پایان نامه رشته برق با عنوان مقدمه‌ای بر سیستمهای SCADA - با فرمت word
عنوان
صفحه
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)
فهرست شکلها
شکل
صفحه
فصل اول تاریخچه SCADA
شکل 1-1 سیستم دورسنجی اولیه
3
شکل 1-2 اندازه گیری فشار و دما بوسیله رادیو دورسنجی
4
شکل 3-1 یک نمونه از سیستم SCADA [3]
7
فصل دوم SCADA چیست؟
شکل 2-1 اجزای اصلی یک سیستم SCADA
11
شکل 2-2 یک RTU و اتصالات مختلف آن
13
شکل 2-3 افزایش پیچیدگی سیستمهای حفاظتی با استفاده از SCADA
15
شکل 2-4 جدول ارزیابی ریسک
16
شکل 2-5 شیر عمل کننده با SCADA و چرخه حفاظتی محلی
17
شکل 2-6 کاربرد سیستم SCADA در نشت یابی و قطع جریان
18
شکل 2-7 قطع اضطراری محلی و حذف سیستم SCADA
19
شکل 2-8 نمونه تعرفه اندازه گیری مواد
20
فصل سوم اجزای اصلی SCADA
شکل 3-1 سیگنالهایی که به درون RTU وارد می شوند
23
شکل 3-2 سیگنالهایی که از RTU خارج می شوند
23
شکل 3-3 توصیف جعبه سیاه باز شده یک RTU
24
شکل 3-4 سه فضای پایه در پیام باینری
26
شکل 3-5 فضای "تشکیل پیام" دوتا فضای فرعی دارد
26
شکل 3-6 فضای خاتمه دهنده پیام
27
شکل 3-7 پیامی بطرف RTU که به آن می گوید تا شیر دو حالته را باز کند
27
شکل 3-8 منطق کنترل دیجیتال
28
شکل 3-9 پیام MTU برای خروجی آنالوگ، رجیستر 22
29
شکل 3-10 کارت خروجی آنالوگ
30
شکل 3-11 یک آلارم مجزا
32
شکل 3-12 شناور در سطح مخزن توسط RTU منبع تغذیه 24 ولت DC را تنظیم می کند
33
شکل 3-13 سیگنالهای شمارش پالس مانیتوری
34
شکل 3-14 رابط RS – 232
35
شکل 3-15 خط لوله تحت کنترل سیستم SCADA
36
شکل 3-16 شکل کلی MTU
38
شکل 3-17 پیکربندی MTU
39
شکل 3-18 پیکربندی RTU
40
شکل3-19 اتصال MTU به سیستم ذخیره اطلاعات مرکزی از طریق شبکه LAN
45
فصل چهارم ارتباطات
شکل 4-1 نمایش وضعیت شیر
47
شکل 4-2 تبدیل وضعیت سوئیچ به یک بیت
48
شکل 4-3 : نمایش موقعیت شیر به وسیله سیگنال آناالوگ
49
شکل 4-4 تبدیل آنالوگ به دیجیتال
50
شکل 4-5 بلوکهای اساسی در یک سیستم SCADA
51
شکل 4-6 DCE ارتباط بین DTE و کانال مخابراتی را برقرار می کند
52
شکل 4-7 هفت لایه مدل ISO-OSI
52
شکل 4-8 بلوکهای یک پروتکل بر اساس IEEE C37.10
53
شکل 4-9 طریقه محاسبه CRC
55
شکل 4-10 سری فوریه
56
شکل 4-11 انحراف دامنه
57
شکل 4-12 مدولاسیون دامنه
58
شکل 4-13 مدولاسیون فرکانس
59
شکل 4-14ساختار یک نمونه کابل تلفن زیر زمینی
61
شکل 4-15 سطوح دسترسی به سیستم
63
شکل 4-16 بررسی وجود آلارم جدید توسط MTU
65
شکل 4-17 آلارمهای قابل صرفنظر کردن
67
فصل پنجم سنسورها، محرکها و سیم بندی
شکل 5-1 مقایسه هزینه های یک سیستم SCADA (هزینه ها بر حسب دلار می باشند.)
72
شکل5-2 یک نوع دماسنج
73
شکل 5-3 یک نوع ترانسمیتر دما
74
شکل 5-4 ساختار یک نمونه کابل ابزار دقیق
74
شکل5-5 کابل چند زوج باز شده در تابلوی واسط (Junction Box)
75
شکل 5-6 نمونه‌ای از تابلوی واسط
75
شکل 5-7 نمونه‌ای از تابلوهای مارشالینگ
76
شکل 5-8 نمونه‌ای از تابلوهای مارشالینگ
76
شکل 5-9 عملکرد سوئیچ وضعیت
77
شکل 5-10 نمودار زمان رخداد خطا در المانهای حالت جامد
79
شکل 5-11 نمودار زمان رخداد خطا در المانهای مکانیکی
79
فصل ششم کاربردهای سیسم SCADA
شکل 6-1 مانیتورینگ و کنترل سیستم تزریق گاز
83
شکل 6-2 تاثیر زمان نمونه‌برداری بر سیستم مانیتورینگ و کنترل
84
شکل 6-3 فرمول محاسبه میزان فلو بر اساس دهانه
85
شکل 6-4 یک نمونه گزارش پارامترهای محاسبه مجموع فلو
87
شکل 6-5 یک خط لوله با یک ورودی و شش خروجی
88
شکل 6-6 نمودار خطا بر اساس نرخ تغییر مواد داخل لوله
88
شکل 6-7 بهینه سازی ترتیب نمونه برداری
89
شکل6-8 طرح پیشنهادی برای سیستم دیسپاچینگ ایران [2]
92
شکل 6-9 سیستم تولید اتوماتیک[2]
93
شکل 6-10-الف قبل از مدیریت بار [2]
95
شکل 6-10-ب بعد از مدیریت بار
97
فصل هفتم تحولات آتی سیسم SCADA
شکل7-1 استفاده از ماهواره های ژئوسنکرون
101
شکل 7-2 سرعت انتقال داده ها برای کانالهای مختلف
101
شکل 7-3 استفاده از فیبر نوری در کابلهای انتقال
102
شکل 7-4 فیبر نوری زیر زمینی
103
شکل 7-5 MTU در اتصال به کامپیوترهایی با برنامه‌های کاربردی
106
