
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОСЕТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

Работа №	93386
Тип работы	Магистерская диссертация
Предмет	физика
Объем работы	83
Год сдачи	2016
Стоимость	4900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	120

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Введение 5
ГЛАВА 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ 6
1.1 Современное состояние систем контроля 6
1.2 Блоки сбора данных 9
1.3 Физический уровень сети 14
1.3.1 Ethernet 14
1.3.2 TIA/EIA 15
1.3.3 CAN 18
1.3.4 Profibus 19
1.4 Протокол обмена данными 20
1.4.1 TCP/IP 20
1.4.2 Profibus 24
1.4.3 CAN 26
1.4.4 Modbus 28
1.5 Программное обеспечение 32
1.5.1 OPC 32
1.5.2 SCADA 34
1.6 Выводы 35
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ 39
2.1 Структурная схема системы 39
2.2 Изготовление прототипа модуля сбора данных 41
2.2.1 Элементная база 41
2.2.2 Структура модуля-прототипа 47
2.2.3 Эффективность промежуточного решения 51
2.3 Реализация модуля сбора данных с учетом результатов п. 2.2 54
2.3.1 Программа модуля 57
2.4 Общий результат 58
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ 64
3.1 Аналого-цифровой преобразователь блока сбора данных 64
3.2 Радиоканал 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 70
ПРИЛОЖЕНИЯ 73

Введение

На различного рода предприятиях с большим энергопотреблением (серверные комнаты телекоммуникационных компаний, банков и т.п.), всегда есть локальные системы распределения подводимой к ним электроэнергии. Эти системы могут быть разветвленными и сложно организованными, и представлены так называемыми распределительными щитами. Срабатывание автоматических выключателей в аварийной ситуации или отключение их человеком по ошибке может привести к серьезному ущербу предприятию, если не локализовать проблему своевременно. Ситуацию может осложнить оставшееся незамеченным возможное включение автономных источников энергии, т.к. проблема в энергоснабжении может остаться незамеченной до тех пор, пока энергия автономного источника не будет израсходована полностью, а дальнейший поиск будет осложнен разветвленностью сети энергоснабжения предприятия.
В качестве решения этой проблемы предлагается система, которая постоянно отслеживает состояние линий питания и сигнализирует о неисправностях в момент их появления. Такая система должна включать в себя модули, непосредственно контролирующие распределительный щит, блок вывода информации и систему связи между ними. Традиционно в качестве модуля контроля в системах автоматизации используются ПЛК. В ПЛК обычно уже реализованы возможность управления нагрузкой и стандартные протоколы связи с внешними устройствами, что делает его предпочтительным для использования. Для модуля контроля в предлагаемой системе функции управления нагрузкой не нужны, а стоимость ПЛК оказывается неоправданно высока, что приводит к значительному удорожанию системы.
Основная цель данной работы — разработка диспетчерской системы мониторинга.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В результате проделанной работы была разработана система диспетчерского контроля состояния узлов электросети предприятия. Разработан и изготовлен модуль сбора данных на базе широко распространенных и доступных радиоэлектронных компонентов, поддерживающий широко используемый протокол передачи данных Modbus, проводной канал RS-485 и беспроводной канал. Для него создано программное обеспечение. Также изготовлен блок приемо-передатчика диапазона 868 МГц, подключаемый к ПК для поддержки связи с модулями сбора данных по радиоканалу. Изготовлены три макета электрощитов с установленными в них модулями контроля. С данными макетами система была протестирована и исследована.
В ходе работы были изучены существующие системы контроля узлов электросетей, принципы их построения. Также изучены стандарты проводной и беспроводной связи, протоколы передачи данных, стандарты OPC и программное обеспечение SCADA.

Литература

1. Автоматизировання система диспетчерского контроля и учета энергопотребления в сетях «Кузбасской энергосетевой компании» [Электронный ресурс] / НПФ «Круг» — Режим доступа: http://www.krug2000.ru/decisions/solutions_comacc/1143.html, свободный.
2. Диспетчерский щит [Электронный ресурс] / ЗАО «Поиск» — Режим доступа: http://poisk-company.ru/panel.html, свободный.
3. Система технического учета электроэнергии для ГОРЭЛЕКТРОСЕТИ [Электронный ресурс] / НПФ «Круг» — Режим доступа: http://www.krug2000.ru/decisions/solutions_comacc/aiistue_gorelektroset i.html, свободный.
4. Андриевский Е.Н. Диспетчерский пункт района распределительных сетей [Текст] / Андриевский Е.Н. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 112 с.
5. RS-422 and RS-485 Standards Overview and System Configurations Application report [Текст] / Texas Instruments. Rev 05/10. — 2010. — 25 c.
6. Ten Ways to Bulletproof RS-485 Interfaces Application note [Текст] / National Semiconductor. — 1996. — 10 c.
7. Денисенко В. Протоколы и сети ModBus и ModBus RTU [Текст] / Денисенко В. // Современные технологии автоматизации. — 2010. — №4. — с. 90-94.
8. MODBUS over Serial Line Specification and Implementation Guide [Текст] / Modbus-IDA. Rev 1.02. — 2006. — 44 c.
9. MODBUS Application Protocol Specification [Текст] / Modbus-IDA. Rev 1.1b. — 2006. — 51 c.
10. ATmega16A Datasheet [Текст] / Atmel. Rev 8154B. — 2009. — 352 c.
11. ADM485 Datasheet [Текст] / Analog Devices. Rev E. — 2008. — 16 c.
12. M24M01-R, M24M01-DF Datasheet [Текст] / STMicroelectronics. Rev 10.—2012. — 38 c.
13. DS1307 Datasheet [Текст] / Maxim Integrated. Rev 100208. — 2008. — 14 c.
14. MC78Mxx/LM78Mxx Datasheet [Текст] / Fairchild Semiconductor. Rev 1.0.5. — 2005. — 14 c.
15. Рюмик С.М. 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 1 [Текст] / Рюмик С.М. — М.: Додэка-XXI, 2010. — 356 с.
16. Тимофеев Н.В. Мониторинг систем электропитания телекоммуникационного оборудования [Текст] / Тимофеев Н.В. // Электротехнический рынок. — 2010. — №34. — с. 48-49.
17. Удаленный мониторинг и управление в источниках бесперебойного питания Форпост [Электронный ресурс] // Форпост — Режим доступа: http://www.vorpost.ru/index.php?page=66, свободный.
18. Система дистанционного мониторинга и управления «Штурм» [Электронный ресурс] // ООО «Промсвязькомплект» — Режим доступа: http://www.pskt.ru/cgi-bin/catalog/viewpos.cgi?in_id=35, свободный.
19. Современный комплекс мониторинга и управления системами электроснабжения объектов [Электронный ресурс] // АйТи — Режим доступа: http://www.it.ru/press_center/publications/2368/, свободный.
20.IoLogic E 1240 [Электронный ресурс] // Moxa — Режим доступа: http://www.moxa.com/product/ioLogik_E1240.htm, свободный.
21.IoLogic R 1240 [Электронный ресурс] // Moxa — Режим доступа: http://www.moxa.com/product/ioLogik%20R1210.htm, свободный.
22. Патент 2501024 Российская Федерация, Устройство мониторинга и сигнализации состояния электрической сети [Текст] / Мовчан Р.С.; заявитель и патентообладатель г. Бежецк; заявл. 06.07.2012; опубл. 10.12.2013, Бюл. № 34. - 6 стр.
23. Ethernet [Электронный ресурс] // Wikipedia — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Ethernet, свободный.
24. Profibus [Электронный ресурс] // Wikipedia — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Profibus, свободный.
25. CAN [Электронный ресурс] // Wikipedia — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Controller_Area_Network, свободный.
26. RFC 793 Transmission Control Protocol [Текст] / DARPA INTERNET PROGRAM. — 1981. — 85 c.
27. EFSM/SDL modeling of the original TCP standard (RFC793) and the Congestion Control Mechanism of TCP Reno [Текст] / Raid Y. Zaghal and Javed I. Khan. // Networking and Media Communications Research Laboratories Department of Computer Science, Kent State University. — 2005. — 50 с.
28. Amazon S3 Availability Event [Электронный ресурс] // Amazon Web Services — Режим доступа: http://status.aws.amazon.com/s3- 20080720.html, свободный.
29. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием [Текст] / Денисенко В.В. — М.: Горячая линия — Телеком, 2009. — 608 с.