«گزارش کارآموزی شرکت برق پایانه دوردست»
مقدمه
مرکز دیسپاچینگ برق تهران در اواخر سال 1362 بطور رسمی و عملی مورد بهره برداری قرار گرفت. در سال 1377 برخی از قسمتهای مرکز که اکثریت آنها قسمتهای مهندسی و تعمیرات بود به صورت مستقل از برق تهران شروع به کار کردند. شرکت جدید با نام شرکت مهندسی و تعمیرات انتقال نیروی تهران که به اختصار متانیر نامیده می شود تاسیس شد. امروزه شرکت در بسیاری از شهرهای کشور از جمله کیش، سیستان و تهران و حتی کشورهای خارجی انجام پروژه ها را بر عهده دارد.
سیستمهای (PLC) Power Line Carrier System
بطور کلی استفاده از خطوط فشار قوی به عنوان یک کانال ارتباطی یک امر پذیرفته شده است که بکارگیری آنها در شبکه برق رسانی قابلیت و توانایی سیستم تولید، انتقال و توزیع را بالا میبرد. در این قسمت بطور مشروح استفاده از سیستم PLC به همراه د(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!) شبکه خطوط فشار قوی شرح داده می شود.
انتخاب این روشها با توجه به مسائل فشار قوی، مهندسی ارتباطات، مسائل اقتصادی و پارامترهای دیگر می باشد.
در این قسمت مسائل مربوط به فرکانس، کاربرد سیستم PLC و مسیر ارتباطی آن شرح داده می شود.
محدوده فرکانسی سیستمهای PLC
محدوده فرکانسی سیستمهای PLC بین 30 KHz تا 500 KHz و گاهی تا 1MHz می رسد، محدودیت پایین آن به خاطر مخارج بیشتر سیستم کوپلاژ و محدودیت بالای آن به خاطر تضعیف ناشی از فرکانسهای بالا می باشد. البته لازم به تذکر است که محدوده فرکانس فوق در یک کشور ممکن است به خاطر استفاده های مناسب و جلوگیری از تداخل با فرکانسهای رادیویی، حمل و نقل و دریایی محدود شود.
کاربرد سیستمهای PLC
از سیستمهای PLC جهت ارتباط تلفنی (Speech) و یا انتقال ارتباطات (Data) و در موارد لزوم برای ارسال علائم حفاظتی (Protection) می توان استفاده نمود. اطلاعات به صورت آنالوگ و دیجیتال برای ارسال تلگراف، تله مترینگ، تله کنترل و تله پروتشکن انجام می شود، بطور مثال مقادیر آنالوگ مانند MW و KV و MVAR و مقادیر دیجیتال مانند حالتهای سوئیچ و دژنکتورها می باشد.
پهنای باند مورد استفاده سیستمهای PLC برای ارسال، باند 30 Hz الی 2.5 KHz و یا 300 Hz الی 400 Hz می باشد که با توجه به سیستمهای مورد نظر علائم تلفنی، تلگراف کنترل و حفاظت در باند مورد ن(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)ر به مشخصات فرکانسی علائم مذکور اشاره می شود.
ارتباط تلفنی (PLC)
از سیستمهای PLC می توان به عنوان وسیله ارتباطی دو طرفه (Duplex) بین پستها و با استفاده از مرکز تلفن (PAX) ارتباط پستها را با یکدیگر بوسیله مرکز سوئیچینگ برقرار نمود، پهنای باند موثر صحبت از 300 Hz تا 2400 Hz می باشد و در بعضی مواقع برای استفاده بیشتر برای بکارگیری علائم دیگر، حد بالای فرکانسی فوق به 2000 Hz کاهش می یابد که با وجود پایین آمدن کیفیت صحبت قابل قبول می باشد و بقیه پهنای باند برای علائم تلگراف، کنترل و حفاظت در نظر گرفته می شود.
تلگراف و پست تصویری
ارسال علائم تلگرافی (تله پرینتر) توسط PLC انجام می شود که شامل ارسال علائم به صورت پست تصویری نیز می شود. سرعت انتقال علائم با توجه به نوع تله پرینتر از 50 الی Bd 75 می باشد.
کنترل و نشان دادن از راه دور
برای ایجاد امکانات کنترل و نشان دادن از راه دور و همچنین جلوگیری از عملکرد اشتباه، از دست دادن اطلاعات و افزایش تواناییهای PLC، علائم بکارگرفته شده در PLC بصورت کد می باشد. سرعت انتقال علائم برای یک سیستم منفرد 50 Bd و برای سیستمهای (برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)تر می باشد.
حفاظت از راه دور Teleprotection
در تاسیسات الکتریکی مانند شبکه انتقال انرژی مولدها و ترانسفورماتورها و تجهیزات و اسباب و ادوات دیگر برقی در اثر کاهش عایق بندی و ضعیف شدن استقامت الکتریکی مکانیکی، دینامیکی در مقابل فشارهای ضربه ای پیش بینی نشده و همچنین افزایش بیش از حد مجاز درجه حرارت، و سوانح طبیعی، خطاهایی پدید می آید که اغلب موجب قطع انرژی الکتریکی می گردد.
این خطاها ممکن است بصورت اتصال کوتاه، اتصال زمین، پارگی و قطع شدگی هادیها و شکستگی عایق ها و غیره ظاهر می شود.
مسیر ارتباطی و وسایل کوپلاژ
برای اینکه از خطوط فشار قوی یا ولتاژ بالا به منظور مسیر ارتباطی استفاده کنیم و توانایی ارسال علائم فرکانس بالا را بدون توجه به مسائل ولتاژ و فرکانس شبکه، رعد و برق و قطع و وصل و امپدانس خط داشته باشیم به دستگاه کوپلاژ نیاز خواهیم داشت. این دستگاه کوپلاژ ضمن جداسازی دستگاه ارتباطی از ولتاژ بالا، امکان ارسال علائم با حداقل تضعیف را فراهم می آورد. کوپلاژ این دستگاه با توجه به امپدانس و نوع هادی کوپلاژ از قسمتهای مختلف زیر تشکل شده است:
آشنایی با پایانه دوردست و انواع داده های پردازشی در آن
کلمه SCADA از:
Supervisory control and data acquisition system
گرفته شده و همانطوریکه از معنی آن اسم پیدا است در برگیرنده دو کار اصلی یعنی اخذ اطلاعات و کنترل از دور می باشد. البته برای انجام این دو منظور کارهای دیگری به عهده سیستم SCADA گذاشته شده است که به طور مشروحتری بیان خواهد شد. فلسفه وجودی سیستم اسکادا را شاید بتوان به صورت زیر خلاصه نمود:
- دقت در تصمیم گیری در انجام مانورهای مختلف عملیاتی
- سرعت در ادامه برقرسانی به مشترکینی که به دلایلی برقشان قطع شده است.
- نیاز کمتر به نیروی انسانی و جایگزینی آن با نیروی انسانی کمتر ولی با مهارت بیشتر.
- اشتباه نیروی انسانی در مانورها به حداقل (برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!) حوادث نیروی انسانی کاهش می یابد.
- اخذ اطلاعات دقیق و همزمان در شبکه برق باعث برنامه ریزی بهتر برای سیستم خواهد بود.
- ادامه سرویس بهتر برق به مشترکین از نقطه نظر ولتاژ استاندارد و فرکانس صحیح.
- کاهش هزینه بهره برداری از نظر اقتصادی در طولانی مدت.
گسترش سیستمهای قدرتی یا فرآیندهایی که باید تحت کنترل و نظارت دقیق باشند استفاده از سیستم SCADA (supervisory control and data acquisition) را اجتناب ناپذیر کرده است. در این بخش یا یک نگاه کلی به این سیستم و پایانه به شرح نقاط ورودی و خروجی در پایانه می پردازیم.
1) عملکرد پایانه دوردست در سیستم اسکادا (SCADA)
مرکز کنترل (Dispatching Center) مرکز جمع آوری اطلاعات نیروگاه ها و ایستگاه های شبکه برق و ارسال فرمانهای کنترل به آنهاست.
پایانه RTU سیستم میکروپروسسوری نصب شده در محل نیروگاه یا ایستگاههای الکتریکی است که اطلاعات آنها را جمع آوری کرده و به مرکز کنترل ارسال می کند و نیز فرمانهای کنترلی مرکز را به ایستگاه ها و نیروگاه ها اعمال می نماید.
سیستم اسکادا یک سیستم جمع آوری اطلاعات و کنترل از راه دور است. در این سیستم، پردازش اطلاعات در چند سطح صورت گرفته و فرمانها به صورت های گوناگون به نقاط مورد نظر اعمال می گردد. پایانه ها به عنوان بازوان این سیستم در نقاط دوردست نصب شده و بخش عملیاتی سیستم را به عهده دارند. ارتباط پایانه با مرکز کنترل تنها، یک ارتباط مخابراتی است در حالی که ارتباط پایا(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)وجه به نوع سیگنالها (دیجیتال، آنالوگ و …) متفاوت است.
معمولاً سیگنالهای ورودی و خروجی مورد نیاز پایانه در تابلوی مارشالینگ راک (Marshaling Rack = MR) جمع آوری می شود. نمودار شکل 1 شمای کلی یک پایانه دوردست مرتبط با مرکز کنترل و نگهداری و تابلوی MR را نشان می دهد. شرح هر یک از بخشهای پایانه به ترتیب موضوع در بخشهای مختلف خواهد آمد.
فرازی از سخت افزار و نرم افزار پایانه
سخت افزار پایانه دارای پنج قسمت اصلی است. بخش اول وظیفه حفاظت و تطبیق سیگنالها را بر عهده دارد. این بخش به خاطر تنوع فرآیندها دارای گونه های متنوعی است. بخش بعدی شامل کارتهای I/O استاندارد جهت دریافت و یا ارسال سیگنال است. بخش سوم قسمت مخابراتی پایانه است که جهت ارتباط راه دور به کار رفته است و علاوه بر آن ارتباط اجزاء گسترده و پیرو پایانه را با بخش م(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!) چهارم قسمت هوشمند پایانه است که ارتباط کل سیستم و پردازش داده را بر عهده دارد. بخش پنجم شامل تجهیزات جانبی جهت ارتباط کاربر با سیستم، تست و عیب یابی است (شکل 2- الف).
هوشمندی و ساختار پایانه
با پیشرفت سخت افزار و نرم افزار اکنون پایانه های هوشمند قادرند بخشی از وظایف PLC ها (Programmable Logic Controller) را نیز بر عهده گیرند و با آنالیز داده ها و با برنامه های تعریف شده تصمیم گیری و اجرای بعضی فرمانهای کنترلی را مستقلاً انجام دهند.
پایانه ها از نظر ساختاری به دو دسته تقسیم می گردند.
- پایانه متمرکز:
اجزاء سخت افزاری و هوشمند این پایانه در یک مجموعه در کنار هم قرار می گیرند، در این حالت بایستی کلیه سیگنالهای مورد نیاز سیستم از فرآیند تحت کنترل جمع آوری شده و به این مجموعه وارد شوند.
- پایانه گسترده:
اجزاء سخت افزاری و هوشمند این پایانه به صورت گسترده بوده و نزدیک به محل سیگنالهای مورد نیاز قرار می گیرند. این اجزاء از طریق یک کابل مخابراتی با هم مرتبط می شوند.
2) انواع داده های قابل پردازش در پایانه دوردست
نقاط (Points) مختلف فرآیند تحت کنترل توسط کابلهایی از محوطه (Field) به تابلوی MR می آید و از آنجا به ترمینالهای ورودی/ خروجی پایانه متصل می شود. این نقاط شامل تغییر وضعیت کلیدها، سکسیونرها، آلارمها، وضعیت دریچه های عبوری آب یا گاز و … یا ورودیهای اندازه گیری (Measured) و فرمانهای کنترلی Close/Trip، Raise/Lower، On/Off و …. می باشد. در زیر هر یک از انواع داده های یاد شده را بررسی می کنیم.
معماری سخت افزاری و نرم افزاری پایانه دوردست
1) معماری سخت افزاری (Hardware Architecture)
معماری سخت افزاری پایانه مبتنی بر استاندارد X-Bus Backplane می باشد. با بهره گیری از این استاندارد و به کارگیری روشهای نوین، مدولاریتی، قابلیت توسعه پذیری، اطمینان و امنیت سیستم به طور کامل رعایت شده است. در این معماری هر سابرک (Subrack) مجهز به Backplane، Power Supply و یک کارت هوشمند است. با توجه به نوع و حجم اطلاعات (برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)سابرک اضافه نمود. کارتهای I/O می توانند از نوع ورودی دیجیتال، خروجی دیجیتال، ورودی آنالوگ و خروجی آنالوگ باشند. علاوه بر آن امکان اضافه نمودن امکانات سیستم می توانند به سابرک اضافه گردد. کارت X-LCT2 از جمله کارتهای جانبی است که از طریق صفحه کلید و صفحه LCD امکان ارتباط کاربر را با سیستم جهت تست و عیب یابی برقرار می کند. چنانچه ظرفیت I/O از حد یک سابرک تجاوز نماید می توان یک یا چند سابرک دیگر به سیستم اضافه نمود. در این حالت چون پردازش اطلاعات ورودی/ خروجی در هر سابرک توسط کارت CPU مجزا صورت می گیرد افزایش تعداد سابرکها در عملکرد و (برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!) گذارد. هر کارت CPU مجهز مجهز به Power Failure Watchdog وTimer Watchdog بوده و علاوه بر آن کلیه سخت افزارهای مرتبط با خود را مرتباً چک می کند بنابراین عیوب سخت افزاری بلافاصله کشف شده و بخاطر هوشمندی ناحیه ای و مجزا بودن آنها این عیوب تاثیری در دیگر بخشهای سیستم نمی گذارد. CPU مورد استفاده از سری 68K خانواده موتورلا می باشد؛ این سری در پروسه های صنعتی با حجم و پردازش I/O بالا بر خانواده های دیگر برتری دارند. کارتهای I/O در پایانه از طریق ترمینالی به پروسه متصل می گردند. این کارتها جهت حفاظت الکتریکی، ایزولاسیون و تطبیق سیگنال ورودی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از کارتهای ترمینالی امکان خرابی کارتهای I/O را در اثر نویزهای ناخواسته به حداقل رسانده و هزینه های نگهداری را کاهش می دهند.
با توجه به قابلیتهای ذکر شده پایانه می تواند به یکی از صورتهای زیر باشد:
الف) پایانه متمرکز نوع MS (Master/Slave)
این پایانه دارای یک یا چند سابرک مرتبط با هم است. در این حالت پردازش I/O در هر سابرک بطور جداگانه انجام شده ولی در نهایت کلیه اطلاعات در سابرک Main جمع شده و از طریق پورت مخابراتی به مرکز کنترل مخابره می شود (شکل 6- الف).
ب) پایانه متمرکز نوع BM (Balance Mode)
این پایانه دارای یک یا چند سابرک است. پردازش I/O در هر سابرک بطور جداگانه انجام شده و ارتباط مخابراتی از هر سابرک بطور مجزا با مرکز کنترل برقرار می گردد (شکل 6- ب).
عملکرد بردهای سخت افزاری پایانه دوردست
در این بخش به شرح عملکرد برد های X-Bus، بردهیا ترمینالی و بردهای تکمیلی به کار رفته در پایانه می پردازیم. بردها مبتنی بر استاندارد X-Bus در اندازه 3U تهیه شده اند و بر روی باس خارجی (Back plane) قرار می گیرند. بردهای ترمینالی بر اساس نحوه قرار گرفتن در پایانه به دو نوع مونتاژ در راک (Rack Mounted) و مونتاژ بر سطح (Surface Mounted) تقسیم می شوند. بردهای(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)تبط با برد اصلی، جهت تبدیل سیگنال و … به کار می روند. تجهیزات سخت افزاری دیگر پایانه در فصلهای مربوط شرح داده می شوند.
1) عملکرد و مشخصات سخت افزار مبتنی بر X-Bus
1-1) x-Bus Back Plane
این برد به منظور گسترش باس خارجی است تا برد پردازنده CPU بتواند حداکثر با نه عدد برد دیگر ارتباط برقرار سازد. این برد در انتهای راک، 3U قرار گرفته و ولتاژ تغذیه بردها را نیز تامین می کند. بردها بر روی ریلها و از طریق پین سوزنی به آن متصل می شوند. باس Back Plane از نوع سنکرون و معماری آن منطبق بر پردازنده های سری 68K می باشد. ابعاد Back Plane از استاندارد 3U تبعیت می کند. کانکتورهای مورد استفاده از نوع پین سوزنی (68/96) استاندارد DIN 41612 می باشد و تعداد 10 عدد شیار (Slot) برای قرار گرفتن بردها در نظر گرفته شده است (شکل 9). مشخصات دیگر Bus به شرح زیر است:
4-1) برد ورودی آنالوگ X-ADC 12.8
این برد دارای 8 ورودی آنالوگ است. ورودیهای آنالوگ از طریق دو عدد مبدل آنالوگ به دیجیتال (A/D) 12 بیتی به مقادیر دیجیتال تبدیل می گردند. کلیه ورودیها از طریق کوپلاژنوری از سیستم ایزوله شد(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)ورت Differential یا Single ended باشند. رنج سیگنالهای ورودی 0-10V در نظر گرفته شده است. علاوه بر آن استفاده از رنجهای دیگر نیز امکان پذیر است. کلیه کانالها دارای فیلتر پسیو و تقویت کننده تفاضلی هستند.
5-1) برد سریال X-ASIO4
جهت ارتباط مخابراتی با اجزایی گسترده پایانه (برای نمونه سابرکهای پیرو و IMTها و …) از این برد استفاده می شود. این برد توسط UART چهار کاناله XR-82C684 چهار پورت مخابراتی آسنکرون و Full duplex به سیستم اضافه می کند. با اضافه کردن و یا تغییر بردهای Piggy Back امکان بکارگیری هر یک از پورتها به صورت صورت RS232 (ارتباط مودم)، RS422 (Multidrop)، RS485 (Profibus) و TTY (20mA Current Connection) وجود دارد. هر یک از کانالهای مخابراتی می توانند با پروتکل و Baud Rate مجزا مورد استفاده قرار گیرند. ماکزیمم سرعت انتقال داده برای هر پورت 115.2 Kbaud است. در صورتیکه هر چهار پورت به طور همزمان فعال باشند این مقدار به 38.4 Kbaud کاهش(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)کوپلاژنوری از سیستم ایزوله شده اند. جهت ایزوله کردن ولتاژ خروجی از تغذیه برد از یک عدد DC/DC Convertor استفاده شده است.
6-1) برد ارتباط با سیستمهای جانبی X-LCT2
این برد به عنوان یک برد ارتباطی، ارتباط سیستم با تجهیزات جانبی نظیر صفحه کلید، صفحه نمایش و چاپگر را برقرار می سازد.
با استفاه از این برد از دو نوع صفحه نمایش متنی و گرافیکی با فن آوری کریستال مایع (LCD) می توان بهره جست. همچنین صفحه کلید ماتریسی 4×4 یا 8×4 قابل اتصال به این برد می باشند. عملکرد صفحه کلید می تواند به صورت اینتراپتی و یا غیر اینتراپتی تنظیم گردد. برد X-LCT2 قادر است عملیات کلید زنی را تا هشت کلید در بافرهای خود ذخیره نماید.
صفحه کلید (FKB)
صفحه کلید ارتباط محلی پایانه را از طریق برد X-LCT2 برقرار می سازد.
با بهره گیری از 16 کلید موجود در صفحه کلید عملیات مربوطه کنترل، تشخیص وضعیت ورودیهای دیجیتال و مقادیر مربوط به ورودیهای آنالوگ، تست و عیب یابی، شنود پروتکل و تنظیم زمان و تاریخ پایانه قابل انجام اس(برای مشاهده کامل مقاله، آنرا بخرید!)عریف کاربر و رمز ورودی از طریق صفحه کلید انجام می گیرد.
فهرست مطالب
درباره شرکت 1
مقدمه 3
فصل اول
سیستمهای (PLC) Power Line Carrier System 8
محدوده فرکانسی سیستمهای PLC 8
کاربرد سیستمهای PLC 8
ارتباط تلفنی (PLC) 9
تلگراف و پست تصویری 9
کنترل و نشان دادن از راه دور 9
حفاظت از راه دور Teleprotection 10
مسیر ارتباطی و وسایل کوپلاژ 11
مشخصات سیستمهای PLC 12
محدوده فرکانس 13
تلفات در سیستمهای PLC 14
بررسی ترمینالهای PLC از نظر مخابراتی 15
مدولاسیون دامنه DSB 16
مدولاسیون FM 16
فاصله کانالها و موازی کردن سیستمهای PLC برای حالت SSB 16
کار در حالت Duplex 16
حداقل فاصله فرکانسی ترمینالهای PLC در یک محل 17
فصل دوم
آشنایی با پایانه دوردست و انواع داده های پردازشی در آن 19
1) عملکرد پایانه دوردست در سیستم اسکادا (SCADA) 20
فرازی از سخت افزار و نرم افزار پایانه 20
ارتباط مخابراتی 24
هوشمندی و ساختار پایانه 26
2) انواع داده های قابل پردازش در پایانه دوردست 26
فصل سوم
معماری سخت افزاری و نرم افزاری پایانه دوردست 35
1) معماری سخت افزاری (Hardware Architecture) 35
2) معماری نرم افزاری (Software architecture) 39
فصل چهارم
عملکرد بردهای سخت افزاری پایانه دوردست 47
2) بردهای ترمینالی 55
مدار Back Indication 65
3) بردهای تکمیلی پایانه 71
مقاله فوق دارای صفحه مشخصات، جدول، تصویر، فهرست مطالب (فصل بندی شده) و 75 صفحه متن (در قالب 
و 
) با رعایت کامل صفحه بندی می باشد. همچنین فونت های کار شده برای متن مقاله B Nazanin(15) و برای تیترهای داخل مقاله B Titr می باشند.
قیمت این مقاله 19800 تومان می باشد، جهت دریافت کامل متن مقاله (قابل ویرایش) بالای صفحه روی پرداخت و دریافت کلیک کنید
مشاهده فهرست مقالات کارآموزی، کارآفرینی و پژوهش 
نوشته شده در 27 آذر ۱۴۰۳
لطفا پس از بهره مندی از مطالب فوق با نظر گرمت به من انرژی مثبت تزریق کن 🙂
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.