مقدمه‌ای بر سیستم های SCADA
120 صفحه در قالب word
فهرست مطالب
چکیده
فصل اول تاریخچه SCADA
1-1 مقدمه 1
1-2 مراحل رشد سیستم SCADA 2
فصل دوم SCADA چیست؟
2-1 مقدمه 8
2-2 تعریف SCADA 8
2-3 فرایندهای قابل اجرا 9
2-4 عناصر سیستم SCADA 10
2-5 آنچه که در SCADA مقدور نیست 14
2-5-1 سیستمهای حفاظتی 14
2-5-2 نیازهای روزانه 19
فصل سوم اجزای اصلی SCADA
3-1 مقدمه 22
3-2 واحد ترمینالی راه دور 22
3-2-1 واسطه ارتباطی 23
3-2-2 جزئیات پروتکل 25
3-2-3 کنترل مجزا 27
3-2-4 کنترل آنالوگ 29
3-2-5 کنترل پالسی 31
3-2-6 کنترل سریال 31
3-2-7 سیگنالهای مجزای مانیتوری 31
3-2-8 سیگنالهای آنالوگ مانیتوری 33
3-2-9 سیگنالهای شمارشی پالس مانیتوری 33
3-2-10 سیگنالهای سریال مانیتوری 34
3-3 واحد پایانه مرکزی (Master Terminal Unit) 35
3-3-1 واسطه مخابراتی 35
3-3-2 تصویری از فرایند مربوطه 36
3-3-3 بعضی عملکردهای ساده 42
3-3-4 ذخیره اطلاعات 44
فصل چهارم ارتباطات
4-1 مقدمه 46
4-2 مخابرات، SCADA را امکان پذیر می سازد 46
4-3 تبدیل آنالوگ به دیجیتال 47
4-4 انتقال سریال در فواصل طولانی 51
4-5 اجزای سیستم مخابراتی 51
4-6 پروتکل 53
4-7 مودم 55
4-8 سنکرون یا آسنکرون 60
4-9 کابل تلفنی یا رادیو؟ 60
4-10 ارتباط بین سیستم SCADA و اپرتور 61
4-11 مفاهیم امنیتی 62
4-12 اعلام خطر 63
4-13 صفحات کنترلی 67
4-14 صفخات نمایش وضعیت 68
4-15 گرافیک و رسم نمودار 69
4-16 گزارشات 69
4-17 واسطه های موازی 70
فصل پنجم سنسورها، محرکها و سیم بندی
5-1 مقدمه 71
5-2 هزینه فراموش شده 71
5-3 برخی فرضیات خاص 77
5-4 استانداردسازی 78
5-5 تعمیرات 78
فصل ششم کاربردهای سیسم SCADA
6-1 مقدمه 82
6-2 بررسی بدون وقفه بودن 82
6-3 حسابرسی محصول 84
6-4 اسکن کردن و مخابرات 88
6-5 کنترل اتو ماتیک 91
6-6 مدیریت مصرف و مدیریت انرژی با SCADA 92
6-6-1 مدیریت انرژی با SCADA 93
6-6-2 سیستمهای مدیریت بار و SCADA: (Load Management System LMS) 95
6-6-3 تلفیق سیستمهای مدیریت انرژی و مدیریت بار با SCADA: 96
فصل هفتم تحولات آتی سیسم SCADA
7-1 مقدمه 99
7-2 مخابرات بهتر 99
7-3 RTUهای هوشمند 103
7-4 MTUهای هوشمند 104
7-5 شبکه‌های LAN 105
7-6 برنامه‌های کاربردی توزیع شده 105
نتیجه‌گیری و پیشنهادات 107
اختصارات 108
واژه نامه 109
مراجع 114
ABSTRACT (چکیدة انگلیسی)
1-1 مقدمه
تمامی شرکتهای صنعتی هرکدام به نوعی با موضوع اتوماسیون درگیر هستند و پیشرفت علوم در این زمینه باعث ایجاد تغییرات عظیمی در صنایع مختلف گردیده و باعث شده است تا سیستمهای سنتی جای خود را به سیستمهای مدرن و اتوماتیکی بدهند. به این دلیل، ضروری است تا ما هم از این تکنولوژیها در جهت پیشبرد اهداف خویش سود جوییم. چرا که، سیستمهای سنتی علاوه بر اینکه هزینه ساخت و نگهداری بالایی دارند قابلیت اطمینان آنها هم بدلیل عوامل مختلف پائین است؛ ولی در سیستمهای مدرن چون بر مبنای کامپیوتر عمل می کنند، هم هزینه نصب و نگهداری به طور چشمگیری کاهش یافته و هم اینکه قابلیت اطمینان و دقت عمل این سیستمها به شدت بالا رفته است به طوریکه در صنایع، استفاده از این سیستمها ضرورتی اجتناب ناپذیر می باشد. همانطوریکه می دانیم اتوماسیون صنعتی بحثی گسترده بوده و انواع مختلفی دارد که هر کدام از آنها نیاز به مطالعات وسیعتری دارند.
سیستم SCADA یکی از این سیستمهاست که با ظهور خود تاکنون، کمک زیادی در زمینه جمع آوری اطلاعات و کنترل سیستمها برای صنعت داشته است. در کشور ما نیز مطالعاتی در این زمینه صورت گرفته و در تعدادی از صنایع مانند صنایع پتروشیمی، صنعت نفت، و حتی در مواردی در سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی، از این سیستم استفاده شده است اما این استفاده ها بصورت محدودی انجام گرفته و لازم است تا بیشتر از اینها به این موضوع پرداخته شود تا اینکه بهره بیشتری از این تکنولوژی نو و مدرن نصیب شود.
با توجه به اینکه منابع فارسی کمی راجع به این سیستمها وجود دارد و با توجه نیازهای فوق و همچنین علاقمندی خویش به موضوع اتوماسیون صنعتی، بر آن شدیم تا پروژه پایان نامه کارشناسی خود را به این موضوع اختصاص دهیم تا شاید بتوانیم کمکی هرچند اندک به دانشجویان و محققان و کلیه کسانی که دوست دارند در این زمینه ها فعالیت کنند داشته باشیم.
1-2 مراحل رشد سیستم SCADA
در یادگیری یک موضوع جدید، معمولاً آشنا بودن با حداقل مقدار کوچکی از تاریخچه آن، مفید واقع می شود. این آشنایی ما را قادر می سازد تا اطلاعات جدیدی را در آن زمینه بدانیم و مراحل پیشرفت آن را در طول زمان متوجه شویم.
در اوایل دهه دوم _ سوم قرن بیستم، توسعه مهندسی هواپیما و موشکها و همچنین رسیدگی به پارامترهای هوایی و جغرافیایی دیگر، مخصوصاً در جاهایی که رفتن به آنجا برای افراد یا مشکل بود یا غیر ممکن، مورد نیاز واقع شد و نمونه های ساده اطلاعات از تجهیزات واقع در این مکانها جمع آوری می شد. برای مثال، در روزهای اولیه ساخت هواپیمای آزمایشی، فضایی برای خلبان وجود داشت بدون آنکه اتاق کوچک اضافی برای مهندسین تست کننده و طراح جهت قرار گرفتن در این وسیله نقلیه در موقع پرواز و بررسی کردن هزاران سنسور که برای سنجیدن فشارها و کششها روی بدنه هواپیما و موتور نصب می شد موجود باشد. بطور مشابه، موشکهای اولیه حتی اتاقی برای خلبان هم نداشتند.
زمانی که تکنولوژی پیش بینی شرایط آب و هوایی برای اولین بار بکار گرفته شد دانشمندان دریافتند که حجم بزرگی از اطلاعات برای پیش بینی های دقیق لازم است. اما فقط مقدار خیلی کمی از این اطلاعات در جایی که عموماً افراد در آنجا قرار داشتند در دسترس بود. محلهای ذخیره اطلاعات اصلی و چراغهای دریایی، کشتیها و مخصوصاً ایستگاههای هوایی نصب شده می توانستند ایجاد شوند و اطلاعات را به محل مرکزی با استفاده از تلفن یا تلگراف یا رادیو انتقال دهند. اما این اطلاعات فقط اطلاعات مربوط به سطح زمین را شامل می شد در حالیکه آب و هوا از عواملی بیش از عوامل سطحی تشکیل شده است. برای رسیدن به اطلاعات بهتری که هواشناسی را بدست می دهد، دانشمندان به این فکر افتادند که توسعه اشکال مختلف اطلاعات هواشناسی بالاتر از جو زمین می تواند مفید واقع شود. بالنهای کوچکی قابل حصول بودند و ابزارهای کوچکی روی آنها می توانستند نصب شوند تا پارامترهای مورد نیاز را اندازه گرفته و اطلاعات مطلوب را بدست آورند. اما آن اطلاعات چگونه باید بدست می آمدند؟
جواب این مسأله از روش مخابراتی که در صنایع دیگر برای کاهش نگرانیهای امنیتی بکار گرفته می شد پدیدار گشت. برای مدتی سیستمهای ریلی (معدن) از ارتباطات باسیم جهت نمایش موقعیت ترنها و وضعیت کلیدهای کنترل کننده خطوط آهن، که ترنها روی آن حرکت می کردند، استفاده می نمودند. شکل 1-1 نشان می دهد که چگونه این کار با استفاده از کلیدهای وضعیت، سیمها و چراغهای وضعیت الکتریکی انجام می شد. در فواصل خیلی طولانی به اتاق مرکزی امکان نمایش اموری که در محلهای دور اتفاق می افتادند داده می شد و کنترل کننده ها را قادر می ساخت تا حرکت ترنها را بطور کارآمد و بی خطر زمانبندی کنند. دستورات جهت تغییر دادن دستی وضعیت کلیدهای ریل توسط تلگراف به اپراتور فرستاده می شد. البته این سیستم محدود بود به تسهیلات ثابت، جایی که سیمها می توانستند بین منبع سیگنال و قسمت مرکزی که صفحه نمایش در آن کار گذاشته شده بود کشیده شوند. واضح است که در جاهایی که این شرایط بکار برده می شدند سیستم دورسنجی به خوبی کار می کرد. سیستمهایی که با این نوع کار می کنند هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
مقدمه‌ای بر سیستم های SCADA