Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu Scada

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Điều khiển ở đây là điều khiển một cách giám sát. SCADA khác với các hệ thống điều khiển DCS ở chỗ, các hệ DCS là một hệ thống điều khiển phân tán trên mạng diện rộng và cơ chế điều khiển được giao cho cả các phần tử cấp dưới.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu ScadaChưương 1: Giới thiệu về SCADA1.1 Tổng quan chung về SCADA: a. Định nghĩa:SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ th ống đi ều khi ểngiám sát và thu thập dữ liệu. Điều khiển ở đây là điều khiển một cách giámsát. SCADA khác với các hệ thống điều khiển DCS ở chỗ, các h ệ DCS làmột hệ thống điều khiển phân tán trên mạng diện rộng và cơ chế điềukhiển được giao cho cả các phần tử cấp dưới, trong khi hệ thống SCADAthiên về giám sát và thu thập dữ liệu trên mạng tập trung, mọi thao tác lênhệ đều dưới sự điều khiển của trung tâm. b. Chức năng và vai trò:Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ chức theo nhiều cấpquản lý. Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều khiển giám sátriêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống. Chính vì th ế việc SCADAcho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng được phân ra t ừng c ấpSCADA cụ thể, tuỳ vào quy mô của từng cấp mà có nh ững yêu c ầu c ụ th ểkhác nhau song nói chung môi cấp SCADA là phải th ực hi ện nh ững d ịch v ụsau: • Thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu) các số li ệu v ề s ản xuất và tổ chức việc lưu trữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu về lịch sử sản xuất, về sự kiện thao tác, về báo động…). • Điều khiển và giám sát hệ sản xuất trên cở sở các dữ liệu đã thu thập được. • Thực hiện công tác truyền thông số liệu trong và ra ngoài h ệ (đọc/viết số liệu PLC/RTU, trả lời các bản tin yêu cầu từ cấp trên về số liệu, về thao tác hệ).Nhìn chung SCADA là mộ sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm theomộ phương thức truyền thông nào đó để tự động hoá việc quản lý giám sát,điều khiển cho một đối tượng công nghiệp. Và ta nhận thấy rằng xu th ế t ựđộng hoá là một xu thế không thể tránh khỏi do vậy việc áp dụng bài toánSCADA là một việc làm tất yếu nếu chúng ta không muốn tụt h ậu trongsản xuất. Vai trò của nó là rất rõ dàng, SCADA giúp ta thu th ập rất chínhxác về hệ thống từ đó có thể đưa ra các quyết định đúng đắn về hệ, đồngthời ta cũng dễ dàng trong công tác điều khiển và ra quyết định. Việc làmnày sẽ giảm đáng kể việc chi phí về vấn đề nhân lực, về vận hành đi ềunày góp phần đáng kể trong việc giảm giá thành sản phẩm, tăng sức cạnhtranh.1.2 Các ứng dụng vào thực tế và so sánh lợi thế với hệ cũ:Các hệ thống SCADA được dùng cho hệ thống điện, hệ thống xe lửa, nhàmáy nước sạch, trạm xử lý nước sạch, hàng hải…Hệ thống SCADA của ngành điện Việt nam hiện nay được chia thành bacấp: cấp quốc gia, cấp Bắc Trung Nam và cấp tỉnh. Khi h ệ th ống tr ở thành 1phức tạp hơn, có thể sẽ có cấp huyện. Trung tâm điều độ qu ốc gia theo dõivà điều khiển các nhà máy phát điện, các đường dây/trạm 500kV và cácđường dây/trạm 220kV lớn. Ba trung tâm điều độ miền theo dõi và đi ềukhiển các đường dây/trạm 220kV và các đường dây/trạm 110kV lớn trongkhu vực mình. Các trung tâm điều độ cấp tỉnh theo dõi và đi ều khi ển h ệthống phân phối điện trong khu vực của mình.Các hệ thống SCADA dùng RTU ngày càng được thay th ế bởi PLC, tronghệ SCADA cho hệ thống điều độ điện cấp quốc gia hay miền cũng đangngày càng đi theo xu thế này.Việc xây dựng các hệ thống SCADA dùng PLC sẽ đem lại các lợi thế sau: • Kinh phí sẽ thấp hơn nhiều. • Các hệ điều khiển cũ có nhiều tủ, bảng, khoá, nút ấn… Do đó chúng rất cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích.Ngoài ra còn rất khó khăn trong việc lắp đặt, kiểm định, vận hành, giám sát, bảo dưỡng. Tuy nhiên công việc này sẽ rất đơn giản nếu chúng ta sử dụng hệ SCADA dùng PLC. • Các kỹ sư Việt Nam dễ tiếp cậm với công nghệ PLC hơn và do đó khả năng thiết kế, nâng cấp và làm chủ công nghệ dễ dàng hơn. • Mua thiết bị dễ dàng hơn. • Dễ bảo dưỡng và thay thế các thiết bị. • Đặc biệt với hệ SCADA thì việc thu thập, lưu trữ, báo cáo, th ống kê, phân tích hệ thống rất dễ dàng. • Các hệ thống SCADA sẽ trở nên đơn giản hơn và phổ biến hơn trong tương lai bởi lẽ các thiết bị trong lĩnh vực tự động hoá đang ngay càng phát triển mạnh. 2 Hình 1:1.3 Kết cấu của một hệ SCADANói một cách đơn giản, hệ thống SCADA có ba phần: Các PC ở phòng điềukhiển trung tâm, các RTU( remote terminal unit) hay PLC(programable logiccontroller) ở các trạm xa và thiết bị thông tin để kết nối hai ph ần trên vớinhau.Kết cấu phần mềm của phần PC ở phòng điều khiển trung tâm được th ểhiện trong bảng Hình 1. Chúng ta sẽ thấy các ch ức năng c ủa các PC c ủa h ệthống SCADA tương tự như phần HMI của hệ thống DCS: Hiển thị, điềukhiển từ phòng điều khiển trung tâm, thu thập dữ liệu, quản l ý các s ố li ệu,quản lý báo động, báo cáo.Các hệ thống SCADA cũ chạy trên môi trường DOS, VMS hay UNIX. Cáchệ thống mới hơn chạy trên nền của Windows, Linux.Thiết kế giaodiệnThiết kế giaodiệnThư viện sẵncó Môi trườngphát triển ...