نظام سكادا SCADA
أعزائى وأصدقائى جموع السادة الكرام متابعى مجلة المهندس..اليكم كل التحية والتقدير.
واسمحولى اهنئكم بحلول عام جديد، اتمنى لكم فيه كل توفيق وسعادة .. كل عام وانتم بخير
فى الحقيقة مع توجه الدولة المصريه ومعظم الدول العربيه إلى عالم جديد من التشغيل الذكى للشبكات
ومع التوجه السريع والجاد لعالم رقمى او الرقمنه والدجتله كما يطلق عليها البعض.
أردت اليوم أن أشارك حضراتكم بعض خبراتى لبعض الأمور المرتبطة بعالم الحماية الكهربية وتصميم الشبكات والمحطات الكهربيه،
والذى ربما يخدم التوجه هذا، وله علاقه مباشرة لمساعدة الدول فى هذا التوجه الجديد والرائع حقا.
نظام سكادا SCADA
يجب أن نعلم جميعا أن هذا النظام ليس بالجديد .. ولسنا بحديث عهد فى استخدامه فيما يخص مجال الشبكات والمحطات الكهربية .
ولكن ما الجديد؟؟
الجديد هنا أعزائى انه ومع التوجه الجديد للتشغيل الذكى للشبكات والتطوير منها
أصبحت هناك مواصفة جديدة لشركة الكهرباء المصرية .. وربما يطلق عليها الآن (بالمواصفات الموحدة)
لتُلزم الجميع وعلى إختلاف مناطقهم الجغرافيه ببعض الثوابت الفنيه والتقنية والتى يجب الإلتزام بها كحد أدنى للمواصفات الفنية ،
وضمن هذه المواصفات الموحدة .. بنود فنيه تلزم الجميع بإستخدام تلك الانظمة الذكيه والإحترافيه فى إدارة الشبكات الكهربية .. بعد أن كان إستخدام هذه التقنيات الذكيه إختياريا لبعض الشركات حسب التوزيع الجغرافى لمناطق التشغيل المختلفة.
والجدير بالذكر أن ذلك النظام الذكى للتشغيل أصبح ممتدا حتى لوحات التوزيع والتشغيل الفرعيه للجهد المنخفض والتى تكون أمام المبانى السكنيه .. وذلك بعد أن كان مقتصرا على محطات التوليد والتوزيع وبعد ان كان إختياريا أحيانا.
وكأننا يجب أن نتوقع وسوف نرى قريبا إن شاء الله وخلال فترة قصيرة من الزمن .. ان الشبكه الكهربية فى مصر بداية من أكبر نقطة توليد وحتى اصغر نقطة توزيع وإنارة ....
هذه المنظومة بالكامل سوف تكون تحت نظام مراقبة وتحكم وإكتشاف للأعطال وحلها .. بشكل إحترافى جدا وسريع فى وقت قياسى جدا ..
وأستطيع أن أعبر عن زمن إكتشاف العطل أو الخطأ ومعالجته وإصدار التقارير الفنيه، بعد إكتمال ذلك النظام بشكل دقيق ومحكم بتعبير(اللا زمن) مقارنة بالحقبة الماضية. (وهذا تنبؤ محتمل قريبا ان شاء الله)
ومن ضمن أهم الأنظمة والذى يخدم هذا التوجه هو نظام (سكادا SCADA)
فهيا ننطلق نحو هذا النظام المتسع والمتعدد الأستخدامات فى العديد من التطبيقات الصناعية
وحتى نكون أكثر تركيزا دعونا نلقى الضوء على الجزء المتعلق والمرتبط بمقالاتى فى عالم الحماية الكهربية.
حيث كانت تركز على جانبان هامان جدا فى حياة اى مهندس (الجانب المهنى الفنى & و الجانب الإدارى)
وكان أول المقالات الهندسية مقال (الجندى المجهول) .. ويدور حول محولات القياس .. والتى خصصنا لها ثلاث مقلات بثلاث أعداد متتالية..
ثم تكلمنا عن القواطع وخصصنا لها ثلاث مقالات
ثم تكلمنا عن دائرة مراقبة الفصل والتوصيل للقواطع وخصصنا لها مقالان
وعلى الجانب الإدارى والإجتماعى تم كتابة عده مقالات يمكنكم الرجعوع اليها على الموقع ضمن (مقالات م.محمد علام)
كلمة SCADA هى إختصار لـ (Supervisory Control And Data Acquisition)
أو بمعنى .. التحكم الإشرافى وتجميع البيانات.
وهنا لازم ننتبه لحاجة مهمة جدا .. أن هذا النظام ليس بنظام تحكم فى آلة أو مُعدة بالمعنى المعروف لدوائر التحكم ..
فهناك فرق كبير جدا بين هذا النظام (نظام SCADA) والغرض منه، وبين نظام زى(PLC) أو نظام زى (DCS)
ومن هنا.. فى البداية لازم نعرف الفرق بين بعض الانظمة زى PLC & DCS & HMI & SCADA
* PLC ده نظام تحكم وتشغيل بالمعنى الدقيق والفعلى للتحكم والتشغيل لآلة أو معدة ما ..
يعنى زمان كان فيه دوائر كلاسيك كنترول يتم تنفيذها عن طريق بعض المكونات زى الكونتاكتور وغيره والتوصيل والربط بينهم بأسلاك على نحو محدد لنحصل على نتيجة مطلوبه
فتم إحداث طفرة فى وقت من الأوقات واستبدال الطرق التقليديه للتحكم الكلاسيكى بنظام حديث يعمل بالدوائر المنطقية
وهو نظام programmable logic controller (PLC) ليتم عمل علاقات بين المدخلات والمخرجات عن طريق برامج وأكواد... ولتصبح تلك الطريقة فى التحكم والتشغيل من الطرق الإحترافيه والمستخدمة فى كثير من التطبيقات.
* DCS ده نظام تحكم وتشغيل بالمعنى الدقيق والفعلى ايضا مثل السابق ذكره ولكن على نطاق واسع جدا ..
بمعنى أن هذا النظام يدير مجموعة من الانظمة الفرعية التى تعمل بتناغم ونظام معين ..
بحيث انه مثلا لو عندنا مصنع او محطة بها مجموعة معدات وكل معده لها نظام التحكم الخاص بها ..
فيظهر هنا دور وأهمية النظام Distributed Control System (DCS) ليدير المنظومة بالكامل بشكل متناغم
ويتم ذلك بنظام وبرتوكول مخصوص بذلك النظام وطرق الإتصال والربط الرقمى.
* SCADA ده نظام تحكم اشرافى ومراقبة .. ممكن من خلاله مراقبة مصنع او منظومة او محطة وجميع الآلات بالمنظومة عن بُعد
وذلك من خلال شاشات موجودة فى غرفة واحدة او اكثر.. واستطيع ان أدير وأراقب وأنا فى مكتبى او فى غرفة تحكم رئيسية بمكان آخر أو حتى وانا فى بلد أخرى عن طريق تكنولوجيا الإتصالات الحديثة.
ومن خلال ذلك النظام نظام سكادا بستطيع اتحكم فى تشغيل او فصل او غير ذلك.. ولكن ليس بمعنى انه نظام تحكم له نفس المنطقية للأنضمة المذكورة سابقا ..
ولكنه فقط يرسل الأمر لمنظومة التحكم والحماية المسؤوله عن القيام بتلك المهام لتقوم نظم التحكم المنوطة بذللك بمعالجة الأمر المرسل اليها والقيام باللازم عمله.
وايضا نظام اسكادا استطيع من خلاله معرفة كل احداث المحطة وتسجيها فى ذاكرة النظام ..
كما استطيع معرفة أوضاع كل المفاتيح والسكاكين وجميع المهام بالمحطة او المصنع.. وجميع قراءات الجهد والتيار والقدرة والتردد و.... إلخ...
كما استطيع من خلال نظام سكادا عمل التقارير اللازمة لحالات وانظمة التشغيل، والذى من خلالها ومن خلال تسجيل الأحداث عمل وإتخاذ قرارات من شأنها تحسين الأداء والتطوير المستقبلى.
وجدير بالذكر أن نظام سكادا من أحد المجالات الـتى تتبع انظمة Automation حيث يعمل السادة مهندسين اتصالات ويطور فى ذلك النظام بشكل أكثر فاعليه حيث أن دراستهم التفصيلية بهذا الفرع يجعهلم أكثر إحترافية ودراية بكثير من الأمور وذلك بالتعاون مع مهندسين القوى الكهربية والحاسب الآلى.
* HMI ده نظام تواصل بين الماكينة والمشغل .. ويكون عبارة عن شاشة على الماكينة
ويعتبر نظام (Human Machine Interface (HMI نظام او شاشة صغيرة على واجهة الماكينة عن طريقها بعرف آليه التشغيل داخل الماكينة وذلك عن طريق لمبات تظهر على الشاشة توضح الأحداث التى تتم داخل نظام زى PLC او غيره من الانظمة المسؤولة عن التحكم وتشغيل الماكينة...
فببساطة HMI ده واجهة او وسيلة ربط بين الماكينة والإنسان.. ويكون خاص بمعدة او آله .. ولكن عندما أريد مراقبة مجموعة كبيرة من الآلات والمنظومة بشكل كامل بستخدم النظام SCADA ويعتبر نظام مكبر لفكرة نظام HMI
أعزائى متابعى مقالاتى بالمجلة .. أود أن استكمل فى ذلك المقال عن .. كيفية نقل الاشارات لذالك النظام العملاق SCADA فسامحونى على الإطاله ....
كيفية نقل تلك الاشارات لنظامSCADA
كما هو موضح فى المقال ان نقل الاشارات للنظام له اهداف غاية فى الاهميه ومن اهمها المراقبة و التحكم عن بعد وايضا معرفة احداث المحطة لحظة بلحظة وتسجيلها وعمل التقاريرالتى من شأنها تحسين الأداء والتطوير المستقبلى..
وهناك عدة طرق لنقل تلك الإشارات التى بموقع المحطة او من داخل الموزعات لنظام سكادا..
ومن أحدثها والتى تستخدم حاليا فى معظم المحطات .. هو نقل الإشارات من خلال أجهزة الوقاية .. حيث انه كما لجهاز الوقاية من الدور العظيم والذى وضحناه ضمن مقالاتى بالمجلة...
فنجد لجهاز الوقاية ايضا دور وخصائص اضافيه يتم من خلالها نقل اى معلومة او إشارة .. وذلك من خلال ما يعرف ب Binary Input (B/I)
فعلى سبيل المثال اذا أردت معرفة وضع القاطع بالمحطة .. فنرسل من داخل القاطع نقطة مساعدة مفتوحة واخرى مغلقة يتم توصيله بجهاز الوقاية على نقطتين من (B/I) ضمن الموجودة بالجهاز ..
ويتم توصل تلك الدائرة مكتملة بدوائر التحكم والحماية .. وتظهر فى الرسومات التنفيذية للمحطة والتى ربما افردنا لها مقالات مستقبلا ان شاء الله ...
وبنفس الفكرة يتم عمل ذلك لاى من مهمات المحطة.. مثل سكاكين الخط او سكاكين الارضى او اى من الإشارات التى يطلبها المشغل فنستطيع نقلها عن طريق جهاز الوقايه بهذه الطريقة.
ولتأكيد معلومة هامة
نقول ان لغة الحوار لجهاز الوقاية والمنظومة تكون اللغة الرقمية لغة (0 & 1)
ودائما نحرص لتحويل اى اشارة ميكانيكة او غير رقميه نحرص ان نحولها للغة النظام (0 & 1)
وهناك طريقة اخرى يتم نقل الاشارات من خلالها
وهو منظومة او اجهز (RTU) وربما افردنا لها مقال اخر ان شاء الله
وايما كان هذا النظام او الطريقة لنقل الاشارة ..
هناك تساؤل .. كيف يتم ربط تلك المنظومة اوالوحدات والاجهزة ببعضها بشكل متناغم ..
نقول انه هنا تتدخل تكنولوجيا الاتصالات والتى لها بروتوكولات وطرق عده للربط ومن طمن طرق الربط والتوصيل نذكر اشهرها
مثل RJ45 & RS485 & Ethernet
وفى الحقيقة فإنه يبرع مهندسى الاتصالات وبحكم دراستهم المتخصصه يبرعون فى سرد وشرع البرتوكولات المتعدده وطرق ونظام الربط والتوصيل المناسب لكل محطة.
والى القاء فى مقالات قادمة ان شاء الله
اكرر تهنينا بالعام الجديد وأشكر الجميع من متابعى المجلة ولفريق المجلة الرائع
وكما أوجه دعوتى لكم.. قراء ومتابعى المجلة ان تنضموا للفريق المميز.. فريق المجلة لنشر معرفة ونقل خبرة..
للتواصل والإنضمام لفريق صحفى المجلى خلال الرقم 01062255748 لبعض استفسارات التعارف ثم الانضمام
فضلا ، قوموا بنشر المقال على وسائل التواصل الإجتماعى، فقد يكون شخصاً فى حاجة إليه
وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق بأسفل المقال، سوف نقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله
لمتابعة مقالاتى بمجلة المهندس
لمتابعة مقالاتى بمجلة المهندس
دمتم بخير وسعداء ، وتذكرونا معكم فى صالح الدعاء.
إعداد وتقديم
مهندس/ محمد علام
01062255748
صفحتى بالفيس بوك
(تعريف بالكاتب) مهندس/ محمد عبد الرحمن علام* مهندس بقسم التصميم الكهربى (بدرجة مدير إدارة)
* نقوم بإنشاء الرسومات الكهربية لخلايا التحكم، والحماية، والقياس، .... لتشغيل المحطات الكهربية للجهد العالى والجهد المتوسط من بداية إستلام المواصفات الفنية، وبنظام تسليم مفتاح
* شرفت بتدريب طلبة كليات الهندسة لمعظم الجامعات (تدريب صيفى للطلبة) على مدار السنوات السابقة
* سابقة الأعمال التى قمت بها فى قسم التصميم الكهربى .. هو تصميم وإنشاء رسومات العديد من المحطات جهد 66 ك.ف وجهد 220 ك.ف حتى مرحلة الربط والتشغيل.
* وايضا تصميم الرسومات التنفيذية لجميع موزعات الجهد المتوسط 11 ك.ف و 24 ك.ف
حتى الوصول للوحات الربط الحلقى والأكشاك.
تعليقات
إرسال تعليق