一篇文章让你快速了解scada系统的结构组成

2020/7/9 10:01:52 110 0

scada系统即数据采集与监视控制系统,支持市场上常见的控制器和通讯协议。并且针对不同的现场可定制开发,来满足通讯要求,并且系统通过对现场设备系统集成,打通生产现场过程控制层与企业运营管理层间的联系,并对关键设备联网改造,实现设备层、信息管理系统的数据交互,实现对产品、生产进度、生产效率、质量信息、 设备运行等管理过程的可视化、数字化、智能化改善,提高生产效率和产品质量、降低生产成本和能耗,打造生产过程数字化管控能力,以支撑公司精益生产优势,进而提升企业生产制造的网络化、数字化、智能化水平,逐步实现智能制造。


scada系统主要包括三部分组成,主站端,通讯系统和远程终端单元。

1、主站系统

系统的主站过去是基于UNIX操作系统家族和XWINDOW图形界面的。随着计算机系统的发展,特别是PC机的发展,PC机和PC机上运行的操作系统在扮演着越来越重要的角色。

庞大的主站系统一般包括如下内容:

(1)通讯前置系统,主要负责解析各种不同的规约,完成通讯接口数据处理,包括数据转发。包括前置计算机,串口池或者MODEM池,机架,防雷措施和网络接口。

(2)实时数据库系统,主要包括运行实时数据库的服务器。

(3)工程师工作站,负责系统的组态、画面制作和系统的各种维护。

(4)生产调度工作站,是监控系统的主要用户,显示画面,画面浏览,实现各种报警等。

(5)各种监控工作站,主要用于特别庞大的系统,几个人已经无法监控的情况,这时会根据需要,设立各种的监控工作站,每个工作站有人员工作。

(6)历史数据库服务器,是scada系统保存历史数据的服务器。

(7)WEB服务器,是现在主站系统的一个流行趋势,只要用户装有浏览器软件,得到相应的授权,就可以访问相应的他关心的数据。

(8)上层应用工作站,主要用于实时数据和历史数据的挖掘工作。在电力系统比如潮流分析,负荷预测,事故追忆,电网稳定性分析,能量管理等等。在自来水行业包括管网压力损耗分析,管网经济性分析,管网漏失分析等。在采油工程上,包括示功图显示,示功图分析,泵况分析,功图计产等等。

作为scada系统的主站系统,大的系统可能有几十个上百个工作站,多个服务器。为了保证系统的可靠性,采用双前置系统,多服务器系统,两个网络。但是对于简单的主站系统可能就只有一台计算机,运行一套软件。

2、通讯系统

scada通讯系统是最丰富多彩的,有很多通讯方式是很多人都没有听说过的。一般分类大体可以分为两类,有线和无线,但是随着通讯技术的发展,基于各种网络的通讯方式也发展很快,这种通讯方式很难归结到有线或者无线的范畴,所以也单独作为一类。

有线方式比较多:音频电缆,架空明线,载波电缆,同轴电缆,光纤,电力载波等。在有线上传输大体分为基带传输和调制传输,基带传输是在介质上传输的是数字信号,可能也要经过信号变化。调制解调传输要经过模拟数字变换的传输。很多介质既可以作为调制传输。

3、远方终端单元

scada系统远程终端单元有一个专门的词汇RTU。RTU一般包括通讯处理单元、开关量采集单元、脉冲量采集单元、模拟量采集单元、模拟量输出单元,开关量输出单元和脉冲量输出单元等构成。还有一些其他的接口方式,比如电力变压器的分接头,气象的格雷码接口,水文的BCD码接口等等。

现在的RTU出来完成本身的数据采集工作和协议处理之外,还要完成和各种IED设备的接口和协议转换工作。而且RTU的通讯处理单元的能力越来越强大,而相应的采集工作却在逐渐的弱化,由各种IED设备代替了。

RTU在中国电力系统的最大发展就是用交流采样算法直接计算线路的电压、电流、有功功、无功功率、功率因数、频率、谐波等,取代了传统的电力变送器,降低了成本,降低了接线复杂度,减少了误差环节,提高了精度。而今综合了保护、远动、计量的设备已经出现了,而传统的远动已经基本退出了历史舞台。