ระบบ SCADA

ใช้ระบบการสื่อสาร SCADA ควบคุมการสั่งการด้วยระบบคอมพิวเตอร์ OCC

          ชูเกียรติ โพธยานุวัตร ผู้อำนวยการฝ่ายก่อสร้าง การรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนแห่งประเทศไทย กล่าวในโครงการศึกษาดูงาน ระบบการป้องกันอัคคีภัยและระบบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องของ รฟม. จัดโดยคณะกรรมการความปลอดภัยด้านอัคคีภัย วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ ว่าการดำเนินงานของโครงการรถไฟฟ้าใต้ดินได้ให้ความสำคัญกับระบบความปลอดภัยเป็นอย่างมาก มาตรฐานการออกแบบก่อสร้างและมาตรฐานการติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ ที่นำมาใช้ในโครงการมีความเป็นมาตรฐานสากล ซึ่งเชื่อว่าเป็นมาตรฐานที่ดีที่สุดในโลกขณะนี้ ตัวอุปกรณ์ที่ติดตั้งในโครงการได้รับการควบคุมจากศูนย์ควบคุมการเดินรถด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ที่เรียกว่า OCC (Operator Control Center) โดยคำสั่งต่างๆ จะถูกสั่งการจากคอมพิวเตอร์ในระบบ OCC ทั้งหมด รวมถึงการเปิด-ปิดประตูรถไฟฟ้าด้วย เพราะพนักงานขับรถที่ประจำอยู่ในรถไฟฟ้าแต่ละขบวนนั้นมีหน้าที่ควบคุมและกำกับดูแลในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉิน ซึ่งจะต้องทำการเปลี่ยนถ่ายอพยพผู้โดยสารเท่านั้น          ในการสั่งการหรือ Command ต่างๆ ต้องอาศัยการสื่อสารในระบบ SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition System) ซึ่งเป็นการสื่อสารข้อมูลแบบเรียลไทม์ มีลักษณะเป็น Interactive สามารถสั่งการได้ทันที หลายหน่วยงานนิยมนำการสื่อสารข้อมูลระบบ SCADA มาใช้ในองค์กร เนื่องจากเป็นระบบการสื่อสารอย่างหนึ่งที่รับ Command ต่างๆ และควบคุมการทำงานในระบบ นอกจากนี้ การสั่งการของระบบอุปกรณ์ไฟฟ้ายังเป็น Hierarchy กล่าวคือ เครื่องกลแต่ละระบบจะทำงานภายใต้การควบคุมของ PLC (Programmable Logic Control) ที่สามารถควบคุมและตรวจสอบการทำงานจากส่วนกลางที่ศูนย์ซ่อมบำรุงผ่านแผงควบคุมของระบบ SCADA ในห้องควบคุมของแต่ละสถานี อีกทั้งการดำเนินงานต่างๆ ในโครงการนี้ยังได้จัดให้มีศูนย์ซ่อมบำรุงซึ่งเป็นศูนย์ซ่อมรถไฟฟ้า ระบบโทรทัศน์วงจรปิด อุปกรณ์ต่างๆ ในสถานีและอุโมงค์ ควบคุมโดยส่วนกลาง นอกจากนี้ยังมีระบบแจ้งเตือนภัยในสภาวะผิดปกติหรือเกิดเหตุฉุกเฉินต่างๆ รวมถึงระบบป้องกันอัคคีภัยด้วย โครงการพัฒนาระบบ SCADA เวอร์ชันแรกเป็ นโครงการที0เกดขึนเนื0องจากความรวมมือระหวางศูนย์เทคโ ิ ่ ่ ( นโลยี อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แหงชาติกบห้องปฏิบัติการ ่ ั Embedded Systems Lab. ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ สถาบัน เทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง โดยเป้ าหมายของโครงการกเพื0อพัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบที0มีความสามารถในการ ็ ควบคุมอุปกรณ์ในระบบเครือขายของ ่ GINET ซึ0งโครงการนีกวิจัยและพั ( ็ ฒนาต้นแบบ SCADA เวอร์ชันแรกได้สําเร็จเรียบร้อย แล้ว รูปที0 อุปกรณ์ SCADA เวอร์ชันแรก สําหรับโครงการพัฒนาระบบ SCADA เวอร์ชัน2 นีเป็ นโครงการวิจัยและพัฒนาต้นแบบอุปกรณ์ที0ผู้ดูแลระบบส ( ามารถ สังงานและจัดการผานระบบเครือขายได้ โครงการ 0 ่ ่ SCADA เวอร์ชัน2 เป็ นโครงการวิจัยและพัฒนาตอเนื0องจากโครงการ ่ SCADA เวอร์ชันแรก โดยเป้ าหมายหลักของโครงการกคือเพื0อเพิมความ ็ ่ ่ 0 สามารถในการจัดการผานระบบเครือขายโดยสามารถใช้ ซอฟต์แวร์เครื0องมือที0มีอยูในท้องตลาดทัวไปได้ รวมทังย ่ ่ ่ 0 ( ังเป็ นการปรับปรุงคุณสมบัติตางๆ ที0มีอยูใน SCADA เวอร์ชันแรกด้วย
   สําหรับโครงการ SCADA เวอร์ชัน2 นี( เป็ นโครงการพัฒนาตอเนื0องจาก ่ SCADA เวอร์ชันแรก โดยจะได้เพิม0 ความสามารถในการควบคุมและจัดการผานระบบเครือขาย ทังนี ่ ่ ( (เนื0องจากในอุปกรณ์ SCADA เวอร์ชันแรกนัน ผู้ดู ( แลระบบ สามารถควบคุมอุปกรณ์จากระยะไกลได้โดยผานระบบเครือขายโ ่ ่ ่ ็ ทรศัพท์เทานัน ซึ0งกเหมาะสมสําหรับเทคโนโลยีและความ ( เหมาะสมในขณะนัน แตเนื0องด้วยความนิยมในการใช้งานระบบเ ( ่ ่ ครือขายที0ใช้โพรโตคอล TCP/IP อยางอินเทอร์เน็ตเพิมมากขึน ่ 0 ( และตัวอุปกรณ์ที0พัฒนาขึนนันก ( ( จําเป็ นต้องเชื0อมตอกบระบบเครือขายอยูแล้ว ด้วยปัจจัยน ็ ่ ั ่ ่ (ีทําให้มีความต้องการที0จะปรับปรุงให้ SCADA เวอร์ชัน2 นีมีความสามารถในการควบคุมผานระบบเครือขายได้ และนอกจ ( ่ ่ ่ ากการควบคุมแล้ว เพื0อให้ระบบเครือขาย สามารถทํางานได้อยางมีประสิทธิภาพ ผู้ดูแลระบบกควรที0จะ ่ ็ มีความสามารถในการจัดการและดูแลการทํางานของอุปกรณ์ด้วย โดยปกติอุปกรณ์ที0ทํางานในระบบเครือขายนันจะสนับสนุนโพ ่ ่ ( รโตคอลในการจัดการพืนฐานอยาง ( SNMP อยูแล้ว ดังนันผู้ดูแล ่ ( ระบบจึงจําเป็ นต้องใช้ซอฟต์แวร์จัดการระบบเครือขายที0ม ่ ่ ่ ่ ีจําหนายและใช้งานอยูในท้องตลาดอยูแล้ว การพัฒนาให้ตัวอุปกรณ์ SCADA เวอร์ชัน2 นีมีความสามารถในการจัดการผานโพรโตคอล ( ่ SNMP จึงเป็ นสิงที0จําเป็ น
  คุณสมบัติในการควบคุมและจัดการผ่านระบบเครือข่ายผ่านโพรโตคอล TCP/IP จะเห็นได้วาคุณสมบัติสําคัญที0จะต้องเพิมเข้าไปใน ่ 0 SCADA เวอร์ชัน2 นันกคือความสามารถในการ ( ็ ควบคุมและ จัดการผานระบบเครือขายที0ใช้โพรโตคอล ่ ่ TCP/IP และมีความสามารถในการจัดการผานโพรโตคอลมาตรฐานอยาง ่ ่ SNMP จากความต้องการนีผู้วิจัยและพัฒนาจึงได้ออกแบบให้อุปก ( รณ์มีการเชื0อมตอในระดับกายภาพผานการสื0อสาร ่ ่ อนุกรมกบคอมพิวเตอร์ การสื0อสารผานระบบเครือขายผ ั ่ ่ ่านโมเด็มของเครือขายโทรศัพท์ และเชื0อมตอกบระบบ ่ ่ ั เครือขาย ่ LAN ในองค์กรโดยผานระบบเครือขายอีเธอร์เน็ต ่ ่ (Ethernet)
  คุณสมบัติภายในตัวอุปกรณ์ สําหรับการทํางานภายในของตัวอุปกรณ์นัน ผู้วิจัยและพั ( ฒนาได้พิจารณาจากคุณสมบัติ และการเชื0อมตอทางกายภาพที0 ่ ตัวอุปกรณ์มีแล้ว มีความเห็นวาตัว ่ SCADA เวอร์ชัน2 นันจําเป็ นต้องใช้หนวยประมวลผลหรือโพรเซสเซอร์ที0มี ( ่ ความสามารถมากกวาในเวอร์ชันแรก และเพื0อให้การพัฒนา ปรับ ่ ้ ่ ปรุง และแกไขตัวอุปกรณ์สามารถทําได้งาย ผู้วิจัยและพัฒนาจึงได้แบงระดับชันของซอฟต์แวร์การทํา ่ ่ ( งานออก โดยได้เพิมสวนของ 0 ระบบปฏิบัติการเข้าไป ซึ0งใน การเขียนซอฟต์แวร์นันผู้วิจัยและพัฒนากเพียงแตเขียนโปร ( ็ ่ ่ แกรมในระดับสูงโดยที0ไมต้องสนใจรายละเอียดของ ฮาร์ดแวร์และการทํางานระดับลาง
  สภาพแวดล้อมในการนําไปใช้งาน อุปกรณ์ SCADA เวอร์ชัน2 นี( จะนําไปติดตังใช้งานในระบบเครือขายของ ( ่ การสื0อสารแหงประเทศไทย ่ ซึ0งเป็ นระบบ เครือขายสําหรับสื0อสารข้อมูลที0มีพืนฐานบนโพรโตคอล ่ ( TCP/IP โดยผู้ดูแลระบบสามารถเข้าใช้งาน SCADA เวอร์ชัน 2 ได้โดยใช้โปรแกรมเว็บบราวเซอร์ และใช้ซอฟต์แวร์เครื0องมือสําหรับจัดการระบบเครือขายที0สนับสนุนโพรโตคอล
ฐานมติสําหรับการควบคุมและจัดการตัว SCADA เวอร์ ชัน2 และในสวนของการควบคุมและจัดการ ่ SCADA เวอร์ชัน2 จากระยะไกลนันสามารถทําได้โดยผานโปรแกรมเว็บ ( ่ บราวเซอร์นันหมายความวา คอมพิวเตอร์ที0ผู้ดูแลระบบใช้จ ( ่ ําเป็ นต้องสนับสนุนการสื0อสารผานโพรโตคอล ่ TCP ในพอร์ต 80 สําหรับการควบคุมและจัดการอุปกรณ์ผานซอฟต์แวร์เครื0องมื ่ อนันจะต้องสนับสนุนโพรโตคอล ( SNMP และสําหรับการควบคุม และจัดการที0ตัวอุปกรณ์นัน ผู้ดูแลระบบสามารถใช้คีย์แพดใ ( ( ( นการตังคาพืนฐานของตัวอุปกรณ์ได้ สวนการควบคุมและตังคาท ่ ่ ่ ( ี0มี ซับซ้อนอื0นๆ นันผู้ดูแลระบบจะต้องเชื0อมตอระหวาง ( ่ ่ SCADA เวอร์ชัน2 นีกบคอมพิวเตอร์โดยผานทางสายสื0อสารอนุกรม ( ั ่ RS- 232
  สําหรับการทํางานของ SCADA เวอร์ชัน2 นีจะติดตอกบภายนอก ( ่ ั 3 สวนกคือ ผู้ดูแลระบบที0 ่ ็ ประจําอยูที0จุดเชื0อมตอกบ ่ ่ ั ระบบเครือขาย ผู้ดูแลระบบจากระยะไกล และอุปกรณ์ในระบบเ ่ ่ ่ ่ ั ครือขาย สําหรับการติดตอระหวางตัวอุปกรณ์กบผู้ดูแลระบบซึ0ง ประจําอยูที0อุปกรณ์กบผู้ดูแลระบบจากระยะไกลนันจะใกล้เ ่ ั ั ่ ( 0 คียงกนคือสามารถเรียกดูข้อมูล และสังงานอุปกรณ์ในระบบเครือขาย ได้ แตสําหรับผู้ดูแลระบบซึ0งประจําอยูที0ตัวอุปกรณ์นั ่ ่ ่ ่ ( ( นจะมีความสามารถในการตังคาพืนฐานสําหรับอุปกรณ์ได้ ดังเช ( นหมายเลขไอพีแอดเดรส (IP Address) เป็ นต้น และสําหรับการติดตอระหวาง ่ ่ SCADA เวอร์ชัน2 กบอุปกรณ์ที0อยูในระบบ ั ่ เครือขายนัน สามารถที0จะเปิ ดปิ ด และสื0 ่ ( อสารเพื0อรายงานสถานะบางอยางที0ผู้ดูแลระบบต้องการทราบได้
  ฟังกชันการทํางานที0สามของระบบนันกคือจะต้องสามารถควบค ์ ็ ( ุมการทํางานของตัวอุปกรณ์ได้ โดยการควบคุมจะทํา ได้สองทางคือการเปิ ดปิ ดสวิตช์ไฟฟ้ า และการสื0อสารผานพอ ่ ์ ร์ตอนุกรม และฟังกชันการทํางานที0สี0คือ ตัวอุปกรณ์จะต้องมี ความสามารถในการรายงานสถานะให้กบผู้ดูแลระบบทังสองประ ั ่ ( เภทได้ โดยอาจจะมีการสงข้อมูลไปให้ผู้ดูแลระบบเป็ นระยะ หรือวาจะส ่ ่งไปให้เฉพาะเมื0อมีการร้องขอเข้ามาเทานัน
  สําหรับโครงสร้างการเชื0อมตอผานระบบเครือขายทางกายภาพข ่ ่ ่ อง SCADA เวอร์ชัน2 นีแสดงรูปแบบการติดตอ ( ่ ระหวางตัวอุปกรณ์ กบผู้ดูแลระบบ และอุปกรณ์ที0มีอยูในระบบเคร ่ ั ่ ่ ่ ั ือขาย สําหรับผู้ดูแลระบบจากระยะไกลนันสามารถติดตอกบ ( ระบบโดยป้ อนและเรียกดูข้อมูลได้ 2 ทางคือ โดยใช้โปรแกรมเว็บบราวเซอร์ที0สื0อสารกบอุปกรณ์ผานโพรโตคอล ั ่ HTTP บน โพรโตคอล TCP/IP และใช้ซอฟต์แวร์เครื0องมือสําหรับจัดการระบบเครือขายโดย ่ ั ่ สื0อสารกบอุปกรณ์ผานโพรโตคอล SNMP บน โพรโตคอล TCP/IP เชนเดียวกน สําหรับผู้ดูแลระบบซึ0งประจําอยูที0ตัวอุปกรณ ่ ั ่ ่ ั ์ นันสามารถติดตอกบตัว ( SCADA เวอร์ชัน2 ได้ 2 ทางหลักๆ กคือโดยใช้คอมพิวเตอร์ที0เชื0อมตอผานพอร์ตสื0อสา ็ ่ ่ รอนุกรม ในกรณีนีผู้จัดการระบบจําเป็ นต้องมีซอฟต์แวร์โปรแกรม ( ที0ได้รับการเขียนขึนโดยผู้ดําเนินการวิจัยและพัฒนาเฉพา ( ะ เพื0อใช้ในการติดตอกบ ่ ั SCADA เวอร์ชัน2 และการติดตออีกทางกคือ ่ ็ ทําผานตัว ่ SCADA เวอร์ชัน2 เลย เนื0องจากตัวอุปกรณ์จะมีคีย์แพด จอภาพ LCD และ ไฟ LED แสดงสถานการทํางานอยูแล้ว ่ ผู้ดูแลระบบซึ0งประจําอยูที0ตัวอุปกรณ์สามารถใช้อินพุทแ ่ ่ ่ ั ละเอาท์พุทเหลานีในการควบคุม และตังคาพืนฐานให้กบตัวอุป ( ( ( กรณ์ได้ และสําหรับการติดตอระหวาง ่ ่ SCADA เวอร์ชัน2 กบอุปกรณ์ที0อยูในระบบเครือขายนันกสามารถทําได้ ั ่ ่ ็ ( 2 วิธีคือโดยใช้สวิตช์ปิ ด เปิ ดไฟฟ้ า ซึ0งจะเป็ นสวิตช์ไฟกระแสสลับขนาดแรงดัน 220 โวลต
  โครงสร้างทางด้านฮาร์ดแวร์ของ SCADA เวอร์ชัน2 นันประกอบด้วย ( Central Unit สําหรับควบคุมการทํางานทังหมด ( ของตัวอุปกรณ์, Data Store ทําหน้าที0เกบข้อมูลของอุปกรณ์ในระบบเครือขาย และการตัง ็ ่ ่ (คาของ SCADA เวอร์ชัน2 เวอร์ชัน 2, Web Server เป็ นสวนสําหรับติดตอกบโปรแกรมเว็บบราวเซอร์ ่ ่ ั , SNMP Agent เป็ นสวนติดตอกบซอฟต์แวร์เครื0องมือที0ทํางาน ่ ่ ั บนโพรโตคอล SNMP Agent, สวน ่ Key Pad ทําหน้าที0รับคําสังจากคีย์แพด 0 , สวน่ LCD Display ทําหน้าที0ควบคุมการแสดงผล ของจอแสดงผล LCD, Basic I/O เป็ นสวนที0กาหนดคุณสมบัติพืนฐานสําหรับ ่ ํ ( LED Lights และ Switch ในสวนขอ ่ งการสื0อสาร นันประกอบด้วย ( Local Communication Module ที0ประกอบด้วย Serial Module สําหรับควบคุมการติดตอผานสายอนุกรม และ ่ ่ Remote Communication Module ที0ประกอบด้วย Ethernet Module ที0ควบคุมการติดตอผานระบบเครือขาย ่ ่ ่ LAN แบบอีเธอร์ เน็ต และ Modem Module สําหรับการติดตอผานระบบโทรศัพท์ด้วยโมเด็มผานโพรโตคอล ่ ่ ่ PPP
  ความต้องการทางด้านประสิทธิภาพ (Performance Requirements)ความเร็ว สําหรับการทํางานของ SCADA เวอร์ชัน2 นัน ไมได้มีเงื0อนไขจํากดทางด้านเวลา แตวาความเร็วในกา ( ่ ั ่ ่ รทํางานนัน( จะต้องอยูในระดับที0ผู้ใช้สามารถยอมรับได้ การที0ผู้ดํา ่ เนินการวิจัยและพัฒนาสามารถกลาวเชนนีกเนื0องจาก ใน ่ ่ ็ ( SCADA เวอร์ชัน2 เวอร์ชันแรกนัน ความเร็ ( วโดยเฉลี0ยในการควบคุมอุปกรณ์ผานระบบเครือขายโทรศัพท์นัน ่ ่ ่ ( อยูที0 1 วินาที ซึ0งเมื0อได้นําอุปกรณ์ไปทดสอบการใช้งานจริงพบวาถึงแม้วาจะเป็ นเวลาที0คอนข้างมากสําหรับการประมวลผล ่ ่ ่ ด้วยคอมพิวเตอร์ แตผู้ใช้สวนใหญกสามารถยอมรับเวลาในระด ่ ่ ่ ็ ับนีได้ สําหรับสภาวะแวดล้อมที0 ( SCADA เวอร์ชัน2 จะ ได้นําไปใช้งาน เมื0อพิจารณาถึงเวลาที0อุปกรณ์ใช้เวลาในการประมวลผลเทียบกบเวลาที0ใช้ในการสงข้อมูลโดยใช้ ั ่ คาเฉลี0ยแล้วจะพบวาตัวอุปกรณ์มีเวลาที0สามารถใช้ในการประ ่ ่ ่ ่ มวลผลอยูระหวาง 0.3 ถึง 0.5 วินาที ทังนีเนื0องจากใน

ค้นหาบล็อกนี้

ส่วนประกอบของรางรถไฟ