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SCADA系統及其應用
SCADA系統及其應用
1、SCADA系統介紹
SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系統，即監測監控及數據采集系統。它可以實時采集現場數據，對工業現場進行本地或遠程的自動控制，對工藝流程進行全面、實時的監視，并為生產、調度和管理提供必要的數據。
SCADA系統主要應用于水利、石油、供電等行業中，用于地理環境惡劣無人值守的環境下進行遠程控制。它的主要結構包括遠程控制單元RTU（Remote Terminal Unit）、通訊網絡及中心站。
(1)RTU 主要作用是進行數據采集及本地控制，進行本地控制時作為系統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等工業上常用的控制調節功能；進行數據采集時作為一個遠程數據通訊單元，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與現場信號的接口，這些接口在符合工業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、系統的通訊網絡
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的通訊方式和RTU觸發的通訊方式。
中心站觸發的通訊方式包括：
• 輪詢方式 由系統設置一個時間周期，每隔一個時間段系統進行一次查詢，收中心站所需要的現場數據。
• 廣播方式 由中心站向所有RTU或某分組內的RTU下發命令。
• 控制命令下發方式 如下發開、關控制命令，修改報警及控制權限，在通訊上有較高的優先級。
• RTU觸發的通訊方式 包括事件觸發方式、突發傳輸方式、RTU對RTU的通訊。RTU可以在程序中根據現場情況設置條件，以便在非常情況下中心站突發數據，這種突發方式在通訊中有較高的傳輸優先級。RTU與RTU之間也可以進行數據傳輸，這種數據傳輸要靠編程來實現。
3、中心站
它是一個局域網，可包含多個工作站和支持網絡功能的設備，以完成不同的工作。它通過中心站軟件管理系統數據庫，每個工作站通過組態畫面監測現場站點，下發控制命令進行控制，并完成工況圖、統計曲線、報表等功能。
SCADA系統的主要功能包括數據采集、本地和遠程控制、多種通訊介質聯接、易于重新配置及本地和遠程診斷。
4、SCADA 與DCS系統的比較
DCS 系統，即集散工控制系統，屬90年代水平大規模控制系統。它適用于測控點數多、測控精度高、測控速度快的工業現場，其特點是分散控制和集中監視，具有組網通訊能力、測控功能強、運行可靠、易于擴展、組態方便、操作維護簡便，但系統的價格昂貴。
SCADA系統，即分布式數據采集和監控系統，屬中小規模的測控系統。它集中了PLC系統的現場測控功能強和DCS系統的組網通訊能力的兩大優點，性能價格比高。