3 .1Thu thập dữ liệu
2.Sơ đồ của trạm biến âp 110 kv:
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 71 -
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 72 -
3. Tổng quan hệ thống điều khiển giâm sât trạm GIS hầm Hải Vđn: 3.1 Sơ đồ hệ thống MicroSCADA:
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 73 -
Quâ trình giâm sât, điều khiển vă thu thập dữ liệu. Hệ thống truyền thơng Q trình liín hệ thiết bị để điều khiển, bảo vệ, đo lường..
3.2 Nguyín lý hệ thống MicroSCADA:
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 74 -
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 75 -
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 76 -
• Hệ thống mây chủ SYS500:
1) Nhiệm vụ:
+ Hệ thống mây chủ SYS500 chạy trín - hệ điều hănh Windows NT
- phần mềm MicroSCADA
+ SYS500 bao gồm phần cứng vă phần mềm cần thiết cho quâ trình truyền thong.
+ Hệ thống mây chủ SYS500 có thể được xem như mây tính chủ.
2)Thănh phần:
2.1 Phần cứng:
- bộ xử lý Pentium 200 MHz - RAM 128 MB
- Dùng lượng đĩa ít nhất lă 1 GB
- thiết bị CD-ROM cần thiết cho quâ trình căi đặt. ….. 2.2 Phần mềm: - Windows NT 4.0 - hệ thống phần mềm cơ bản - dụng cụ cơ bản. - phần mềm ứng dụng. …. Cấu trúc phần mềm chính: - phần mềm ứng dụng. - phần mềm hệ thống cơ bản - hệ điều hănh Windows NT
3. Hệ thống mây chủ SYS500:
3.1 Hệ thống cơ bản:
- Nhiệm vụ của hệ thống cơ bản lă thu thập toăn bộ dữ liệu lien quan từ khối quâ trình qua khối truyền thong NET văo cơ sở dữ liệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 77 -
SYS500 with integrated MMI
- Cơ sở dữ liệu phản hồi hình ảnh thời gian thực của quâ trình.
- Thơng tin được thu thập thì phđn bố đến câc giao diện MMI, hệ thống lưu trữ dự phịng, hệ thống tính tơn, hệ thống in vă câc hệ thống khâc.
- Trong từng trường hợp, những lệnh điều khiển ( được đưa ra bởi người điều khiển từ MMI, bởi một chức năng tự động hay bởi hệ thống khâc) được đưa đến khối xử lý từ cơ sở dữ liệu.
3.2 Phần mềm ứng dụng:
Phần mềm ứng dụng bao gồm: + hình ảnh vă hộp thoại
+ cơ sở dữ liệu vă bâo câo + chương trình điều khiển + cấu hình của tập tin….
-Ứng dụng của MicroSCADA cho người sử dụng được gọi lă kỹ thuật ứng dụng. - Kỹ thuật ứng dụng được tạo nín từ thư viện ứng dụng tiíu chuẩn, LIB 500, hay từ chương trình viết bằng ngơn ngữ SCIL.
• Thiết bị truyền thơng NET:
1 Nhiệm vụ:
+ Nhiệm vụ chính của thiết bị truyền thong NET lă truyền dữ liệu từ thiết bị xử lý đến thiết bị giâm sât, điều khiển vă ngược lại.
+ Nó bao gồm câc giao thức được sử dụng cho thiết bị truyền thong.
2 Thănh phần:
- Mạch truyền thông (DCP board) với bộ xử lý vă phần mềm thiết bị truyền thông ( DCP-NET)
+ được gọi lă thiết bị DCP-NET
-Phần mềm thiết bị truyền thong( PC-NET) chạy dưới Windows NT + được gọi lă thiết bị PC-NET
• MMI, giao diện người- mây:
1 Nhiệm vụ:
- Giao diện người-mây của MicroSCADA bao gồm măn hình MicroSCADA lien kết đến mộ hệ thống cơ bản.
- Thơng qua câc măn hình người điều khiển giâm sât vă điều khiển đối tượng vă tận dụng dữ liệu xử lý.
- loại măn hình có thể lă Visual SCIL- hay X-monitor - măn hình có thể chạy :
+ măn hình của mây tính SYS500
+ từ xa trín trạm chủ hay mây tính chủ qua mạng LAN
+ từ xa ở nhă hay trạm di động qua mạng điện thoại hay lien kết qua mạng GSM
2 Thănh phần MMI:
- Măn hình:
+ độ phđn giải yíu cầu tối thiểu lă 1024x768, xâch tay lă 800x600 + chắc chắn độ refresh cho man hình tối thiểu lă 70Hz (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ cả măn hình vă chuột phải thực hiện được cho măn hình VS - chế độ đồ hoạ tương thích tối thiểu lă 256
- băn phím vă chuột
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 78 -
- măn hình VS-/X chạy từ xa vă măn hình X cục bộ u cầu Hummingbird exceed( Windows NT) phiín bản 5.1.3
- tốc độ xử lý tối thiểu lă 90 MHz vă RAM 32 MB cho trạm chủ.
• Thiết bị xử lý:
1 Nhiệm vụ:
+ truyền thơng với thiết bị truyền thông NET vă khối thực hiện + bảo vệ.
+ điều khiển + đo lường…
2 Thănh phần:
- dữ liệu có liín quan.
4. Mơ hình của hệ thống điều khiển, giâm sât thay đổi nấcphđn âp của mây biến âp: phđn âp của mây biến âp:
Như ta đê biết tải của mây biến âp luôn luôn thay đổi. Khi tải thay đổi, điện âp ra của mây biến âp thay đổi theo. Để duy trì điện âp ra ổn định, cần phải thiết kế câc đầu dđy điều chỉnh điện âp để thay đổi được số vịng dđy cho thích hợp. Câc đầu dđy điều chỉnh( hay còn gọi lă đầu phđn âp) thường đựơc bố trí trín cuộn cao âp vì bản than cuộn cao âp gồm nhiều vịng dđy do đó để điều chỉnh chính xâc, mặt khâc dịng điện lại nhỏ nín có thể lăm bộ đối nối nhỏ, gọn.
Ở câc mây biến âp giảm âp, muốn tăng hay giảm điện âp cuộn hạ âp HA thì phải tăng ↑hay giảm ↓số vịng dđy cuộn cao âp CA, ở câc mây biến âp tăng âp muốn tăng hay giảm điện âp ở cuộn cao âp thì phải tăng hay giảm số vịng cũng ở trín bản than cuộn cao âp. Việc điều chỉnh điện âp nói trín được tiến hănh bằng tay khi mây biến âp đê được cắt ra khỏi lưới điện- gọi lă điều chỉnh điện âp khơng kích thích( ĐKT). Muốn điều chỉnh tự động vă không cắt tải- gọi lă mây biến âp điều chỉnh điện âp dưới tải( DDT)
4.1 Phần cứng:
4.1.1Vi điều khiển AT89C51:
AT89C51 lă phiín bản 8051 có ROM trín chip lă bộ nhớ Flash. Phiín bản năy rất thích hợp cho câc ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash có thể được xơ trong văi giđy. Dĩ nhiín lă để dung AT89C51 cần phải có một bộ đốt ROM hỗ trợ bộ nhớ Flash, song lại khơng cần bộ xơ ROM vì bộ nhớ Flash được xô bằng bộ đốt PROM. AT89C51 có câc đặc trưng chuẩn sau:
• 4KB bộ nhớ ROM
• 128 byte RAM
• 4 port xuất nhập( I/O port) 8-bit
• 2 bộ định thời 16-bit
• Mạch giao tiếp nối tiếp.
• Khơng gian nhớ chương trình (mê) ngoăi 64K.
• Khơng gian nhớ dữ liệu ngoăi 64K.
• Bộ xử lý bit( thao tâc trín câc bit riíng rẽ).
• 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1bit.
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 79 -
• Nhđn/ chia trong 4 µs. Sơ đồ chđn của AT89C51 được thể hiện: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Chức năng của câc chđn:
AT89C51 có tất cả lă 40 chđn, trong đó có 32 chđn dănh cho 4 cổng P0, P1, P2 vă P3, mỗi cổng có 8 chđn. Câc chđn cịn lại dănh cho nguồn VCC , đất GND, câc chđn dao động XTAL1 vă XTAL2, khởi động lại RST, cho phĩp chốt địa chỉ ALE, truy cập được địa chỉ ngoăi EA, cho phĩp cất chương trình PSEN.
- VCC : Chđn số 40, cung cấp điện âp nguồn +5V cho chip. - GND: Chđn số 20 lă chđn đất.
- XTAL1 vă XTAL2: AT89C51 có một bộ dao động trín chip nhưng vẫn cần có một bộ đồng hồ bín ngoăi để kích hoạt. Bộ dao động thạch anh ngoăi thường được nối tới câc chđn văo XTAL1( chđn 19) vă XTAL2( chđn 18).
- RST: khởi động lại( RESET). Đó lă chđn văo, số 9, mức tích cực cao, bình thường ở mức thấp.
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 80 -
- EA : truy cập bộ nhớ ngoăi( External Access) lă chđn văo, số 31 trín vỏ kiểu DIP. Chđn EA hoặc được nối với nguồn VCC hoặc với đất GND chứ không bao giờ để hở.
- PSEN: Tín hiệu cho phĩp bộ nhớ chương trình PSEN(program store enable) lă tín hiệu xuất trín chđn 29. Đđy lă tín hiệu điều khiển cho phĩp ta truy xuất bộ nhớ chương trình ngoăi. Chđn năy thường nối với chđn cho phĩp xuất OE( output enable) của EPROM( hoặc ROM) để cho phĩp đọc câc byte lệnh.
- ALE: chđn 30, chđn xuất tín hiệu cho phĩp chốt địa chỉ ALE( address latch enable) để giải đa hợp( demultiplexing) bus dữ liệu vă bus địa chỉ. - Nhóm chđn cổng văo, ra:
o Cổng P0: cổng P0 có 8 chđn( từ chđn 32 đến 39). Bình thường đđy lă cổng ra. Để có thể vừa lăm đầu ra, vừa lăm đầu văo thì mỗi chđn phải được nối tới một điện trở kĩo 10KΩ bín ngoăi. Khi có câc điện trở nối tới cổng P0, để tạo thănh cổng văo thì cần phải lập trình bằng câch ghi 1 tới tất cả câc bit của cổng.
o Cổng P1: cổng P1 có 8 chđn( từ chđn 1 đến chđn 8), vă có thể sử dụng lăm đầu văo hoặc ra. Khâc với cổng P0, cổng P1 không cần đến điện trở kĩo vì nó đê có câc điện trở kĩo bín trong. Khi Reset, cổng P1 được cấu hình lăm cổng ra. Để chuyển cổng P1 thănh đầu văo cần lập trình bằng câch ghi 1 đến tất cả câc bit của cổng.
o Cổng P2: cổng P2 có 8 chđn( chđn 21 đến chđn 28), vă có thể sử dụng lăm đầu văo hoặc ra. Cũng giống như cổng P1, cổng P2 không cần đến điện trở kĩo vì nó đê có câc điện trở kĩo bín trong. Khi Reset, cổng P2 được cấu hình lăm cổng ra.Để chuyển cổng P2 thănh đầu văo cần lập trình bằng câch ghi 1 đến tất cả câc bit của cổng.
o Cổng P3: cổng P3 có 8 chđn( chđn 10 đến chđn 17), vă có thể sử dụng lăm đầu văo hoặc ra. Cũng giống như cổng P1, P2 cổng P3 khơng cần đến điện trở kĩo vì nó đê có câc điện trở kĩo bín trong. Khi Reset, cổng P3 được cấu hình lăm cổng ra, tuy nhiín đđy khơng phải lă ứng dụng chủ yếu. Cổng P3 có thím một chức năng quan trọng khâc lă cung cấp một số tín hiệu đặc biệt, chẳng hạn như ngắt.
Bit P3.0 vă P3.1 được dùng để thu vă phât dữ liệu trong truyền thông nối tiếp.
Bit P3.2 vă P3.3 được dănh cho ngắt ngoăi.
Bit P3.4 vă P3.5 được dùng cho câc bộ định thời 0& 1. Bit P3.6 vă P3.7 được dùng để ghi, đọc câc bộ nhớ ngoăi
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 81 -
4.1.2Max 232:
AT89C51 có hai chđn được dung chuyín cho truyền vă nhận dữ liệu nối tiếp. Hai chđn năy lâ RxD vă TxD vă lă một phần của cổng P3( đó lă P3.0 vă P3.1 tương ứng). P3.0 lă chđn số 10 của AT89C51, còn P3.1 lă chđn số 11. Câc chđn năy tương thích với mức logic TTL. Do vậy cần có thím một bộ điều khiển đường truyền để chúng tương thích với RS232. Bộ MAX232 chuyển đổi từ câc mức điện âp RS232 về mức TTL vă ngược lại. Một điểm mạnh khâc của chip MAX232 đó lă dùng điện âp nguồn +5V, cùng với điện âp nguồn của AT89C51. Tín hiệu ở mức cao( -12V chuẩn RS232) qua MAX232 sẽ cho ra mức cao( +5V chuẩn TTL). Tín hiệu ở mức thấp( +12V chuẩn RS232) qua MAX232 sẽ cho ra mức thấp( 0V chuẩn TTL). Tương tự theo hướng ngược lại. Ngoăi ra ở câc chđn 1,2,3,4,5,6 cần phải nối câc tụ điện để MAX232 đủ khả năng tăng gấp đôi điện âp khi chuyển tín hiệu từ TTL sang RS232.
MAX232 có hai bộ điều khiển đường truyền lă nhận vă truyền dữ liệu. Câc bộ điều khiển đường truyền dùng cho TxD được gọi lă T1 vă T2. Trong nhiều ứng dụng thì chỉ có một cặp được dùng. Ví dụ T1 vă R1 được dùng với nhau cho trường hợp TxD vă RxD của AT89C51, cịn cặp R2 vă T2 thì khơng dùng đến. Để ý rằng, bộ điều khiển T1 của MAX232 có gân T1IN vă T1OUT trín câc chđn số 11 vă 14 tương ứng. Chđn T1IN lă ở phía TTL vă được nối tới chđn RxD của bộ vi điều khiển, còn T1OUT lă ở phía RS232 được nối tới chđn RxD của đầu nối DB của RS232. Bộ điều khiển đường truyền R1 cũng có gân
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 82 -
R1IN vă R1OUT trín câc chđn số 13 vă 12 tương ứng. Chđn R1IN( chđn số 13) lă ở phía RS232 được nối tới chđn TxD đầu nối DB của RS232 vă chđn R1OUT( chđn số 12) lă ở phía TTL vă được nối tới chđn RxD của bộ vi điều khiển.
MAX232 cần có 4 tụ điện giâ trị từ 1 đến 22µF. Giâ trị thường dùng lă 22µF.
4.1.3 Sơ đồ khối thiết kế phần cứng:
Sơ đồ khối thiết kế phần cứng thể hiện trín hình:
• Mây tính: hiển thị mây biến âp của một ngăn lộ. Trín sơ đồ năy thực hiện việc điều khiển vă giâm sât bằng việc gửi tín hiệu đến card điều khiển.
• Card điều khiển: nhận vă xử lý tín hiệu từ mây tính. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Mạch động lực: khi nhận tín hiệu điều khiển cho nấc phđn âp năo thì đỉn Led tương ứng sang lín.
4.2 Phần giao tiếp mây tính- card:4.2.1 Giao diện trín mây tính: 4.2.1 Giao diện trín mây tính:
Trín măn hình mây tính vẽ sơ đồ mây biến âp. Khi muốn thao tâc ta click chuột văo thiết bị, lúc năy sẽ có một xung gởi đi thực hiện thao tâc chuyển nấc phđn âp, đồng thời chỉ thị nấc phđn âp của thiết bị trín măn hình cũng thay đổi.
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 83 - Mây Tính Max232 AT89C51 thiết bị mạch động lực card
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 84 -
4.2.2 Chuơng trình: Option Explicit Dim tam1 As Integer Dim tam As Integer Dim data As Integer Dim bl As Integer
Private Sub cmdClose_Click() Dim message, title As String
Dim dialogType, response As Integer
message = "ban chac chan la ban muon thoat khoi chuong trinh??" title = "thong bao"
dialogType = 4 + 32
response = MsgBox(message, dialogType, title) If response = 6 Then End Unload frmForm1 Unload frmForm2 End If End Sub
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 85 -
Private Sub Form_Load()
frmimage.Caption = Space(100) & "chuong trinh dieu khien thay doi nac phan ap may bien ap "
End Sub
Private Sub imgmay1_Click() frmForm1.Show
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
frmimage.Caption = Right(frmimage.Caption, Len(frmimage.Caption) - 1) If frmimage.Caption = " " Then
frmimage.Caption = Space(100) & "chuong trinh dieu khien va giam sat thay doi nac phan ap may bien ap "
End If End Sub
Private Sub cmdClose_Click() frmimage.Show
End Sub
Private Sub cmdOK_Click() frmForm2.Show
End Sub
Private Sub cmdClose_Click() Unload Me
End Sub (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Private Sub Form_Load() tam = 2
MSComm1.CommPort = 2 'DUNG COM MSComm1.Settings = "9600,n,8,1" 'SETTING COM MSComm1.OutBufferSize = 1
MSComm1.PortOpen = True 'MO CONG COM MSComm1.RThreshold = 1
MSComm1.InputLen = 0 End Sub
Private Sub hsbtang_Change()
txt2.Text = CStr(hsbtang.Value) 'gia tri ban dau cho thanh cuon End Sub
Private Sub hsbtang_Scroll() txt2.Text = CStr(hsbtang.Value) End Sub
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 86 -
Private Sub txt2_Change()
If txt2.Text = CStr(hsbtang.Value) Then Dim message, title As String
Dim dialogType, response As Integer If (hsbtang.Value > tam) Then
tam = hsbtang.Value
message = "ban co chac chan la tang nac phan ap khong?" End If
If (hsbtang.Value < tam) Then tam = hsbtang.Value
message = "ban co chac chan la giam nac phan ap khong?" End If
title = "thong bao" dialogType = 4 + 32
response = MsgBox(message, dialogType, title) If response = 6 Then data = txt2.Text MSComm1.Output = Chr(data) Else Unload Me End If End If End Sub Kết Luận
Âp dụng công nghệ tự động hoâ trạm biến âp ở nước ta hiện nay lă một công việc cần thiết để nđng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thiệt hại do mất điện, giảm chi phí vận hănh, bảo dưỡng thiết bị, tạo tiền đề cho việc liín kết câc trạm thănh hệ thống. Đđy lă lĩnh vực khâ mới mẻ, đòi hỏi chúng ta cần phải nghiín cứu ứng dụng trong việc lắp đặt lâm sao câc vốn đầu tư giảm đến mức thấp nhất có thể, đồng thời phải tạo thuận lợi cho