Giáo Trình Hệ Thống Giám Sát Và Thu Thập Dữ Liệu SCADA Cho Nghề Điện Công Nghiệp

• Tác giả: Vũ Hồ Thành
• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Hệ Thống Giám Sát SCADA Trong Đào Tạo Nghề Điện Công Nghiệp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nam

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• LỜI GIỚI THIỆU
• GIÁO TRÌNH MÔN HỌC
• Bài mở đầu: Tổng quan về hệ thống SCADA
• 0.1. Lịch sử phát triển
• 0.2. Các thành phần của một hệ thống SCADA
• 0.3. Các thiết bị chấp hành (cảm biến cấp trường, các hộp điều khiển đóng cắt và các van chấp hành…)
• 0.4. Sự khác nhau giữa PLC, DCS và SCADA
• 0.5. Các ứng dụng tiêu biểu của SCADA trong công nghiệp
• 0.6. CÂU HỎI ÔN TẬP
• 1. CHƯƠNG 1: MỘT SỐ ĐƠN VỊ ĐẦU CUỐI RTU (REMOTE TERMINAL UNIT)
• 1.1. Cấu hình phần cứng của RTU
• 1.1.1. Đơn vị điều khiển trung tâm (CPU - Central Control Unit)
• 1.1.2. Khối vào tương tự (Analog Input Modules)
• 1.1.3. Khối ra tương tự (Analog Output Modules)
• 1.1.4. Khối vào số (Digital Input Modules)
• 1.1.5. Khối ra số (Digital Output Modules)
• 1.1.6. Khối giao tiếp truyền thông (Communication Interfaces)
• 1.1.7. Bộ đếm số (Digital Counters)
• 1.2. Cấu hình phần mềm của RTU
• 1.2.1. So sánh giữa RTU & PLC
• 1.2.2. Ứng dụng RTU
• 1.3. CÂU HỎI ÔN TẬP
• 2. CHƯƠNG 2: PHẦN MỀM ỨNG DỤNG CHO SCADA
• 2.1. Các khái niệm cơ bản trong phần mềm ứng dụng
• 2.2. Hệ thống SCADA dùng phần mềm WINCC
• 2.2.1. Giới thiệu phần mềm WINCC
• 2.2.2. Hướng dẫn lập trình
• 2.3. Các phần mềm trong hệ SCADA
• 2.3.1. Phần mềm thiết kế giao diện
• 2.3.2. Phần mềm điều khiển Logic
• 2.3.3. Phần mềm kết nối trung gian
• 2.4. CÂU HỎI ÔN TẬP
• 3. CHƯƠNG 3: TRẠM TRUNG TÂM MS (MASTER STATION)
• 3.1. Cấu hình phần cứng của MS
• 3.2. Cấu hình phần mềm MS
• 3.3. HMI- giao diện người máy
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CÁC MÔ HÌNH SCADA
• 4.1. Phân tích yêu cầu thiết kế một hệ thống SCADA
• 4.1.1. Bố cục màn hình
• 4.1.2. Các vấn đề về màu sắc
• 4.1.3. Các vấn đề về hình ảnh và đồ họa
• 4.1.4. Trình bày văn bản
• 4.1.5. Giá trị dữ liệu
• 4.1.6. Cảnh báo và thông tin sự kiện
• 4.1.7. Điều hướng và điều khiển
• 4.2. Xây dựng sơ đồ khối và lưu đồ hoạt động
• 4.3. Kết nối phần cứng theo hệ thống đã phân tích
• 4.4. Viết chương trình điều khiển hệ thống
• 4.5. CÂU HỎI ÔN TẬP
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Giáo Trình Hệ Thống Giám Sát SCADA

Giáo trình "Hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu SCADA" là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo nghề điện công nghiệp. Nó cung cấp kiến thức cơ bản về hệ thống giám sát SCADA, giúp sinh viên hiểu rõ về cách thức hoạt động và ứng dụng của hệ thống này trong thực tiễn. Nội dung giáo trình được biên soạn với thời lượng 45 giờ, bao gồm nhiều chương học khác nhau, từ tổng quan đến các ứng dụng cụ thể trong ngành điện công nghiệp.

1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống SCADA

Hệ thống SCADA đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển từ những năm 1940. Ban đầu, hệ thống này được xây dựng để giám sát và điều khiển các thiết bị điện từ xa, giúp tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả vận hành.

1.2. Các thành phần chính của hệ thống SCADA

Một hệ thống SCADA bao gồm các thành phần như MTU (Master Terminal Unit), RTU (Remote Terminal Unit) và các thiết bị truyền thông. Những thành phần này phối hợp với nhau để thu thập và giám sát dữ liệu từ xa.

II. Thách thức trong việc đào tạo nghề điện công nghiệp với SCADA

Việc đào tạo nghề điện công nghiệp với hệ thống giám sát SCADA gặp nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự thiếu hụt nguồn nhân lực có kỹ năng chuyên môn cao trong lĩnh vực này. Ngoài ra, công nghệ SCADA liên tục phát triển, đòi hỏi giáo trình phải được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu thực tế.

2.1. Thiếu hụt nguồn nhân lực có kỹ năng

Nhiều sinh viên tốt nghiệp chưa đủ kỹ năng để làm việc với các hệ thống SCADA hiện đại. Điều này gây khó khăn cho các doanh nghiệp trong việc tìm kiếm nhân sự phù hợp.

2.2. Cần cập nhật công nghệ thường xuyên

Công nghệ SCADA thay đổi nhanh chóng, yêu cầu giáo trình phải được điều chỉnh để phản ánh những tiến bộ mới nhất trong lĩnh vực này.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho hệ thống SCADA

Để nâng cao chất lượng đào tạo nghề điện công nghiệp, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là rất quan trọng trong việc giúp sinh viên nắm vững kiến thức về hệ thống giám sát SCADA.

3.1. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Giáo trình nên bao gồm các bài thực hành thực tế, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào các tình huống cụ thể trong công việc.

3.2. Sử dụng công nghệ mô phỏng

Công nghệ mô phỏng có thể giúp sinh viên trải nghiệm các tình huống thực tế mà không cần phải tiếp xúc với thiết bị thực tế, từ đó nâng cao khả năng xử lý tình huống.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống SCADA trong công nghiệp

Hệ thống SCADA được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như sản xuất điện, xử lý nước thải và giám sát tòa nhà. Những ứng dụng này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn nâng cao hiệu quả quản lý.

4.1. Quản lý sản xuất điện

Hệ thống SCADA giúp giám sát và điều khiển quá trình sản xuất điện, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.

4.2. Giám sát tòa nhà thông minh

SCADA được sử dụng để giám sát các hệ thống như điều hòa không khí, chiếu sáng và tiêu thụ điện năng, giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao sự thoải mái cho người sử dụng.

V. Kết luận về tương lai của hệ thống SCADA trong đào tạo nghề

Tương lai của hệ thống giám sát SCADA trong đào tạo nghề điện công nghiệp rất hứa hẹn. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc tích hợp SCADA vào chương trình đào tạo sẽ giúp sinh viên có được những kỹ năng cần thiết để đáp ứng nhu cầu thị trường.

5.1. Tăng cường hợp tác giữa nhà trường và doanh nghiệp

Cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ sở đào tạo và doanh nghiệp để đảm bảo chương trình đào tạo phù hợp với nhu cầu thực tế.

5.2. Đầu tư vào công nghệ mới

Đầu tư vào công nghệ mới và cập nhật giáo trình sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo, từ đó tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành điện công nghiệp.