UNIVERZITET SINGIDUNUM
MASTER STUDIJE
DEPARTMAN ZA POSLEDIPLOMSKE STUDIJE
SAVREMENE INFORMACIONE TEHNOLOGIJE
- MASTER RAD -
PRIMENA INTELIGENTNIH SISTEMA U ENERGETICI
Mentor:
Student:
___________________
Antonio Đelić
Prof. dr Milan Milosavljević
Br. Indeksa: 410557/2010
Beograd, 2012.
Abstrakt
U ovom master radu biće opisana primena inteligentnih sistema na sistem
upravljanja i prikupljanja podataka u Vlasinskoj hidro-elektrani “Vrla 1”.
Ovaj master rad predstavlja pregled inteligentih sistema za nadzor i upravljanje i
primenu računarskih mreža u njemu. Svoj strelovit razvoj, opšt e prihvatanje, kao i
otvaranje novih područja primene uveliko se može pripisati razvoju inform atičkih
tehnologija koje su osnova svih SCADA sistema. Prekretnica u razvoju ovakvih sistema
je uslovljena razvojem mikro-računara, kao i upotreba otvorenih komunikacionih
protokola čija je primena uveliko olakšala integraciju sistema nadzora, upravljanja i
omogućila upotrebu opreme šireg spektra. U novije vreme najveći napredak koji su ovi
sistemi doživeli jeste primena internet tehnologije , čime su značajno povećane
mogućnosti, ali otvorena i pitanja sigurnosti sistema.
KLJU
Č
NE RE
Č
I:
inteligentni sistemi, scada, mreže, upravljanje, n adzor, automatika,
protokoli.
Abstract
In this master work will be described use of intelligent sensor network on sistem
of managing and collecting data in Vlasina's hydroelectric plant „Vrla 1“.
This master work represents the review of intelligent systems and appliance of
computer networks in it. Their straight development, wide acceptance, as well as the
opening of the new areas of appliance can widely be accredited to development of the
information technology which is the foundation of every SCADA system. Milestone in
development of this kind of system is stimulated with the development of micro-
computer, as the usage of open communication protocols which appliance widely
facilitated integration of systems of control and management and allowed usage of
numerous equipment. Recently the biggest improvement which these systems
experienced is the appliance of internet technologies, which considerably expanded
possibilities, but also opened the questions of security systems.
KEY WORDS:
intelligent systems, scada, networks, controlling, intendance, automatics,
protocols.
2
7.1
Merna oprema i izvršni organi ........................................................................ 31
7.2
Udaljeni I/O moduli ......................................................................................... 31
7.3
Udaljene stanice ............................................................................................. 32
7.4
Sistem za komunikaciju .................................................................................. 32
7.5
Centralna stanica ........................................................................................... 32
8. Arhitektura SCADA sistema ..................................................................................... 33
8.1
Centralizovani SCADA sistemi ....................................................................... 34
8.2
Distribuirani SCADA sistemi ........................................................................... 35
8.3
WASCAD sistemi ........................................................................................... 36
8.4
SCADA protokoli ............................................................................................ 37
8.5
Međusobna komunikacija i otvoreni standardi ................................................ 38
8.6
MODBUS protokol .......................................................................................... 38
8.7
OLE for process control OPC ......................................................................... 39
8.8
Osnovne komponente SCADA sistema .......................................................... 40
8.9
Arhitektura softvera ........................................................................................ 43
9. Komunikacija ............................................................................................................ 43
9.1
Arhitektura komunikacije ................................................................................ 44
9.2
Point-to-point arhitektura ................................................................................ 44
9.3
Multi-point arhitektura ..................................................................................... 45
9.4
Arhitektura relejne stanice .............................................................................. 46
9.5
Komunikacija u SCADA sistemu .................................................................... 47
9.6
Beži čna komunikacija preko GSM mreže ................... .................................... 48
10.
Funkcionalnost SCADA softvera ........................................................................... 48
10.1 Kontrola pristupa ............................................................................................ 49
10.2 HMI Human Machine Interface ....................................................................... 49
10.3 Upravljanje alarmima ...................................................................................... 50
10.4 Automatizacija ................................................................................................ 51
10.5 Sigurnost SCADA sistema ............................................................................. 51
11. Realizacija računarske mreže ..................................... .......................................... 51
4
12.
Tehničko rešenje .................................................................................................. 52
12.1 STP protokol................................................................................................... 56
12.2
STP stanja portova ......................................................................................... 59
12.3 RSTP protokol ................................................................................................ 59
12.4 Spanning tree ................................................................................................. 60
12.5 Switch ALLIED TELESIS AT8000s ................................................................ 61
12.6
Konfigurisanje STP protokola ......................................................................... 62
12.7 Definisanje STP interfejsa .............................................................................. 64
12.8 Konfigurisanje RSTP protokola ...................................................................... 66
12.9 ATLAS MAX RTL ........................................................................................... 68
12.10 Konfigurisanje komunikacionih parametara .................................................... 71
12.11 Testiranje ....................................................................................................... 72
13.
Zaključak ............................................................................................................... 71
14.
Literatura ............................................................................................................... 72
5
2. Metodologija nau
č
nog istraživanja
2.1
Cilj istraživanja
Cilj istraživanja je prou čavanje i primena beži čnih senzorskih mreža u
energetici. Praktična upotreba senzora u svim mogućim okruženjima radi poboljšanja
usluga iz oblasti energetike, očuvanja energetskih resursa i uštede električne energije.
Cilj istraživanja predstavlja udovoljavanje prakti čnim potrebama. Rezultati
istraživanja trebaju da predstave trenutni pregled primene beži čnih senzorskih mreža i
senzora u svetu i kod nas.
2.2
Predmet istraživanja
Predmet ovog istraživanja su beži čne senzorske mreže, njihove mogu ćnosti i
primena u energetici. Najviše pažnje bi će posvećeno upravo njihovoj primeni u
pametnim kućama i zgradama, električnim sistemima, automatizaciji energetskih
sistemam proizvodnji energetskih resursa.
Pored navedenog, akcenat stavljamo na samu efektivnu primenu datih rešenja u
oblasti energetike. Objasnićemo razloge zašto automatizacija energetskih sistema
predstavlja veliki značaj i pomak u zivotu savremenog čoveka.
2.3
Hipoteti
č
ki okvir
Opšta hipoteza:
primenom beži
čnih mreža u oblasti energetike mogu se
poboljšati se usluge, ili se dobiti nova rešenja praktične primene. Razvojem novih
tehnologija iz beži čnih senzorskih mreža dolazi i do potrebe za njihovo m usmerenom
upotrebom.
Posebne hipoteze:
definisanjem senzora, senzorskih mreža njihovoj pri meni,
postižu se odli čni rezultati u očuvanju prirodnih resursa, kontrola potrošnje, isplativost
ugradnje.
7
