A16B-1010-0321 系統(tǒng)常會用圖像的方式顯示系統(tǒng)的信息,而且會用圖像模擬實際的系統(tǒng)。操作員可以看到待控制系統(tǒng)的示意圖。例如一個連接到管路的泵浦圖標,可以顯示泵浦正在運轉,及管路中液體的流量,操作員可以使泵浦停機,HMI軟件會顯示管路中液體流量隨時間下降。模擬圖會包括線路圖及示意圖來表示制程中的元素,也可能用制程設備的圖片,上面再加上動畫說明制程情形。
SCADA系統(tǒng)的HMI軟件一般會包括繪圖軟件,可以讓系統(tǒng)維護者修改系統(tǒng)在HMI中的呈現方式。呈現方式可以簡單到只有屏幕上的燈號,用燈號表示現場實際的狀態(tài)情形,也可以復雜到是用多臺投影機顯示摩天大樓中所有的電梯位置或是鐵路中所有列車的位置。
實現SCADA系統(tǒng)時,警告處理是很重要的一個部份。系統(tǒng)會監(jiān)控的警告條件是否成立,以確定是否有警告事件發(fā)生。當有警告事件時,系統(tǒng)會采取對應的行動,例如啟動一個或多個警告指示,或發(fā)出電子郵件或短信給系統(tǒng)管理者或SCADA操作員,告知已有警告事件。SCADA操作員需確認警告事件,有些警告事件在確認后其警告指示就會關閉,也有一些警告指示要在警告條件清除后才會關閉。
2、(計算機)監(jiān)控系統(tǒng)
可以采集數據,也可以提交命令監(jiān)控程序的進行。
3、遠程終端控制系統(tǒng)(Remote Terminal Unit,簡稱RTU)
可連接許多程序中用到的傳感器,數據采集(Data acquisition)后將數字的數據傳送給監(jiān)控系統(tǒng)。
遠程終端控制系統(tǒng)(RTU)可連接到其他設備。RTU可將設備上的電氣信號轉換為數字的值,例如一個開關或閥開/關的狀態(tài),或是儀器量測到的壓力、流量、電壓或電流。也可以借由信號轉換及傳送信號來控制設備,例如特定開關或閥的打開/關閉,或是設置一個泵浦的速度。
4、可編程邏輯控制器(programmable logic controller,簡稱PLC)
因為其價格便宜,用途廣泛,也常用作現場設備,取代特殊功能的遠程終端控制系統(tǒng)。
SCADA是調度管理層,PLC是現場設備層。PLC系統(tǒng),即可編程控制器,適用于工業(yè)現場的測量控制,現場測控功能強,性能穩(wěn)定,可靠性高,技術成熟,使用廣泛,價格合理。SCADA的重點是在監(jiān)視、控制,可以實現部分邏輯功能,基本用于上位;PLC單純的實現邏輯功能和控制,不提供人機界面,實現操作需借助與按鈕指示燈、HMI以及SCADA系統(tǒng);
5、通信網絡
是提供監(jiān)控系統(tǒng)及RTU(或PLC)之間傳輸數據的管道。
傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)會使用廣播、串行或是調制解調器來達到通信的機能,有些大型的SCADA系統(tǒng)(例如發(fā)電廠或鐵路)也常會使用架構在同步光網絡(SONET)或同步數字體系(SDH)上的以太網或網絡協議。SCADA系統(tǒng)中的遠程管理或監(jiān)視機能常稱為遙測。
SCADA系統(tǒng)典型架構
SCADA系統(tǒng)的發(fā)展經歷了集中式SCADA系統(tǒng)階段、分布式SCADA系統(tǒng)階段和網絡式SCADA系統(tǒng)三個階段。
集中式SCADA系統(tǒng)是所有的監(jiān)控功能依賴于一臺主機(mainframe),采用廣域網連接現場RTU和主機。網絡協議比較簡單,開放性差,功能較弱。
網絡化SCADA系統(tǒng)以各種網絡技術為基礎,控制結構更加分散化,信息管理更集中。系統(tǒng)普遍以客戶機/服務器(C/S)和瀏覽器/服務器結構(B/S)為基礎,多數系統(tǒng)結構上包含這兩者結構,但以C/S結構為主,B/S結構主要是為了支持Internet應用,以滿足遠程監(jiān)控的需要。
與第二代SCADA系統(tǒng)相比,第三代SCADA系統(tǒng)在結構上更加開放,兼容性更好,可以無縫集成到全廠綜合自動化系統(tǒng)中。 由于SCADA系統(tǒng)的規(guī)模可以從幾百點到幾萬點,用戶對SCADA系統(tǒng)的需求是多樣的,因此對其系統(tǒng)架構提出了很高的要求。
SCADA系統(tǒng)屬于典型的分布式計算機應用系統(tǒng),在這樣的系統(tǒng)中,體系結構是軟件系統(tǒng)中最本質的東西,良好的體系結構意味著普適、高效和穩(wěn)定。它可以高效地處理多種多樣的個體需求。同時,體系結構在一定的時間內保持穩(wěn)定。當需求發(fā)生變化時,程序員可以不用修改系統(tǒng)的體系結構。
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