13.Тестов хардуер за SCADA системата.
Тестовия хардуер 4х4IO притежава 4 дискретни входа (12V DC) и четири релейни изхода.Чрез релейните изходи на интерфейса могат да бъдат контролирани(включвани и изключвани) други електрически апарати.
Чрез дискретните входове се осъществява обратна връзка(сигнал от дадено съоръжение).
В процеса на разработка на софтуера за SCADA системата е необходимо физическото наблюдение на променливите в matplc,както в паметта чрез програмния инструмент mattest така и чрез използването на тестовия хардуер 4x4IO,който е приложен към дипломната работа ,а принципната схема на същия е показана на чертеж 1.
13.1 Устройство и принцип на работа на тестовия хардуер 4х4IO.
13.1.1 Устройство на тестовият хардуер.
Състои се от следните елементи:
-
8 броя релета тип RAS-12-15.
-
4 броя транзистори NPN тип BC547.
-
Стабилизатор на напрежение LM7812.
-
Трансформатор ANG 220V/15v 100mA 1,5VA.
-
Клеморед 2 броя по осемнадесет клеми.
-
Кутия за монтаж върху DIN шина .
-
Кабел за връзка с PC 25 пина с конектори SUB-D 25.
-
Стандартна платка за монтаж на елементите.
Таблица със списък на елементите за 4х4IO.
№
|
Елемент
|
Kоличество
|
1
|
R1,R2,R3,R4 1.5k ohm
|
4
|
2
|
R5,R6,R7,R8 15k ohm
|
4
|
3
|
D 1N4004
|
8
|
4
|
D9,D10,D11,D12 1N4004
|
4
|
5
|
Q1,Q2,Q3,Q4 BC338 или BC547
|
4
|
6
|
Реле RAS-12-15A
|
8
|
7
|
DB 25 -пин конектор + кабел
|
1
|
8
|
Клеми TS-502-3P
|
12
|
9
|
IC1-LM7812T
|
1
|
10
|
Печатна платка - универсална
|
1
|
11
|
Кутия BE4969101052
|
1
|
12
|
Трансформатор ANG 1.5VA/1.5W
|
1
|
13.1.2 Принцип на работа на интерфейса 4x4IO.
На чертеж №1 е показана принципната схема на интерфейса.
Захранването на интерфейса 4х4IO се осъществява чрез трансформа-
тор 220V/15V. След трансформатора е присъединен токоизправитля WO4M и стабилизатора на напрежение LM7812,след който се получават стабилизирани 12V постоянно напрежение за захранване на схемата.
Таблица с описание на клемите на 4x4IO.
Клеми №
|
Описание
|
Бележка
|
1,2
|
Нормално отворен контакт от реле К1
|
220V/10A
|
5
|
LPT - пин 2 контрол на релето К1
|
0-5V LS TTL
|
6
|
LPT - пин 3 контрол на релето К2
|
0-5V LS TTL
|
3
|
LPT - пин 4 контрол на релето К3
|
0-5V LS TTL
|
4
|
LPT - пин 5 контрол на релето К4
|
0-5V LS TTL
|
7
|
LPT - пин 24,25 GND
|
-
|
8
|
LPT - пин 13 вход
|
0-5V LS TTL
|
9
|
LPT - пин 12 вход
|
0-5V LS TTL
|
10
|
LPT - пин 11 вход
|
0-5V LS TTL
|
11
|
LPT - пин 10 вход
|
0-5V LS TTL
|
13
|
12V
|
-
|
15
|
Дискретен вход К5
|
DC12V
|
16
|
Дискретен вход К6
|
DC12V
|
17
|
Дискретен вход К7
|
DC12V
|
18
|
Дискретен вход К8
|
DC12V
|
19 ,20
|
Нормално затворен контакт от К2
|
220V/10A
|
20 ,21
|
Нормално отворен контакт от реле К2
|
220V/10A
|
22 ,23
|
Нормално затворен контакт от К3
|
220V/10A
|
23 ,24
|
Нормално отворен контакт от К3
|
220V/10A
|
25 ,26
|
Нормално затворен контакт от К4
|
220V/10A
|
26 ,27
|
Нормално отворен контакт от К4
|
220V/10A
|
35 ,36
|
Захранване
|
220V~
|
Контрол на релета от К1 – К4 :
При „подаване” на логическа единица (5V) между клема №5 и клема №7 транзисторът Q1 се отпушва и протича ток през бобината на релето К1.Релето К1 затваря своя нормално отворен контакт,т.е. между клеми 1 и 2 съществува верига.
При „отпадане” на логическата единица ,т.е. преминаване в състояние (0) ,транзисторът Q1 е запушен и през бобината на релето К1 не протича ток,а контактът на К1 е отворен.
Принципът на управление на останалите релета от схемата(К2,К3,К4) е същият ,с тази разлика ,че те притежават ,както нормално отворени контакти ,така и нормално затворени контакти.
Сигнализация :
Релетата от К5 до К8 са за сигнализация като от едната им страна са присъединени към GND, a другите им краища са присъединени към клемите 15 до 18.
За осъществяване на сигнализация от дадено съоръжение или електрически апарат е необходимо +12V от клема №13 да се присъедини към НО контакт от дадено съоръжение и другия край на НО контакта от даденото съоръжение се присъединява към клема №15 .
При затваряне на НО контакта от даденото съоръжение през бобината на релето К5 протича ток и НО контакта на К5 се затваря като по този начин GND се присъединява към пин 10 от LPT, като пин10 от “1” става”0”(Входовете на LPT инвертирани).
На чертеж №2 е показана примерна принципна схема за присъединяване на интерфейса към два контактора.
14.Сигурност и права за достъп до базата данни.
Дефинирани са две нива на достъп до базата от данни както следва:
14.1 Ниво Диспечер:
-
За да разгледа събитията от таблицата на БД,за всеки диспечер предварително е създадено потребителско име и парола за достъп до БД.
-
След проверка на потребителското име и паролата диспечера получава достъп до базата от данни
14.1.1 Права на диспечера за работа с базата от данни.
-
Отпечатва произволен раздел от таблица или цяла таблица
14.2 Ниво Администратор
Оторизацията на администратора до сървъра с БД става също чрез потребителско име и парола , които са предварително създадени.
14.2.1 Права на администратора за работа с базата от данни.
-
Създава потребителски имена и пароли за диспечерите
-
Рестартиране на сървъра с БД
-
Изтриване/редактиране на потребителски имена пароли
ІV. Изводи и препоръки
Системите за автоматизирано управление на електрически централи и подстанции все повече навлизат в електроенергетиката и изместват класическите системи за дистанционно управление.
SCADA системите се развиват и усъвършенстват с изключително бързи темпове. Това се налага от непрекъснато нарастващите изисквания към управлението и контрола на електрически централи, подстанции снабдителни системи за електричество, газ, вода и топлофикация.
Системите за автоматизирано управление се отличават с:
-
Висока степен на интегриране към вече съществуващите системи;
-
Съхраняване, обработване, класифициране и визуализиране на голямо количество база данни в реално време;
-
Съвременна диагностика, чрез която SCADA системите постигат оптимална поддръжка и експлоатация на съоръженията;
-
Значително намаляване на работните разходи и разходите за монтаж, окабеляване и поддръжка.
Всички тези предимства начело с факта,че чрез SCADA системите напълно се елиминира субективният човешки фактор правят системите за автоматизирано управление предпочитани и силно конкурентноспособни спрямо класическите системи за дистанционно управление.
Най-големият в момента ,но не и непреодолим недостатък на SCADA системите е, че все още в България няма достатъчно наличен персонал, който да е обучен и квалифициран за работа с тези нови технологии.
Списък на използваните съкращения
SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition(Система за контрол,
визуализация и събиране на данни).
GUI - Graphic User Interface(Графичен потребителски интерфейс).
SQL – Structured querry language(Език за бази от данни).
Linux – Операционна система Линукс.
XML – extendible markup language(програмен език).
Wan – Wide area network(мрежа с по-голям периметър от LAN).
LAN – Local Area Network(Локална мрежа).
PLC – Програмируем логически контролер.
UPS – Непрекъсваемо токозахранващо устройство.
OS – Операционна система.
HMI – human - machine interface (интерфейс човек-машина)
AВР – автоматично включване на резервата
АЕЦ – атомна електрическа централа
АПВ – автоматично повторно включване
АРВ – автоматично регулиране на възбуждането
АРН – автоматично регулиране на напрежението
АЧР – автоматично честотно разтоварване
ДЗШ – диференциална защита на шините
ЕО – енергийни обекти
ЗРУ – закрита разпределителна уредба
КК – комуникационен контролер
КРУ – крайна разпределителна уредба
к.с. – късо съединение
ЛК – локални контролери
ЛУ – локални устройства
ОРУ – открита разпределителна уредба
ОС – операторска станция
САП – система за автоматизация на подстанция
СК – специализарани контролери
СН – средно напрежение
ТЕЦ – термична електрическа централа
ЦДП – централен диспечърски пункт
ЦРЗАТ – цифрови устройства за релейна защита, автоматика и телемеханика
ЦУ – централни устройства
Списък на използваната литература
-
Доц.к.т.инж. Димитър Иванов Хинков, София – 1990 – “Дистанционно управление на електрически централи”
2. Материали от интернет:
www.ev.siemens.de
-
ABB – www.abb.com/ substationautomation
-
Rocon - http://www.rocon-bg.com/mainb.htm
-
Comicon - http://www.comicon.bg/htmls_eng/os.htm
http://www.comicon.bg/htmls_eng/os2.htm
http://www.comicon.bg/htmls_bg/firealarm.htm
-
Matplc – http://mat.sf.net
Сподели с приятели: |