Trong chương 2 đã trình bày về giao thức IEC 870-5-101 là một tiêu chuẩn Quốc tế kết nối các trạm điều khiển DCS với trung tâm điều khiển CC.
Chương 3 từng bước xây dựng mô hình mô phỏng sử dụng giao thức IEC 870-5-101 trong hệ thống Scada.
3.1 Giới thiệu mô hình
Mô hình mô phỏng sử dụng giao thức IEC 870-5-101 là mô hình gồm phần cứng và phần mềm. Phần cứng là bộ cảnh báo 32 kênh được giải định là một trạm RTU cung cấp các tín hiệu từ hiện trường. Phần mềm thiết lập giao diện trên máy tính thể hiện mô hình điều khiển và thực hiện truyền 1 Frame dữ liệu của giao thức IEC 870-5-101.
Hình 3.1 Mô phỏng mô hình sử dụng IEC 870-5-101 trong Scada
Bộ cảnh báo 32 kênh
DI 0 DI 32
PC 1 (Giả định là Hệ thống GW, DCS) PC 2 (Giả định
là Trung tâm điều hành)
IEC 870-5-101
Modbus RS 232/485
3.2 Kết cấu phần cứng
Phần cứng là bộ cảnh báo 32 kênh được thiết kế gồm: Card CPU, Card ngoại vi, nguồn, cáp kết nối tín hiệu.
Mặt trước của bộ cảnh báo 32 kênh: Bố trí 32 đèn LED và các nút điều khiển.
Hình 3.2 Mô phỏng mặt trước của bộ cảnh báo 32 kênh
Mặt sau của bộ cảnh báo 32 kênh: Bố trí các đầu vào kết nối với các tiếp điểm trạng thái của hệ thống và cổng RS232 kết nối với PC1.
Các 32
Hình 3.3 Mô phỏng mặt sau của bộ cảnh báo 32 kênh
3.3 Phần mềm
Trên máy PC 1 thiết lập phần mềm giao diện với các chức năng mô phỏng bộ cảnh báo. Kết nối với bộ cảnh báo qua Modbus, hiện thị các thông tin, thực hiện điều khiển và lưu các thông số từ bộ cảnh báo. Tại PC 1 thiết lập giao thức IEC 870-5-101 kết nối với PC2.
Trên máy PC 2 thiết lập trung tâm điều khiển kết nối với PC1 qua giao thức IEC 870-5-101.
Hình 3.4 Mô phỏng Trung tâm điều khiển trên máy tính 3.3 Nguyên tắc hoạt động của mô hình
Khi không có cảnh báo, các đèn LED của bộ cảnh báo đều tắt, khi có tín hiệu cảnh báo, đèn LED tương ứng sẽ nhấp nháy và chuông kêu.
Khi thấy đèn LED nhấp nháy và chuông kêu thì xác nhận (bấm nút ACK) nhằm mục đích thông báo đã biết và sẽ xử lý. Lúc đó đèn LED tương ứng vẫn sáng nhưng hết nhấp nháy và chuông ngừng kêu. Sau khi đã xử lý xong các
TRUNGTÂM ĐIỀU KHIỂN
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8
TEST ACK RESET
cảnh bảo, bấm RESET thì bộ cảnh báo về lại công việc như trước khi TEST.
Có nghĩa là tín hiệu nào đã được xác nhận trước đó thì vẫn được xác nhận.
Các tín hiệu được gửi về PC 1 qua RS232, trên giao diện của PC1 có thể thao tác như trên bộ cảnh báo
Từ PC1 các tín hiệu được gửi về PC 2 qua giao thức IEC 870-5-101
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1. Kết luận
Trong thời gian nhận đề tài và nghiêm túc triển khai nghiên cứu tìm hiểu về lý thuyết cũng như tìm hiểu thực hành để xây dựng mô hình mô phỏng, luân văn đã đạt được những kết quả sau:
Về lý thuyết:
- Phân tích lý thuyết về hệ thống phân tán thời gian thực, hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (Scada) trong công nghiệp và trong ngành điện.
- Phân tích cấu trúc, thủ tục, của giao thức. Vấn đề đồng bộ thời gian, cơ chế phát hiện và kiểm tra lỗi.
Về thực nghiệm:
- Đã thực hiện việc xây dựng mô hình thực nghiệm mô phỏng cơ chế hoạt động của giao thức gồm bộ cảnh bảo 32 kênh (giả định là một trạm DCS, RTP) và phần mềm trên máy tính. Xây dựng cấu trúc giao IEC 870-5-101 đã thức hiện truyền dữ liệu từ bộ cảnh báo 32 kênh vào máy tính.
- Tham gia lắp đặt và cài đặt hệ thống Scada cùng với Công ty cổ phần Scada Việt Nam cho một số nhà máy xi măng tại tỉnh Thái nguyên.
2. Hướng phát triển của luận văn.
- Vì thời gian có hạn và việc xây dựng mô hình thực nghiệm đòi hỏi phải có sự lắm bắt cụ thể thực tế tại hiện trương nên phần tạo lập mô phỏng truyền giao thức giữa trung tâm điều khiển và hệ thống DCS chỉ dừng lại ở việc thiết lập và truyền 1 frame giả định, chưa thực hiện việc điều khiển trực tiếp.
- Hướng phát triển của luận văn là tiếp tục xây dựng và hoàn thiện mô hình mô phỏng truyền dữ liệu phong phú và đa dạng hơn, có thể giả định được một số tín hiệu đo lường và trạng thái trong hệ Scada.