دانلود مقاله بررسی ضرورت ها و اصول بهینه اتوماسیون شبکه های توزیع

این فایل به صورت PDF بوده و غیرقابل ویرایش می باشد.
تعداد صفحه: 7

لازم به ذکر است قیمت این مقاله در سایت سیویلیکا 30000 ریال می باشد.

چکیده مقاله:

بحث اتوماسیون شبکه های توزیع چند سالی است که در کشور ما شروع شده و نمونه هایی نیز در بعضی از شرکت های توزیع اجرا شده و یا در دست اقدام می باشد. با توجه به اینکه منظور از اتوماسیون شبکه های توزیع نصب سیستم مدیریت و نظارت بر شبکه توزیع شهر یا منطقه مورد نظر است باید از مرحله مطالعات اولیه و طراحی تا مرحلة نصب تجهیزات و بهره برداری سیستم اتوماسیون با استفاده از تجربیات بدست آمده و نظر مشاورین عالی و با سابقه ، طرح جامع اتوماسیون جهت تعیین پست های مانوری و سیستم های مونیتورینگ ، پردازشگرها، سیستم های مخابراتی و مرکز دیسپاچینگ تهیه شده و در فازهای مختلف با ت وجه به امکانات و اعتبارات به اجرا گذاشته شود . بدیهی است در تهیه طرح جامع باید به نیازها، ضرورتها و امکانات توجه لازم بعمل آید تا ضمن تهیه یک طرح اقتصادی کلیة انتظارات از یک سیستم مکانیزه و اتوماتیک بدست آید . سیستم اتوماسیون بای د در جهت مدیریت و نظارت شبکه با دقت و صحت عمل نماید و ضمن ارائه و ثبت کلیة پارامترهای مورد نیاز شبکه تحت مدیریت ، قادر به تحلیل سیستم و خطاهای بوجود آمده باشد و محدودة خطا را تشخیص و از شبکه جدا نماید . بنابراین دریافت اطلاعات و تحلیل سیستم و ارسال فرمانهای قطع و وصل به کلید ها وپردازشگرها بایستی بدون خطا و بسرعت انجام گیرد . کاهش زمان خاموشی ها انرژی توزیع نشده ،تعداد قطع و وصل کلید ها، انجام تحلیل های لازم ، پخش بار و ارائه اطلاعات پارامترهای شبکه و خطاهای بوجود آمده (جهت تصمیم گیری ) از نتایج بدیهی سیستم اتوماسیون می باشد لذا باید در انتخاب تجهیزات پست ها و تابلو ها و ، سیستم های اینترلاک و اینترفیسRTu ها، سیستم های مخابراتی وتجهیزات مرکز کنترل و نرم افزارهای مورد نیاز سیستم دقت لازم را بعمل آورده و پروتکل های استاندارد را رعایت نمود. توسعه پذیری سیستم ،دقت و صحت عملکرد آن و امنیت سیستم از اهم موضوعاتی است که باید در طراحی و نصب سیستم های مورد نیاز اتوماسیون مورد توجه قرار گیرد. جهت افزایش ضریب اطمینان سیستم تجهیزات مرکز کنترل باید بصورت دوال اجرا شود که در صورت از کار افتادن یک دستگاه سیستم دوم قادر به انجام وظایف کنترل شبکه باشد . همچنین ارتباط بین مرکز وRTu ها باید از نظر قطعی ارتباط و یا نفوذ پذیری اطمینان بخش باشد، لذا باید پیش بینی های لازم در طراحی و نصب تجهیزات ارتباطی بعمل آید.

اسکادا

فرمت word

SCADA ، مخفف Supervisory Control and Data Acquisition، به معنی سیستمهای کنترل و سرپرستی داده، امروزه به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، و برق آبی، برای سرپرستی داده های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم اسکادا، امکان مونیتور کردن و کنترل پروسسهایی که در سایتهای دوردست قرار گرفته اند را به اپراتور        می دهد. یک طراحی خوب سیستم اسکادا، با حذف نیاز بازرسی مکرر پرسنل از سایتها، باعث صرفه جویی زیادی در وقت و هزینه می گردد. در سالهای اخیر، این سیستمها از نظر کاربری، قابلیت گسترش، و کارایی پیشرفتهای چشمگیری نموده و حتی برای پیچیده ترین سیستمهای کنترلی، مانند آزمایشهای فیزیکی، نیز گزینه ای بسیار مناسب به شمار می روند

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