CHƯƠNG 3
CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ
THỐNG SCADA

Chương 3: CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Chương này s tập trung c th vào các phần mềm của hệ
thng SCADA và giao thức truyền thông được s dng trong hệ
thng, c th giới thiệu các nội dung sau:

- Các thành phần của một hệ thng SCADA.
- Các gói phần mềm SCADA.
- Các giao thức s dng trong hệ thng SCADA.
- Phát hiện lỗi.
Chương 3: CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
3.2 THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG SCADA

3.2.1 Các đặc điểm chnh của phần mềm một hệ thng SCADA
như sau
1) Giao din ngưi s dng:
Bàn phm.
Chuột.
Màn hình cm ứng.
2) Trang đ ha hin th:
Giao diện
Giới hn s trang đ ha.
Độ phân gii: lên tới 1280 x1024
triệu màu.
3) Cnh bo (Alarm)

thuộc rất nhiều vào cấu hình phần mềm của hệ thng.
Có hai phương pháp chnh đ thiết kế:

Hệ thng SCADA. Phương pháp tập trung Phương pháp phân tán. Chương 3: CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
Chương 3: CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
Hình 3.2. Hệ thống tập trung
Những hn chế của
phương pháp này là:
- Giá thành đầu tư ban
đầu rất lớn đi với các hệ
thng nhỏ.
- Kh năng mở rộng nhà
máy bị hn chế.
- Hệ thng dự phòng rất
tn kém bởi vì toàn bộ hệ
thng phi được nhân đôi.
- Nhân viên bo dưỡng,
bo trì phi yêu cầu có trình
độ cao.
3.3.1.1 Phương pháp tập trung: Nghĩa là một máy tnh thực hiện
toàn bộ việc giám sát và thu thập dữ liệu dựa trên cơ sở dữ liệu bên
trong máy tnh đó.
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
3.3.1.2 Phương pháp phân tán: Nghĩa là hệ thng SCADA s được điều

Một v d đin hình của một hệ thng SCADA, nơi một trong những
thành phần có th làm gián đon hot động của toàn bộ hệ thng được
giới thiệu trên hình 3.5, gi là hệ thng SCADA không được bo vệ
tt.
Hình 3.5 Hệ thống SCADA không được bảo vệ tốt
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
Hình 3.6. Sơ đồ sử dụng hai server.
Đ đm bo tnh liên tc và độ tin cậy cho hệ thng cần
thiết kế một sơ đ có tnh dự phòng như hình 3.6 dưới đây.
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
Hình 3.7. Sơ đồ sử dụng mạng LAN và mạng PLC
Ngoài ra, đ hệ thng
được đm bo hơn,
người ta thiết kế hai
đường mng cho hệ
thng, một đường
hot động chnh và
một đường dự phòng
như hình 3.7.
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
3.3.3 Thời gian phản hồi
Các yêu cầu về mặt thời gian rất quan trng đi với hệ
thng SCADA, do đó thời gian phn hi của nó cần phi được đáp
ứng đúng yêu cầu:
- Hin thị các giá trị tương tự và s (thu được từ các RTU) trên
trung tâm điều khin ti các trm vận hành: Thời gian đáp ứng lớn
nhất phi từ 1 đến 2 s.
- Yêu cầu điều khin từ trm vận hành đến các RTU: 1 s cho các
yêu cầu quan trng, 3 s cho các yêu cầu ở mức độ khác.
- Xuất hiện cnh báo (Alarm) trên các trm vận hành: 1 s.


Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
3.4.1 GiỚI THIỆU CHUNG

Giao thức giao tiếp hay còn gi là Giao thức truyền thông,
Giao thức liên mng, Giao thức tương tác, Giao thức trao đổi thông tin
(Communication Protocol) - trong công nghệ thông tin gi tắt là giao
thức (Protocol).
Giao thức truyền thông là gì?
Trong một hệ thng mng là phi làm sao cho các thiết bị có
cấu trúc không tương thch có th truyền thông cho nhau. Như vậy cần
đưa ra một thủ tc quy định chuẩn cho tất c các thiết bị khi mun
tham gia mng phi tuân theo. Nó được gi là giao thức truyền thông
(Protocol).
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
- Giao thức cấp cao
Gần với người s dng thường được thực hiện bằng phần
mềm, v d:
FTP
HTTP
MMS
- Giao thức cấp thấp
Thường được thực hiện nhờ các thiết bị phần cứng, chẳng
hn như:
TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)
dùng trong giao diện vật lý của hệ thng Bus trường (Bus Field)
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
- Giao thức truyền thông
Nhiệm v của giao thức.
• Cắt thông tin thành những gói dữ liệu đ có th dễ

Slavel Slave2

SlaveN

Line Bus
Hình 3.8. Sơ đ ghép ni giữa trm chủ và trm tớ
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
3.4.2.1 Giao thức ASCII cơ bn cho cc IED

Các IED s có sẵn các cổng ghép ni truyền thông như chuẩn
truyền thông RS232, RS485,…Các chuẩn này được s dng trong việc
truyền s liệu giữa các trm chủ (Master) và các trm khách (Slave).
Master
Slavel Slave2 SlaveN
Hình 3.9. Sơ đ ghép ni Master/Slave theo chuẩn RS232
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
Master
Slave l Slave 2 Slave n
Hình 3.10. Sơ đ ghép ni Master/Slave theo chuẩn RS485
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA
3.4.2.2 Cấu trúc giao thức

- Phương thức hot động của giao thức ASCII cơ bn là
hỏi/đáp, chúng được áp dng trong truyền thông giữa trm chủ
(PC, PLC) với các IDE, trm chủ luôn phát tn hiệu một cách
tuần tự.
- Độ dài cực đi của mỗi mã tr lời ti đa 20 ký tự.
- Dùng phương pháp kim soát lỗi tổng (Check Sum) đ kim
tra giá trị các s HEX trong bn tin.
Chương 3 CẤU TRÚC PHẦN MM HỆ THỐNG SCADA