Tổng quan về SCADA

[ATYLA]

Hệ thống điều khiển giám sát SCADA

[ATYLA]

SCADA

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU SCADA

2.1 Định nghĩa SCADA:
SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu, nói một cách khác là một hệ thống hỗ trợ con người trong việc giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn hệ điều khiển tự động thông thường. Để có thể điều khiển và giám sát từ xa thì hệ SCADA phải có hệ thống truy cập, truyền tải dữ liệu cũng như hệ giao diện người – máy (HMI – Human Machine Interface).
Trong hệ thống điều khiển giám sát thì HMI là một thành phần quan trọng không chỉ ở cấp điều khiển giám sát mà ở các cấp thấp hơn người ta cũng cần giao diện người – máy để phục vụ cho việc quan sát và thao tác vận hành ở cấp điều khiển cục bộ. Vì lý do giá thành, đặc điểm kỹ thuật nên các màn hình vận hành (OP – Operator Panel), màn hình sờ (TP – Touch Panel), Multi Panel … chuyên dụng được sử dụng nhiều và chiếm vai trò quan trọng hơn.
Nếu nhìn nhận SCADA theo quan điểm truyền thống thì nó là một hệ thống mạng và thiết bị có nhiệm vụ thuần tuý là thu thập dữ liệu từ các trạm ở xa và truyền tải về khu trung tâm để xử lý. Trong các hệ thống như vậy thì hệ truyền thông và phần cứng được đặt lên hàng đầu và cần sự quan tâm nhiều hơn. Trong những năm gần đây sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ truyền thông công nghiệp và công nghệ phần mềm trong công nghiệp đã đem lại nhiều khả năng và giải pháp mới nên trọng tâm của công việc thiết kế xây dựng hệ thống SCADA là lựa chọn công cụ phần mềm thiết kế giao diện và các giải pháp tích hợp hệ thống.

2.2 Phân loại hệ thống SCADA:
Các hệ thống SCADA được phân làm bốn nhóm chính với các chức năng:
- SCADA độc lập / SCADA nối mạng
- SCADA không có khả năng đồ hoạ / SCADA có khả năng xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực.
Bốn nhóm chính của hệ thống SCADA:
Hệ thống SCADA mờ (Blind): Đây là hệ thống đơn giản, nó không có bộ phận giám sát. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống này thu thập và xử lý dữ liệu bằng đồ thị. Do tính đơn giản nên giá thành thấp.
Hệ thống SCADA xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực: Đây là hệ thống SCADA có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu. Nhờ tập tin cấu hình của máy khai báo trước đấy mà hệ có khả năng mô phỏng tiến trình hoạt động của hệ thống sản xuất. Tập tin cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động của hệ thống. Khi xảy ra sự cố thì hệ thống có thể báo cho người vận hành để xử lý kịp thời. Cũng có thể hệ sẽ phát ra tín hiệu điều khiển dừng hoạt động của tất cả máy móc.
Hệ thống SCADA độc lập: Đây là hệ có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với một bộ vi xử lý. Hệ này chỉ có thể điều khiển được một hoặc hai máy móc. Vì vậy hệ này chỉ phù hợp với những sản xuất nhỏ, sản xuất chi tiết.
Hệ thống SCADA mạng: Đây là hệ có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với nhiều bộ vi xử lý. Các máy tính giám sát được nối mạng với nhau. Hệ này có khả năng điều khiển được nhiều nhóm máy móc tạo nên dây chuyền sản xuất. Qua mạng truyền thông, hệ thống được kết nối với phòng quản lý, phòng điều khiển, có thể nhận quyết định điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý hoặc từ phòng thiết kế. Từ phòng điều khiển có thể điều khiển hoạt động của các thiết bị ở xa.

[ATYLA]

Các thành phần chính

Các thành phần chính của hệ thống SCADA bao gồm:
Giao diện quá trình: bao gồm các cảm biến, thiết bị đo, thiết bị chuyển đổi và các cơ cấu chấp hành.
Thiết bị điều khiển tự động: gồm các bộ điều khiển chuyên dụng (PID), các bộ điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller), các thiết bị điều chỉnh số đơn lẻ CDC (Compact Digital Controller) và máy tính PC với các phần mềm điều khiển tương ứng.
Hệ thống điều khiển giám sát: gồm các phần mềm và giao diện người-máy HMI, các trạm kỹ thuật, trạm vận hành, giám sát và điều khiển cao cấp.
Hệ thống truyền thông: ghép nối điểm-điểm, bus cảm biến/chấp hành, bus trường, bus hệ thống.
Hệ thống bảo vệ, cơ chế thực hiện chức năng an toàn.

[ATYLA]

Cấu trúc phần mềm

Cấu trúc phần mềm SCADA

[hienlh]

bác ATYLA ơi!

sao lâu quá mà không thấy bác up tiếp tài liệu về SCADA cho tụi em nhỉ!

[ATYLA]

bác ATYLA ơi!

sao lâu quá mà không thấy bác up tiếp tài liệu về SCADA cho tụi em nhỉ!

Đợt này bận nhiều công việc quá, không có thời gian để chuẩn bị. Tài liệu không có sẵn, cần có thời gian để soạn.

[hoaibk54]

Bác ATYLA cho em hỏi muốn thiết lập một mạng SCADA thì cần quan tâm đến những vấn đề nào?Với một hệ thống SCADA cỡ trung bình thì giá thành có đắt lắm không.
Liên hệ với côngti nào ở HN để có thể có một giải pháp SCADA hoàn chỉnh.
Giá thành từng thành phần của hệ thống???
-HMI?
-PLC
-HỆ TRUYỀN THÔNG...

[doi81]

http://www.e-autonews.com/forum/index.php?showforum=9

[vutricongbka]

Bạn có thể liên hệ với bộ môn kĩ thuật đo và tin học công nghiệp trường dại học bách khoa hà nội
gặp thầy :
Bùi đăng Thảnh
email buidangthanh@yahoo.com
hoặc thầy đào đức Thịnh
địa chỉ bộ môn
108 c1 đại học bach khoa hà nội

[classical]

Chào các bạn
Cho mình hỏi là tại sao các bài giảng về SCADA trong trang web http://tanchau.narod.ru lại không download được nhỉ.

[vnt3140]

Trang web http://tanchau.narod.ru thầy Châu tạo ra để gửi tài liệu cho sinh viên trong lớp môn học SCADA. Do lớp đã kết thúc từ lâu nên có thể trang web này không vao được nữa. Bạn nào cần các tài liệu trong trang nay thi mail cho tôi tôi sẽ gừi cho vnt3140@gmail.com

[soonwi]

Một hệ thống SCADA luôn bao gồm 1 hay nhiều máy tính , dùng kèm với 1 phần mềm ứng dụng thích hợp . Chúng hình thành các Trạm Chính ( MASTER STATIONS) kết nối thông qua hệ thống thông tin liên lạc (đường dây hữu tuyến, vô tuyến, đường dây truyền tải, cáp quang , mạng internet,..) kết nối với các đơn vị tải đầu cuối RTU (Remote Terminal Units) . Các RTUs được đặt ở nhiều vị trí khác nhau để thu thập dữ liệu , điều khiển tư xa , tự điều khiển linh hoạt hệ thống điện và thông báo định kì kết quả về máy tính chủ. Hệ thống SCADA dùng trong lưới điện cung cấp có nhiệm vụ phát hiện, nhận dạng và cô lập lỗi sự cố , giúp lưới mau chóng khôi phục trạng thái làm việc , tham gia điều khiển đóng cắt các CB (circuit breaker) ,điều khiển máy phát hòa mạng vảo lưới điện, . Hệ thống SCADA còn có nhiệm vụ điều chỉnh điện áp , quản lý lưới tải , điều phối tụ bù để cải thiện hệ số công suất , tự động đo đọc thông số lưới (AMR – automated meter reading) , xử lý lưu trữ dữ liệu , điều khiển tự động máy phát ( AGC – automatic generation control) , điều phối tải, theo dõi và điều chỉnh điện áp , theo dõi nhiệt độ của các MBA phân phối ,..
Các bạn xem tiếp tại đây
http://www.truyentaidien.com/diendan...read.php?p=323

[toymaker]

Dịch giúp các bạn.

[kedisan]

Toàn cảnh về hệ SCADA,DCS,PLC

các bạn ạ tội thấy chúng ta nói nhiều đến tính năng của SCADA ,DCS,PLC hôm nay tôi xin đưa ra luồng này để bắt đầu cho việc thực hành thiết kế tích hợp một hệ SCADA,DCS,PLC nho nhỏ ứng với một đề tài thảo luận ( tự động hóa cho trạm bơm, thang máy, trạm điện nhỏ, băng truyền....phần mềm dùng là PLC s7300_WinCC6.0, Citectv7.0, Ifix4.0) Mong các bạn tham gia nhiệt tình ai có ý tưởng về các hệ thống trên xin hãy chia sẽ. Thanhk

Mở đầu chúng ta hãy nhìn lại toàn bộ hệ thống SCADA
Hệ thống SCADA
Một hệ SCADA ( hay supervisory control and data acquisition) nghĩa là một hệ thống bao gồm một số đơn vị điều khiển đầu cuối (RTU) góp chung trong một thực địa và được kết nối dữ liệu về trạm chính theo đường hệ thống truyền thông. Trạm chủ hiển thị dữ liệu thu thập được và cũng cho phép người vận hành thực hiện thao tác điều khiển.
Dữ liệu chính xác và kịp thời ( như thời gian thực) cho phép tối ưu hoạt động của nhà máy và quá trình. Một lọi ích nữa là tăng hiệu suất, độ tin cậy và quan trọng nhất là bảo đảm an toàn cho người vận hành. Tất cả những kết quả này với chi phí vận hành thấp hơn so với hệ thống không được tự động hoá.
Có một mức tương đương trong việc định nghĩa hệ thống SCADA và hệ thống điều khiển quá trình (PCS). SCADA có nghĩa là thực thi ở xa và vận hoạt động từ xa. Một câu hỏi đặt ra là nó có thễ hoạt động xa bao nhiêu? Kiểu đặc trưng điều này có nghĩa là trên khoảng cách xa như khoảng cách giữa vị trí điều khiển và nơi được điều khiển như vậy nối dây là không thực tế ( ví dụ : đường dẫn truyền thông là thành phần then chốt của hệ thống).
Lặp đặt thành công một hệ thống SCADA phụ thuộc vào chứng minh khi sử dụng và độ tin cậy kỹ thuật, với sự đào tạo đầy đủ và toán diện cán bộ, công nhân viên trong vận hành hệ thống. đã từng có một câu chuyện về sự thất bại của hệ thống SCADA – các nhân tố góp phần cho sự thất bại của hệ thống này bao gồm các tích hợp không cần thiết của nhiều thành phần khác nhau của hệ thống, hệ thống phức tạp không cần thiết, phần cứng không tin cậy và phần mềm không được kiểm định. Ngày nay độ tin cậy của phần cứng là một phần nhỏ của vấn đề, nhưng sự phát triển các phần mềm phức tạp tạo ra thách thức mới. Nó cần được hết sức chú ý mà nhiều người vận hành đánh giá một hệ thống SCADA không chỉ có sự vận hành mềm mại của RTUs, hệ thống truyền thông và các trạm chủ ( tất cả đều đặt duooi71 sụ bảo vệ của hệ thống SCADA)nhưng cũng thế các thiết bị trường ( cả bộ biến đổi và thiết bị điều khiển). Tuy nhiên các thiết bị trường đặt ngoài phạm vi của hệ thống SCADA trong tài liệu này và sẽ không bàn luận thêm gì nữa. Một sơ đồ của một hệ thống SCADA điễn hình cho ở phía dưới :

Trên một hệ thống SCADA phức tạp hơn cần thiết có 5 cấp hoặc cấp bậc :
• Cấp thiết bị trường và thiết bị điều khiển.
• Cấp thiết bị chù đầu cuối và RTUs .
• Hệ thống truyền thông
• Cấp trạm chủ
• Hệ thống máy tính phân tích dữ liễu và thương mại.

Các RTU cung cấp giao tiếp tới các tín hiệu số và tương tự tại mỗi vị trí từ xa.
Hệ thống truyền thông cung cấp đường dẫn cho truyền dữ liệu giữa trạm chủ và và các vị trí ở xa. Hệ thống truyền thông này có thể là vô tuyến , đường dây điện thoại, vi sóng hoặc thậm chí là vệ tinh. Các giao thức riêng biệt và các luận lý phát hiện lỗi được sử dụng để đạt hiệu quả và tối ưu việc truyền tải dữ liệu.
Trạm chủ hay (submaster) tập hợp dữ liệu tử các RTUs khác nhau và cung cấp cho người vận hành giao diện để hiển thị thông tin và điều khiển tới các vị trí ở xa. Trong một hệ thống đo lường từ xa rộng lớn, các trạm phụ tổng hợp thông tin từ các vị trí ở xa và hoạt động như một rơ le gửi trở về để điều khiển trạm chủ.
Cộng nghệ SCADA đã tồn tại từ đầu những năm 60 vả bây giờ có hai xu hướng có thể cạnh tranh với nhau – hệ điều khiển phân tán (DCS) và bộ điều khiển logic lập trình được (PLC). Thệm vào nữa là đã có sự phát triển theo hướng sử dụng các thiết bị thông minh như là chìa khoá để cấu thành lên tât cả các hệ thống này. Tất nhiên trong thế giới hiện nay, người thiết kế sẽ trộn và kết hợp cả 4 phương pháp để đưa ra một hệ thống có năng lực phù hợp với yêu cầu của họ.

[kedisan]

Tổng quan về SCADA,DCS,PLC (cont)

Hệ thống điều khiển phân tán (distributed control system –DCS).

Trong một hệ thống DCS, dữ liệu thu thập được và điều chức năng điều khiển thỉ được thực hiện bởi một số đơn vị vi sử lý cơ bản được phân bố ở những chỗ gần với thiết bị được điểu khiển hoặc thiết bị mà từ đó dữ liệu được tập hợp. hệ thống DCS đã được phát triển thành hệ thống cung cấp rất nhiều khả năng điều khiển tương tự phức tạp ( ví dụ như các vòng điều khiển). Một bộ tích hợp gần gũi với giao diện người vận hành (hay giao diện người máy) được cung cấp để cho phép rễ ràng định hình hệ thống và người vận hành điều khiển. Dữ liệu trên đường truyền lớn thì khả năng của tốc độ truyền thì khá cao( điển hình khoảng từ 1 đến 10 Mbs).