SCADA系統(tǒng)及其應用

 1、SCADA系統(tǒng)介紹
   
    SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，即監(jiān)測監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它可以實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對工業(yè)現(xiàn)場進行本地或遠程的自動控制，對工藝流程進行全面、實時的監(jiān)視，并為生產(chǎn)、調(diào)度和管理提供必要的數(shù)據(jù)。
   
    SCADA系統(tǒng)主要應用于水利、石油、供電等行業(yè)中，用于地理環(huán)境惡劣無人值守的環(huán)境下進行遠程控制。它的主要結構包括遠程控制單元RTU（Remote Terminal Unit）、通訊網(wǎng)絡及中心站。
   
    (1)RTU 主要作用是進行數(shù)據(jù)采集及本地控制，進行本地控制時作為系統(tǒng)中一個獨立的工作站，這時RTU可以獨立的完成連鎖控制、前饋控制、反饋控制、PID等工業(yè)上常用的控制調(diào)節(jié)功能；進行數(shù)據(jù)采集時作為一個遠程數(shù)據(jù)通訊單元，完成或響應本站與中心站或其它站的通訊和遙控任務。
   
    它的主要配置有CPU模板、I/O（輸入/輸出）模板、通訊接口單元，以及通訊機（RADIO）、天線、電源、機箱等輔助設備。
   
    RTU能執(zhí)行的任務流程取決于下載到CPU中的程序，CPU的程序可用工程中常用的編程語言編寫，如梯形圖、C語言等。
   
    I/O模板上的I/O通道是RTU與現(xiàn)場信號的接口，這些接口在符合工業(yè)標準的基礎上有多種樣式，滿足多種信號類型。I/O模板一般都插接在RTU的總線板槽上，通過總線與CPU相連。這種結構易于I/O模板的更換和擴展。
   
    除I/O通道外，RTU的另一個重要的接口是RTU的通訊端口，RTU具有多個通訊端口，以便支持多個通訊鏈路。
   
    2、系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡
   
    主要用于RTU與中心站通訊及與其它RTU通訊。鏈路種類有無線、有線、微波、光纖。RTU可支持的通訊方式有中心站觸發(fā)的通訊方式和RTU觸發(fā)的通訊方式。
   
    中心站觸發(fā)的通訊方式包括：
   
    • 輪詢方式 由系統(tǒng)設置一個時間周期，每隔一個時間段系統(tǒng)進行一次查詢，收中心站所需要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
   
    • 廣播方式 由中心站向所有RTU或某分組內(nèi)的RTU下發(fā)命令。
    　　• 控制命令下發(fā)方式 如下發(fā)開、關控制命令，修改報警及控制權限，在通訊上有較高的優(yōu)先級。
    　　• RTU觸發(fā)的通訊方式 包括事件觸發(fā)方式、突發(fā)傳輸方式、RTU對RTU的通訊。RTU可以在程序中根據(jù)現(xiàn)場情況設置條件，以便在非常情況下中心站突發(fā)數(shù)據(jù)，這種突發(fā)方式在通訊中有較高的傳輸優(yōu)先級。RTU與RTU之間也可以進行數(shù)據(jù)傳輸，這種數(shù)據(jù)傳輸要靠編程來實現(xiàn)。
   
    3、中心站
   
    它是一個局域網(wǎng)，可包含多個工作站和支持網(wǎng)絡功能的設備，以完成不同的工作。它通過中心站軟件管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，每個工作站通過組態(tài)畫面監(jiān)測現(xiàn)場站點，下發(fā)控制命令進行控制，并完成工況圖、統(tǒng)計曲線、報表等功能。
    SCADA系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)采集、本地和遠程控制、多種通訊介質聯(lián)接、易于重新配置及本地和遠程診斷。
    4、SCADA 與DCS系統(tǒng)的比較
   
    DCS 系統(tǒng)，即集散工控制系統(tǒng)，屬90年代水平大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)。它適用于測控點數(shù)多、測控精度高、測控速度快的工業(yè)現(xiàn)場，其特點是分散控制和集中監(jiān)視，具有組網(wǎng)通訊能力、測控功能強、運行可靠、易于擴展、組態(tài)方便、操作維護簡便，但系統(tǒng)的價格昂貴。
    SCADA系統(tǒng)，即分布式數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，屬中小規(guī)模的測控系統(tǒng)。它集中了PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場測控功能強和DCS系統(tǒng)的組網(wǎng)通訊能力的兩大優(yōu)點，性能價格比高。