Hệ Thống SCADA: Cấu Trúc, Hoạt Động, Chế Độ Truyền Thông

Hệ Thống SCADA: Cấu Trúc, Hoạt Động, Chế Độ Truyền Thông

Để đảm bảo khả năng hoạt động và vận hành. Hệ thống SCADA đều cần phải có thành phần chính sau:

1. Trạm tinh chỉnh và điều khiển giám sát TT   

Là một hay nhiều máy chủ trung tâm (Central Host Computer Server).

Giao diện người – máy HMI (Human – Machine Interface)

Là các thiết bị hiển thị quá trình xử lý dữ liệu để người vận hành điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống.

2. Trạm thu thập dữ liệu trung gian

Là các khối thiết bị vào ra đầu cuối từ xa RTU (Remote Terminal Units)

hoặc là các khối điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controllers)

có tính năng tiếp xúc với những thiết bị chấp hành ( cảm ứng cấp trường, những hộp điều khiển và tinh chỉnh đóng cắt và những van chấp hành … ) .

3. Hệ thống truyền thông

Bao gồm những mạng truyền thông công nghiệp, những thiết bị viễn thông và những thiết bị quy đổi dồn kênh có tính năng truyền dữ liệu cấp trường đến những khối điều khiển và tinh chỉnh và sever

Toàn bộ các thiết bị được kết nối thông qua một hệ thống mạng cục bộ LAN. Hệ thống SCADA tại trung tâm sẽ kết nối với các RTU ở các trạm biến áp sử dụng giao thức truyền tin IEC 870-5-101 master. Đồng thời kết nối với Hệ thống SCADA /EMS của Trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia bằng giao thức ICCP.

Mô hình hệ thống SCADA hoạt động thế nào?

Ngày nay, những hệ thống tự động hóa công nghiệp sử dụng máy tính và những công nghệ tiên tiến truyền thông. Chúng dùng để tự động hóa những quy trình giám sát và điều khiển và tinh chỉnh trong công nghiệp. Những hệ thống này có trách nhiệm thu thập dữ liệu trong những môi trường tự nhiên phức tạp. Sau đó những tài liệu này cần được trình diễn một cách thân thiện cho người quản lý và vận hành. Nhiệm vụ này sẽ được những tài nguyên đồ họa phức tạp ( giao diện người – máy ) và những nội dung đa phương tiện tương hỗ thực thi .

Trong quá trình hoạt động, hệ thống SCADA sẽ liên tục nhận diện các tag thông tin. Chúng có thể là các biến số hoặc chữ cái.

Các tag thông tin này có tương quan tới những ứng dụng. Có thể thực thi bằng những hàm máy tính hoặc trình diễn những điểm vào / ra của quy trình điều khiển và tinh chỉnh. Đối với trường hợp này, mỗi biến của quy trình thực tiễn sẽ được biểu lộ bằng một liên kết tương ứng. Kết nối này diễn ra giữa bộ tinh chỉnh và điều khiển và hệ thống. Các thông tin dựa vào những giá trị của những tag đã được tích lũy và màn biểu diễn cho người dùng. Ví dụ như nhiệt độ, mức, lưu lượng …
>> Xem thêm tài liệu Điện – Tự Động Hóa : https://thomaygiat.com/category/tai-lieu/
>> Kiến Thức ngành Điện – Tự Động Hóa : https://thomaygiat.com/category/tin-tuc/

Các chế độ truyền thông của hệ thống SCADA

Chức năng chính của bất kể hệ thống điều khiển và tinh chỉnh SCADA nào cũng là : Việc trao đổi tài liệu / thông tin ( truyền thông ) .

1. Truyền thông giữa các trạm SCADA

Chế độ này có thể thực hiện với các giao thức được phát triển bởi các nhà sản xuất hệ thống SCADA, hoặc thậm chí bằng các giao thức đã được biết đến.

Chúng được triển khai trải qua những đường thuê bao riêng, những mạng Ethernet TCP / IP hoặc quay số ( modem ) .

2. Truyền thông theo phương pháp polling (Master/Slave)

Chế độ này diễn ra tại trạm TT ( Master ). Nó có quyền điều khiển và tinh chỉnh hàng loạt hệ thống trạm, truy vấn những trạm ở xa ( Slave ) theo trình tự. Các trạm ở xa chỉ vấn đáp trạm TT sau khi nhận được nhu yếu từ trạm này .
Điều này giúp không có sự xung đột về truyền tài liệu trên mạng, giúp việc thu thập dữ liệu trở nên đơn thuần hơn. Đặc biệt, chính sách này có năng lực truyền thông từ trạm TT tới những trạm ở xa .

3. Truyền thông với các thiết bị trường

Chế độ này được thực hiện bằng cách chia sẻ giao thức với các phương pháp có thể là domain công cộng hoặc hạn chế.

Chế độ này thường hoạt động giải trí khi polling hoặc bị gián đoạn, theo những chỉ định thường thì với chính sách báo cáo giải trình loại trừ ( Report by Exception ) .

4. Truyền thông trên cơ sở ngắt phiên

Chế độ này được thực thi khi PLC hoặc RTU giám sát những giá trị nguồn vào của nó. Ngoài ra, còn khi kiểm tra những đổi khác kỹ thuật hoặc những giá trị vượt qua những số lượng giới hạn đặt trước. Khi đó PLC / RTU sẽ gửi thông tin / tài liệu về trạm TT .
Điều này giúp tránh được việc truyền những tài liệu không thiết yếu. ( Vì nó sẽ làm tăng sự chiếm hữu băng thông mạng ). Hơn nữa, nó cũng được cho phép kiểm tra nhanh những thông tin quan trọng, cũng như việc truyền tài liệu gữa những trạm ở xa ( Slave-to-Slave ) .

5. Truyền thông với hệ thống khác

Ví dụ như trình tự phối hợp, hoặc những bộ thu thập dữ liệu hoặc những nhà sản xuất, hoàn toàn có thể thực thi với những module riêng, trải qua những cơ sở tài liệu hoặc những công nghệ tiên tiến khác. Ví dụ như XML và OPC .

Các cấp phổ cập của hệ tinh chỉnh và điều khiển hệ thống SCADA

1. Cấp vận hành (Cấp trường)

Là Lever để những kỹ sư, công nhân quản lý và vận hành, theo dõi hoạt động giải trí của thiết bị, những thông số kỹ thuật theo tiến trình công nghệ tiên tiến đặt ra .

2. Cấp điều khiển (Tại phòng điều khiển)

Là Lever những kỹ sư điều khiển và tinh chỉnh tự động hóa sẽ giám sát, điều khiển và tinh chỉnh những thông số kỹ thuật, thực trạng của những thiết bị và hàng loạt dây truyền sản xuất theo quy trình tiến độ đã đặt ra bằng thao tác, theo dõi trên bảng thông số kỹ thuật, màn hình hiển thị hiển thị và tinh chỉnh và điều khiển qua giao diện ứng dụng ( HMI-Human Machine Interface ) hay bàn điều khiển và tinh chỉnh ( Operator Panel ) .

3. Cấp giám sát, quản lý

Có 2 hình thức tương tự nhau :

+ Giám sát tại nhà máy (Tại nhà vận hành):Nhà quản lý sẽ theo dõi các thông số, tình trạng thiết bị và toàn bộ hoạt động của dây truyền sản xuất theo yêu cầu qua giao diện máy tính được kết nối trực tiếp với phòng điều khiển qua đó có thể nắm được tình hình sản xuất, tình trạng vật tư thiết bị, lên kế hoạch sản xuất ,truyền tải,…

+ Giám sát từ xa (Tại trung tâm): Tại trung tâm của tổng công ty, nhà quản lý tại đây có thể theo dõi, giám sát mọi họat động của nhà máy thông qua máy tính được kết nối từ xa qua mạng. Từ đó có kế hoạch sản xuất, điều độ, bán hàng và nhập hàng.

>> Tham khảo thêm các tài liệu hay khác:

[ Trọn Bộ Tài Liệu ] Mạng Truyền Thông Trong Công Nghiệp
Tổng Hợp Tập Lệnh Lập Trình PLC Tập đoàn Mitsubishi / Full Trọn Bộ Tài Liệu
Trọn Bộ Tài Liệu Hướng Dẫn Sử Dụng Autocad Electrical

>> Tham khảo thêm các khóa học tại Trung Tâm:

Mọi tư vấn về Tự động hóa, vui mừng liên hệ với chúng tôi :

TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP PLCTECH

TP.HN : Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – CG cầu giấy

HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức

SĐT / Zalo : 0984 957 127
Website : https://thomaygiat.com/

Fanpage : https://www.facebook.com/PLCTechHN/

Source: https://thomaygiat.com
Category : Kỹ Thuật Số