Điện - Điện Tử - Chưương 1: Giới thiệu về scada

Chưương 1: Giới thiệu về SCADA 1.1 Tổng quan chung về SCADA: a. Định nghĩa: SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Điều khiển ở đây là điều khiển một cách giám sát. SCADA khác với các hệ thống điều khiển DCS ở chỗ, các hệ DCS là một hệ thống điều khiển phân tán trên mạng diện rộng và cơ chế điều khiển được giao cho cả các phần tử cấp dưới, trong khi hệ thống SCADA thiên về giám sát và thu thập dữ liệu trên mạng tập trung, mọi thao tác lên hệ đều dưới sự điều khiển của trung tâm. b. Chức năng và vai trò: Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ chức theo nhiều cấp quản lý. Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều khiển giám sát riêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống. Chính vì thế việc SCADA cho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng được phân ra từng cấp SCADA cụ thể, tuỳ vào quy mô của từng cấp mà có những yêu cầu cụ thể khác nhau song nói chung môi cấp SCADA là phải thực hiện những dịch vụ sau: • Thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu) các số liệu về sản xuất và tổ chức việc lưu trữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu về lịch sử sản xuất, về sự kiện thao tác, về báo động ). • Điều khiển và giám sát hệ sản xuất trên cở sở các dữ liệu đã thu thập được. • Thực hiện công tác truyền thông số liệu trong và ra ngoài hệ (đọc/viết số liệu PLC/RTU, trả lời các bản tin yêu cầu từ cấp trên về số liệu, về thao tác hệ).

doc26 trang | Chia sẻ: hoang10 | Ngày: 07/12/2020 | Lượt xem: 24 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Điện - Điện Tử - Chưương 1: Giới thiệu về scada, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chưương 1: Giới thiệu về SCADA Tổng quan chung về SCADA: Định nghĩa: SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Điều khiển ở đây là điều khiển một cách giám sát. SCADA khác với các hệ thống điều khiển DCS ở chỗ, các hệ DCS là một hệ thống điều khiển phân tán trên mạng diện rộng và cơ chế điều khiển được giao cho cả các phần tử cấp dưới, trong khi hệ thống SCADA thiên về giám sát và thu thập dữ liệu trên mạng tập trung, mọi thao tác lên hệ đều dưới sự điều khiển của trung tâm. Chức năng và vai trò: Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ chức theo nhiều cấp quản lý. Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều khiển giám sát riêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống. Chính vì thế việc SCADA cho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng được phân ra từng cấp SCADA cụ thể, tuỳ vào quy mô của từng cấp mà có những yêu cầu cụ thể khác nhau song nói chung môi cấp SCADA là phải thực hiện những dịch vụ sau: Thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu) các số liệu về sản xuất và tổ chức việc lưu trữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu về lịch sử sản xuất, về sự kiện thao tác, về báo động). Điều khiển và giám sát hệ sản xuất trên cở sở các dữ liệu đã thu thập được. Thực hiện công tác truyền thông số liệu trong và ra ngoài hệ (đọc/viết số liệu PLC/RTU, trả lời các bản tin yêu cầu từ cấp trên về số liệu, về thao tác hệ). Nhìn chung SCADA là mộ sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm theo mộ phương thức truyền thông nào đó để tự động hoá việc quản lý giám sát, điều khiển cho một đối tượng công nghiệp. Và ta nhận thấy rằng xu thế tự động hoá là một xu thế không thể tránh khỏi do vậy việc áp dụng bài toán SCADA là một việc làm tất yếu nếu chúng ta không muốn tụt hậu trong sản xuất. Vai trò của nó là rất rõ dàng, SCADA giúp ta thu thập rất chính xác về hệ thống từ đó có thể đưa ra các quyết định đúng đắn về hệ, đồng thời ta cũng dễ dàng trong công tác điều khiển và ra quyết định. Việc làm này sẽ giảm đáng kể việc chi phí về vấn đề nhân lực, về vận hành điều này góp phần đáng kể trong việc giảm giá thành sản phẩm, tăng sức cạnh tranh. Các ứng dụng vào thực tế và so sánh lợi thế với hệ cũ: Các hệ thống SCADA được dùng cho hệ thống điện, hệ thống xe lửa, nhà máy nước sạch, trạm xử lý nước sạch, hàng hải Hệ thống SCADA của ngành điện Việt nam hiện nay được chia thành ba cấp: cấp quốc gia, cấp Bắc Trung Nam và cấp tỉnh. Khi hệ thống trở thành phức tạp hơn, có thể sẽ có cấp huyện. Trung tâm điều độ quốc gia theo dõi và điều khiển các nhà máy phát điện, các đường dây/trạm 500kV và các đường dây/trạm 220kV lớn. Ba trung tâm điều độ miền theo dõi và điều khiển các đường dây/trạm 220kV và các đường dây/trạm 110kV lớn trong khu vực mình. Các trung tâm điều độ cấp tỉnh theo dõi và điều khiển hệ thống phân phối điện trong khu vực của mình. Các hệ thống SCADA dùng RTU ngày càng được thay thế bởi PLC, trong hệ SCADA cho hệ thống điều độ điện cấp quốc gia hay miền cũng đang ngày càng đi theo xu thế này. Việc xây dựng các hệ thống SCADA dùng PLC sẽ đem lại các lợi thế sau: Kinh phí sẽ thấp hơn nhiều. Các hệ điều khiển cũ có nhiều tủ, bảng, khoá, nút ấn Do đó chúng rất cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích.Ngoài ra còn rất khó khăn trong việc lắp đặt, kiểm định, vận hành, giám sát, bảo dưỡng. Tuy nhiên công việc này sẽ rất đơn giản nếu chúng ta sử dụng hệ SCADA dùng PLC. Các kỹ sư Việt Nam dễ tiếp cậm với công nghệ PLC hơn và do đó khả năng thiết kế, nâng cấp và làm chủ công nghệ dễ dàng hơn. Mua thiết bị dễ dàng hơn. Dễ bảo dưỡng và thay thế các thiết bị. Đặc biệt với hệ SCADA thì việc thu thập, lưu trữ, báo cáo, thống kê, phân tích hệ thống rất dễ dàng. Các hệ thống SCADA sẽ trở nên đơn giản hơn và phổ biến hơn trong tương lai bởi lẽ các thiết bị trong lĩnh vực tự động hoá đang ngay càng phát triển mạnh. Hình 1: 1.3 Kết cấu của một hệ SCADA Nói một cách đơn giản, hệ thống SCADA có ba phần: Các PC ở phòng điều khiển trung tâm, các RTU( remote terminal unit) hay PLC(programable logic controller) ở các trạm xa và thiết bị thông tin để kết nối hai phần trên với nhau. Kết cấu phần mềm của phần PC ở phòng điều khiển trung tâm được thể hiện trong bảng Hình 1. Chúng ta sẽ thấy các chức năng của các PC của hệ thống SCADA tương tự như phần HMI của hệ thống DCS: Hiển thị, điều khiển từ phòng điều khiển trung tâm, thu thập dữ liệu, quản l ý các số liệu, quản lý báo động, báo cáo. Các hệ thống SCADA cũ chạy trên môi trường DOS, VMS hay UNIX. Các hệ thống mới hơn chạy trên nền của Windows, Linux. Thiết kế giao diện Thiết kế giao diện Thư viện sẵn có Môi trường phát triển SCADA Lập chương trình Thiết kế vào ra HMI Đồ thị Hiển thị cảnh báo Kho chứa các Active X ActiveX điều khiển ứng dụng thứ 3 SCADA Client TCP/IP Chuyển đổi thành các dạng CSDL có kết nối dạng ODBC Quản lý vào ra I/O server/OPC Quản lý và xử lý dữ liệu theo thời gian thực Dữ liệu chương trình Dữ liệu thời gian thực Dữ liệu báo động Dữ liệu quá trình Dữ liệu lưu trữ SQL SCADA Server PLC RTU Hình 2: Kiến trúc phần mềm Client/Server của hệ SCADA SCADA Server SCADA Sever chính là máy Server của hệ thống SCADA ở trung tâm được nối với các RTU hay PLC. Trong cấu trúc phần mềm máy chủ Server đó có chức năng thu thập, chia sẻ dữ liệu với các máy Client thông qua mang Ethernet và gửi mệnh lệnh từ các Client trực tiếp đến các bộ điều khiển.Vì vậy trên các máy Server thường được dùng để cài đặt các phần mềm phát triển (development), thiết lập cấu hình truyền thông để kết nối với thiết bị hiện trường. SCADA Client SCADA Client gồm các máy tính công nghiệp được nối với máy Server bằng mạng Ethernet. Các máy tính này sẽ được cài các phần mềm giao diện người máy (Human Machine Interface) kết nối với dữ liệu của máy Server để hiển thị hoặc điều khiển. Tứ là các máy Client nay sẽ thu thập các trạng thái và điều khiển các bộ controller gián tiếp thông qua máy Server. Mối quan hệ giữa các Client và Server do các kỹ sư lập trình thiết lập, tuỳ thuộc vào phần mềm công nghiệp được sử dụng trong hệ SCADA. PLC- RTU RTU được định nghĩa là một thiết bị được điều khiển bằng bộ vi xử lý, có khả năng xử lý các đầu vào ra theo thời gian thực, thu thập số liệu và báo động, báo cáo về SCADA Server, và thi hành các lệnh của SCADA Server. Theo truyền thống, hệ thống SCADA thường sử dụng các thiết bị RTU. Nhưng ngày nay, với sự phát triển của PLC, các nhà tích hợp hệ thống thích dùng PLC thay vì RTU cho việc thiết kế cho nhiều hệ thống SCADA. Các RTU và các PLC được nối với các I/O tại các trạm. Các đầu vào, qua RTU hay PLC cho các thiết bị SCADA ở phòng điều khiển trung tâm biết trạng thái của hệ thống tại hiện trường.Thiết bị SCADA có thể điều khiển bằng cách thao tác đầu ra, cũng như qua các RTU hayPLC. Như vậy, RTU và PLC là thiết bị được trực tiếp nối với I/O và trung tâm điều khiển tín hiệu. Client Client Lưu trữ Server Dữ liệu Server Controller Controller Dữ liệu Server Controller Controller Ethernet Hình 3: Kiến trúc phần cứng Client/Server của hệ SCADA Phần cứng và phần mềm của hệ SCADA: Phần cứng Tuỳ thuộc vào từng hãng chế tạo, các hệ SCADA sẽ mang một số đặc điểm khác nhau, tuy nhiên nói chung phần cứng của hệ SCADA sẽ gồm những phần sau: Máy tính PC với các dịch vụ truyền thông chuẩn và các chương trình giao diện đồ hoạ được thiết kế sẵn. Các bộ điều khiển logic có khả năng lập trình PLC (Programmable Logic Controller). Các transmitter/RTU số thông minh. Card mạng và hệ thống cáp nối đi theo phục vụ cho quá trình thu thật và điều khiển. Phần mềm Phần mềm của SCADA là một chương trình thực hiện các nhiệm vụ cụ thể của một hệ SCADA. Phần mềm phải có khả năng thu thập dữ liệu theo thời gian thực và có khả năng điều khiển đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống. Ngoài ra, phần mềm SCADA phải có khả năng kết nối mạng, chẳng hạn như Internet hay Ethernet, để có thể chuuyển các báo cáo dưới nhiều hình thức khác nhau, như dạng bảng thống kê, dạng biểu đồ hay dạng đồ thị. Truyền tin trong hệ SCADA Các dạng truyền tin trong hệ SCADA Ngoài việc sử dụng các máy tính công nghiệp, các Server, thiết bị mạng ở phòng theo dõi trung tâm. Một bộ phận không thể thiếu được trong hệ thống SCADA là hệ thống truyền tin. Nó liên quan đến tính ổn định và sự chính xác của hệ thống. Vì vậy, một hệ truyền tin được chổntng một hệ SCADA phải thoả mãn các tiêu chuẩn như: giải tốc độ truyền, giao thức truyền thông, truyền đồng bô hay dị bộ, khoảng cách địa lý Hệ thống truyền tin được chọn phải tương thích với thiết bị trường và máy chủ Server. Một số thiết bị có thể sử dụng được để truyền dữ liệu trong hệ SCADA như sau: Modem RDT (Radio Data Technology) của Anh quốc có các loại truyền sóng Radio, vô tuyến; các thiết bị thu phát sóng của Motorola, các bộ RTU, GPS. Tuỳ theo mô hình, phạm vi của từng hệ SCADA mà ta áp dụng từng loại thiết bị trên sẽ phát huy hết tính năng tác dụng của nó. Hệ thống SCADA cấp quốc gia và miền dùng các RTU được thiết kế đặc biệt cho ngành điện (theo tiêu chuẩn IEEE và IEC, có khả năng chịu được nhiễu điện từ). Các thiết bị RTU thông minh với các trung tâm điều độ qua thủ tục truyền tin IEC-870-5-101. Ngoài ra, với nhiều hệ SCADA dùng PLC dùng thủ tục truyền tin là Profibus. Bảng dưới đây tổng kết lại các dạng truyền tin thường dùng trong hệ SCADA: Truyền tin Kiểu truyền tin Tiêu chuẩn thường dùng Máy chủ với IDE hiện trường Không đồng bộ kiểu multidrop RS-485 PLC thu thập với IDE hiện trường Không đồng bộ kiểu multidrop RS-485 Máy chủ với máy dự phòngDMS, EMS, DTS Đồng bộ kiểu multidrop Ethernet Máy chủ với SCADA cấp trên Không đồng bộ kiểu singledrop RS-232 + tải ba, modem Hay Ratio 450Hz SCADA với các ứng dụng khác Bản tin qua bộ nhớ DDE (Dynamic Data Exchange) SCADA với các thư viện Đọc/viết thư viện DLL(Dynamic Link Library) SCADA với các hệ điều hành Quản lý các cửa sổ Windows SCADA với máy in Song song, nối tiếp RS- 232, ASII Truyền tin số Truyền tin hiện trường Những yêu cầu chung về một hệ SCADA a. Những yêu cầu chung về phần cứng: Máy tính PC dùng để thu thập và điều khiển phải mang tính phổ thông và có khả năng giao tiếp tốt với các hãng thiết bị phần cứng khác nhau. Có hệ điều hành đa nhiệm có khả năng mở rộng và giao tiếp dễ dàng với các phần mềm và phần cứng khác. b. Những yêu cầu chung về phần mềm: Có khả năng tương thích với các giao thức (Protocol) thông dụng. Dễ dàng thiết kế và nâng cấp khi cần thiết. Về dịch vụ SCADA: Có khả năng thu thập, lưu trữ, sử dụng số liệu được ít nhất trong một năm. Cung cấp sự giao tiếp và giao diện dễ dàng cho người sử dụng và vận hành. Dể dàng cho ngươì dùng hiển thị sơ đồ và đồ thị trong giám sát cũng như in báo cáo. Giúp thao tác điều khiển từ xa dễ dàng, tuy nhiên vẫn phải bảo đảm thao tác điều khiển bằng tay. d. Yêu cầu về giá thành và chi phí lắp đặt phải rẻ, hợp lý. Các trạm điện 220kV trong lưới điện Việt Nam năm 2005 Các trạm 220kV khu vực miền Bắc Chế độ cực đại Chế độ cực tiểu P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) Yên Bái 50,7 -2,2 30,8 1,8 Thái Nguyên 50,3 -18,2 33,5 -8,0 Bắc Giang 55,4 -2,3 19,1 -47,4 Quảng Ninh 53,4 96,5 1,2 63,6 Sóc Sơn 174,2 57,4 123,2 71,0 Việt Trì 102,7 72,0 47,6 0,4 Tràng Bạch 21,2 -100,4 10,0 -58,9 Phả Lại (phía 110kV) 255,8 148,0 87,8 29,1 Vật Cách 71,7 8,6 36,3 -21,9 Hải Phòng 110,2 97,4 53,3 44,1 Phố Nối 101,1 72,6 69,8 81,0 Mai Động 185,6 73,3 107,0 -39,0 Hà Đông 414,0 262,4 96,8 32,4 Chèm 410,4 230,0 79,2 40,4 Xuân Mai 87,6 28,0 30,7 34,3 Thanh Hoá 164,1 43,7 32,9 33,3 Ninh Bình 147,6 -24,4 44,0 17,2 Nam Định 99,0 44,7 41,0 77,5 Thái Bình 106,0 64,0 20,9 -50,3 Nghi Sơn 77,6 29,6 12,6 -38,0 Vinh 89,2 8,8 48,6 9,8 Hà Tĩnh 111,0 18,2 15,1 -58,5 Đồng Hới 60,2 37,0 25,0 11,6 Huế 98,4 88,7 45,4 13,3 Hoà Khánh 74,9 -9,8 53,8 -0,4 Đà Nẵng 152,5 104,4 66,1 40,9 Dốc Sỏi 101,0 98,5 38,2 3,8 Llêiku 73,2 47,3 29,4 9,6 Qui Nhơn 98,0 52,8 70,9 41,1 Krongbuk 59,2 39,9 28,6 9,6 Nha Trang 97,4 38,4 49,2 17,0 Đa Nhim 89,4 56,2 39,7 19,0 Đại Ninh 22,6 3,0 6,3 -13,1 Các trạm 220kV khu vực miền Nam Chế độ cực đại Chế độ cực tiểu P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) Bảo Lộc 74,9 39,9 26,9 10,6 Hàm Thuận 48,1 29,8 18,0 18,9 Long Bình 206,6 115,6 121,8 28,6 Long Thành 118,0 -52,6 69,6 13,2 Trị An 36,2 9,6 29,4 18,6 Sài Gòn 323,0 355,4 113,4 -252,3 Bình Hoà 216,0 157,8 116,6 154,4 Tân Định 69,2 8,5 64,4 79,9 Hóc Môn 251,4 183,6 164,4 147,8 Cát Lái 235,6 173,2 141,2 120,6 Tao Đàn 278,0 105,0 193,0 153,6 Phú Lâm 251,0 15,4 192,2 179,4 Nam Sài Gòn 83,2 4,6 77,8 74,6 Nhà Bè 173,2 219,8 157,2 -95,0 Cai Lậy 123,2 57,6 54,2 -94,5 Mỹ Tho 111,7 21,4 58,1 29,5 Phú Mỹ 119,8 244,6 107,5 147,8 Bà Rỵa 4,6 -67,1 14,8 -67,1 Vũng Tàu 31,6 -11,1 17,6 -44,6 Vĩnh Long 65,0 -14,0 67,0 59,6 Trà Nóc 44, 0 13,3 69,1 0,9 Thốt Nốt 46,6 -43,8 49,0 30,8 Rạch Giá 90,0 -10,2 80,8 27,6 Bạc Liêu 67,1 27,0 45,4 6,9 Kiên Lương 31,8 -12,2 13,2 -45,2 Châu Đốc 67,6 14,0 12,9 -30,5 Tà Keo 189,5 96,5 82,4 -48,0 ứng dụng trong công tác điều độ hệ thống điện Việt Nam Quá trình phát triển của công nghệ điều khiển hệ thống điện: Từ những năm 1970, hệ thống máy tính đã được ứng dụng rộng rãi trong các trung tâm điều độ hệ thống điện lớn trên thế giới. Lúc đầu, hệ thống máy tính phục vụ việc quản lý kỹ thuật, quản lý các dữ liệu, các thiết bị trên hệ thống điện và phục vụ việc tính toán các bài toán rời rạc, đơn lẻ. Dần dần các phần mềm chuyên dụng phục vụ quản lý, điều hành hệ thống điện được ra đời. Vào đầu những năm 1980,, hầu hết các trung tâm điều khiển của các hệ thống điện lớn trên thế giới đã được trang bị “Hệ thống thu thập dữ liệu và giám sát điều khiển” gọi tắt là SCADA. Chức năng cơ bản của hệ thống SCADA là thu nhận tự động, xử lý các dữ liệu, hiển thị trên màn hình bảng sơ đồ các tín hiệu thời gian thực của các phần tử trên hệ thống điện như: tần số, điện áp các điểm nút, thông số vận hành (công suất tác dụng, công suất phản kháng, dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp lực dầu) của các thiết bị (máy phát điện, máy biến áp, đường dây điện). Nó hiển thị trạng thái làm việc của tất cả các thiết bị đóng cắt, tăng giảm nấc phân áp của máy biến áp giúp cho các kỹ sư điều hành hệ thống điện điều khiển từ xa, theo dõi, giám sát sự làm việc của toàn bộ hệ thống điện. Nguyên lý làm việc của hệ thống SCADA: Khi các thiết bị đang vận hành vi phạm các giới hạn cho phép của các thông số kỹ thuật hoặc bị sự cố, hệ thống tự động đưa ra các tín hiệu cảnh báo dạng chuông, còi; hiển thị nội dung sự kiện cảnh báo bằng những dòng lệnh theo màu sắc và nhấp nháy, điều này giúp cho các kỹ sư điều hành hệ thống điện có những hành động ứng xử kịp thời để đưa các thiết bị trở lại trạng thái vận hành bình thường hoặc đưa các thiết bị dự phòng vào hoạt động thay thế nhằm đảm bảo cho hệ thống điện vẫn làm việc ở trạng thái ổn định và kinh tế. Tất cả các sự kiện xảy ra đối với các thiết bị trên hệ thống điện, đối với các chế độ vận hành hệ thống điện đều được lưu trữ tự động theo trật tự thời gian, có độ chính xác đến từng mili giây(ms), có thể truy xuất khi cần thiết dưới dạng các bảng biểu, đồ thị giúp cho quá trình xử lý và phân tích sự cố được chính xác. Hệ thống SCADA cho phép các kỹ sư điều hành có thể thực hiện các thao tác, điều khiển các thiết bị từ xa như khởi động hay ngừng các tổ máy phát điện, thay đổi công suất theo yêu cầu, đóng cắt các thiết bị, điều chỉnh nấc điện áp của các máy biến áp Khả năng này cho phép giảm bớt nhân lực, tiến tới có thể xoá bỏ chế độ người trực vận hành ở các trạm điện, các nhà máy. Các thiết bị làm việc hoàn toàn tự động, được điều khiển từ xa từ các trung tâm điều độ. Từ thập kỷ 90 trở lại đây, các hệ thống tích hợp thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát được ứng dụng và phát triển rộng rãi. Chức năng cơ bản của hệ thống SCADA tích hợp là nó được trang bị thêm nhiều phần mềm ứng dụng khác hỗ trợ trong việc tự động lấy các dữ liệu thời gian thực của hệ thống, đưa vào tính toán và cho ra kết quả bằng các lệnh điều khiển trực tiếp lên một phần thiết bị của hệ thống điện hoặc đưa ra các khuyến cáo cụ thể cho các kỹ sư điều hành thực hiện nhằm đảm bảo sự làm việc của hệ thống điện được ổn định, an toàn và kinh tế nhất. Các phần mềm ứng dụng thông thường đi kèm là: Điều khiển phát điện tự động (AGC: Automatic Generation Control). Điều độ kinh tế (ED: Economic Dispatch). Phân tích chế độ đột biến (CA: Contingency Analysis). Đánh giá trạng thái (SE: State Estimation). Tính toán trào lưu công suất (DLF: Dispatch Load Flow). Tối ưu hoá trào lưu công suất (OPF: Optimal Power Flow). Dự báo phụ tải (LF: Load Forecast). Lập kế hoạch vận hành (GP: Generation Planning). Khái quát về SCADA trạm SCADA trạm và các chức năng của SCADA trạm SCADA trạm là một hệ thống tự động hoá bằng máy tính và sử dụng các transmitter/sensor thông minh để giúp việc giám sát, thu thập số liệu và điều khiển hoạt động của trạm. Cấu trúc chủ yếu của trạm là gồm: máy tính làm nhiệm vụ thu thập, lưu trữ, hiển thị số liệu và xử lý số liệu để điều khiển trạm, để kết nối thông tin với các thiết bị đo lường và điều khiển thông minh. SCADA trạm có các chức năng cơ bản sau: Thu thập số liệu các thanh cái của trạm bao gồm bộ các thông số(U, I, P, Q) của các phần tử và trạng thái của các thiết bị trong trạm(chủ yếu là trạng thái máy cắt, trạng thái cầu dao, điện áp trên thanh cái ). Thực hiện các lệnh theo yêu cầu của người điều hành hệ thống và người trực trạm đưa ra hoặc của SCADA điều độ cấp trên. Việc điều khiển chủ yếu là đóng cắt các máy cắt và điều chỉnh tăng giảm nấc phân áp của máy biến áp. Cung cấp giao tiếp người - máy với người điều hành hay người trực trạm: các control pannel, các bảng mạch mà trên đó ta dùng để biểu thị các thiết bị, thông số giờ đây ta thay thế bằng giao tiếp bởi màn hình, chuột, bàn phím. Giao diện người – máy(HMI) của SCADA trạm cho phép người dùng dễ dàng hơn trong việc giám sát, thu thập dữ liệu, điều khiển, quản lý hệ thống và vận hành trạm. Ghi nhận, quản lý, lưu giữ lịch sử vận hành trạm, lịch sử các sự kiện như: báo động, sự cố; lưu trữ các quá trình thao tác trong hệ. Điều này sẽ rất có ích trong việc phát hiện và sử lý khi có lỗi xảy ra. Quản lý cơ sở dữ liệu lịch sử của trạm để phục vụ trong việc in báo cáo với cấp trên, gửi số liệu lên SCADA điều độ cấp trên. Có một cơ chế tự động tạo và in các báo các khi cần thiết. Có khả năng truyền thông với cấp trên như: nhận lệnh từ cấp trên đưa xuống và tiến hành gửi các báo cáo theo yêu cầu của cấp trên. Truyền tin với cấp dưới của SCADA trạm là các transmitter, sensor, cơ cấu chấp hành. Các kiến trúc của SCADA trạm Hiện nay các thiết bị đo lường và điều khiển thông minh, các transmitter số hợp bộ, các RTU và các PLC đang phát triển mạnh và bắt đầu được ứng dụng ngay càng rộng dãi hơn trong hầu hết các ngành công nghiệp từ các khu chế biến thực phẩm, nơi các nhà máy xí nghiệp sản xuất mà dường như trước đây không máy khi sử dụng đến các thiết bị tự động hoá, cho đến các khu chế xuất, các khu công nghiệp. ở một số nước tiên tiến, các hệ thống SCADA sử dụng RTU hay PLC đang ngày càng được phát triển. Tuy nhiên xu hướng người ta ngày càng sử dụng PLC thay cho các RTU càng ngày càng được ưa chuộng hơn. Rất nhiều phần mềm SCADA đã ra đời với nhiều hỗ trợ hơn cho người thiết kế hệ thống, một số sản phẩm, thiết bị của nhiều hãng như Wonderware, Siemens, Nari đã ra đời và được đưa ra thị trường. Nói chung, chúng ta có thể phân các sản phẩm này thành một số kiểu cấu trúc sau: Kiểu kiến trúc SCADA trạm PC/PLC RTU PC/PLC/Transmitter số Hệ điều hành Unix, Windows Unix, Windows Windows Hệ thu thập số liệu PLC, transmitter analog, sensor RTU, transmitter analog, sensor PC , các transmitter số, các sensor Protocol truyền tin Dựa trên Protocol của PLC