد.  <span dir="RTL" style="font-size:11.0pt;line-height:107%;font-family:"Arial","sans-serif"; mso-ascii-font-fami

در این پست خرید و دانلود فایل پایان نامه رشته برق قدرت مقدمه‌اي بر سيستمهاي SCADA  ، را براتون گذاشتم در این مقاله می خوانیم: 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. شما می توانید این مقاله  را از این فروشگاه دانلود نمائید.


عتیقه زیرخاکی گنج