Jedno rešenje klijentskog protokola SCADA sistema

УНИВЕРЗИТЕТ У НОВОМ САДУ 

ФАКУЛТЕТ ТЕХНИЧКИХ НАУКА

УНИВЕРЗИТЕТ У НОВОМ САДУ 

ФАКУЛТЕТ ТЕХНИЧКИХ НАУКА 

НОВИ САД 

Департман за рачунарство и аутоматику 

Одсек за рачунарску технику и рачунарске комуникације

ДИПЛОМСКИ – МАСТЕР РАД 

Кандидат: 

Војкан Стефановић 

Број индекса: 

10391 

Тема рада: 

Једно решење клијентског протокола 

SCADA

система

Ментор рада: 

проф. др Бранислав Атлагић 

Нови Сад, April 2012.

УНИВЕРЗИТЕТ У НОВОМ САДУ 



ФАКУЛТЕТ ТЕХНИЧКИХ НАУКА

21000 НОВИ СА Д, Трг Доситеја Обрадови ћа 6 

КЉУЧНА ДОКУМЕНТАЦИЈСКА ИНФОРМАЦИЈА 

Редни број, 

РБР

: 

Идентификациони број, 

ИБР

: 

Тип документације, 

ТД

: 

Монографска документација 

Тип записа, 

ТЗ

: 

Текстуални штампани материјал 

Врста рада, 

ВР

: 

Дипломски – мастер рад 

Аутор, 

АУ

: 

Војкан Стефановић 

Ментор, 

МН

: 

проф. др Бранислав Атлагић 

Наслов рада, 

НР

: 

Једно решење клијентског протокола SCADA система 

Језик публикације, 

ЈП

: 

Српски / латиница 

Језик извода, 

ЈИ

: 

Српски 

Земља публиковања, 

ЗП

: 

Република Србија 

Уже географско подручје, 

УГП

: 

Војводина 

Година, 

ГО

: 

2012. 

Издавач, 

ИЗ

: 

Ауторски репринт 

Место и адреса, 

МА

: 

Нови Сад; трг Доситеја Обрадовића 6 

Физички опис рада, 

ФО

: 

(поглавља/страна/ цитата/табела/слика/графика/прилога)

7/40/0/0/19/0/1 

Научна област, 

НО

: 

Електротехника и рачунарство 

Научна дисциплина, 

НД

: 

Рачунарска техника 

Предметна одредница/Кqучне речи, 

ПО

: 

SCADA, репликација података, протокол, WPF, XML 

УДК 

Чува се, 

ЧУ

: 

У библиотеци Факултета техничких наука, Нови Сад 

Важна напомена, 

ВН

: 

Извод, 

ИЗ

: 

Комуникација са оператером је једна од приоритетних функција SCADA 
система. У раду је реализован клијентски протокол и прототип графичке 
корисничке  спреге  аквизиционо  управљачког  система  оSCADA.  Развој 
ових  компоненти  извршен  је  коришћењем  актуелних  технологија,  тако 
да се клијентска страна прилагођава произвољном формату примљених 
SCADA 

података.  Нови  протокол  назван  РАУС  заснован  је  на  ХМL 

порукама,  а  клијентска  спрега  је  реализована  као  WPF апликација  која 
се генерише на основу примљених метаподатака. 

Датум прихватања теме, 

ДП

: 

Датум одбране, 

ДО

: 

Чланови комисије, 

КО

: 

Председник: 

проф. др Мирослав Поповић

Члан: 

проф. др Горан Швенда

Потпис ментора 

Члан, ментор: 

проф. др Бранислав Атлагић

Zahvalnost 

I 

Zahvalnost 

Rad  posvećujem  celokupnoj  porodici,  kao  zahvalnost  za  podršku  koju  su  mi  nesebično 

pružali tokom svih ovih godina. 

Sadržaj 

II 

S

ADRŽAJ

1.

Uvod ................................................................................................................................ 1

2.

SCADA sistemi ............................................................................................................... 3

2.1

Opis i osobine SCADA sistema ............................................................................... 3

2.2

Klase SCADA sistema ............................................................................................. 5

2.3

Sprega sa fizičkim procesom.................................................................................... 5

2.3.1

Procesni ulazi - senzori ........................................................................................ 6

2.3.2

Procesni izlazi – aktuatori .................................................................................... 7

2.4

Komunikacioni sistem za prenos podataka .............................................................. 7

2.5

Arhitektura SCADA sistema i tipovi upravljanja .................................................... 8

2.5.1

Lokalno upravljanje ............................................................................................. 8

2.5.2

Centralizovano upravljanje ................................................................................ 10

2.5.3

Distribuirano upravljanje ................................................................................... 10

2.6

SCADA centralni računar ...................................................................................... 11

2.7

Operatorska stanica i njena programska podrška ................................................... 11

3.

Razvojno okruženje i tehnologije ................................................................................. 12

3.1

Programski jezik C++ ............................................................................................ 12

3.2

Boost C++ biblioteke ............................................................................................. 12

3.2.1

boost::property_tree biblioteka .......................................................................... 13

3.3

Microsoft .NET okruženje...................................................................................... 13

3.3.1

Zajednički izvršni jezik (eng. 

CLR – Common Language Runtime

) ................. 13

3.3.2

Klasna biblioteka .NET okruženja (eng. 

.NET framework class library

) ......... 13

3.4

WPF ........................................................................................................................ 13

3.4.1

XAML ................................................................................................................ 14

Skraćenice 

IV 

S

PISAK SLIKA

Slika 2.1 Šema opšteg savremenog SCADA sistema ............................................................ 3

Slika 2.2 Opšta šema povezanosti fizičkog procesa i SCADA sistema ................................. 4

Slika 2.3 Šema sprege SCADA sistema sa fizičkim procesom ............................................. 5

Slika 2.4 Uopšteni šematski prikaz komunikacije unutar SCADA sistema........................... 8

Slika 2.5 Arhitektura SCADA sistema sa lokalnim upravljanjem ......................................... 9

Slika 2.6 Arhitektura SCADA sistema sa centralizovanim upravljanjem ........................... 10

Slika 2.7 Arhitektura SCADA sistema sa distribuiranim upravljanjem .............................. 11

Slika 4.1 Arhitektura GAUS programskog rešenja .............................................................. 16

Slika 4.2 Topologija GAUS programskog rešenja ............................................................... 19

Slika 4.3 Arhitektura oSCADA sistema............................................................................... 21

Slika 4.4 Primer hijerarhijske konfiguracije sistema ........................................................... 22

Slika 4.5 Struktura procesnih promeljivih ........................................................................... 23

Slika 4.6 Konfiguracija oSCADA stanice sa više RAUS kartica ........................................ 27

Slika 5.1 Izgled grafičke korisničke sprege – klijentske strane ........................................... 28

Slika 5.2 Prikaz padajućeg polja nakon uspostavljanja veze ............................................... 29

Slika 5.3 Grafičko korisnička sprega – prikaz procesne promenljive tipa analogni ulaz .... 29

Slika 5.4 Grafičko korisnička sprega – prikaz procesne promenljive tipa analogni izlaz ... 30

Slika 5.5 Grafičko korisnička sprega – prikaz procesne promenljive tipa digitalni uređaj . 30

Slika 5.6 Grafičko korisnička sprega – prikaz procesne promenljive tipa brojač ................ 31