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SCADA系統(tǒng)綜述及組成
SCADA系統(tǒng)綜述及組成
一、SCADA系統(tǒng)綜述
SCADA——監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集是一個含義較廣的術(shù)語，應(yīng)用于可對安裝在遠距離場地的設(shè)備進行中央控制和監(jiān)視的系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)可以設(shè)計滿足各種應(yīng)用（水、電、氣、報警、通信、保安等等），并滿足顧客要求的設(shè)計指標和操作概念。SCADA系統(tǒng)可以簡單到只需通過一對導線連在遠端的一個開關(guān)，也可復雜到一個計算機網(wǎng)絡(luò)，它由許多無線遠程終端設(shè)備（RTU）組成并與安裝在中控室的功能強大的微機通信。
二、SCADA系統(tǒng)組成
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)作為生產(chǎn)過程和事物管理自動化最為有效的計算機軟硬件系統(tǒng)之一，它包含兩個層次的含義：一是分步式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，也就是通常所說的下位機；另一個是數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)，即上位機HMI（Human Machine Interface）系統(tǒng)。
下位機一般意義上通常指硬件層上的，即各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如各種RTU、 FTU、PLC及各種智能控制設(shè)備，等等。這些智能采集設(shè)備與生產(chǎn)過程和事物管理的設(shè)備或儀表相結(jié)合，實時感知設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)，并將這些狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并通過特定數(shù)字通信或數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳遞到HMI系統(tǒng)中；在必要的時候，這些智能系統(tǒng)也可以向設(shè)備發(fā)送控制信號。上位機HMI系統(tǒng)在接受這些信息后，以適當?shù)男问饺缏曇簟D形、圖象等方式顯示給用戶，以達到監(jiān)視的目的，同時數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，告知用戶設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)（報警、正?；驁缶謴停?，這些處理后的數(shù)據(jù)可能會保存到數(shù)據(jù)庫中，也可能通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)讲煌谋O(jiān)控平臺上，還可能與別的系統(tǒng)（如MIS，GIS）結(jié)合形成功能更加強大的系統(tǒng)；HMI還可以接受操作人員的指示，將控制信號發(fā)送到下位機中，以達到控制的目的。
上位機與下位機結(jié)合的SCADA系統(tǒng)，作為操作員平臺和中央監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)和將要廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和事物管理的各個領(lǐng)域，主要包括：
1、樓宇自動化
開放性能良好的SCADA系統(tǒng)可作為樓宇設(shè)備運行與管理子系統(tǒng)，監(jiān)控房屋設(shè)施的各項設(shè)備、事務(wù)，如門警、電梯運營、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、水工、備用電力系統(tǒng)等等的自動化管理；
2、生產(chǎn)線管理
用于監(jiān)控和協(xié)調(diào)生產(chǎn)線上各種設(shè)備正常有序的運營和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的配方管理；
3、無人工作站系統(tǒng) 用于集中監(jiān)控無人看守系統(tǒng)的正常運行，這種無人值班系統(tǒng)廣泛分布在以下行業(yè)：
無線通訊基站網(wǎng)；
郵電通訊機房空調(diào)網(wǎng)；
電力系統(tǒng)配電網(wǎng)；
鐵路系統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)度網(wǎng)；
鐵路系統(tǒng)道口，信號管理系統(tǒng)；
壩體、隧道、橋梁、機場和碼頭等安全監(jiān)控網(wǎng)；
石油和天然氣等各種管道監(jiān)控管理系統(tǒng)；
地鐵、鐵路自動收費系統(tǒng)；
交通安全監(jiān)側(cè)；
城市供熱、供水系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)度；
鋼鐵工業(yè)高爐安全監(jiān)控系統(tǒng)；
環(huán)境、天文和氣象無人檢測網(wǎng)絡(luò)的管理；
各種工業(yè)鍋爐監(jiān)控保護系統(tǒng)；
其它各種需要實時監(jiān)控的設(shè)備。
4、機械人、機件臂系統(tǒng)
用于監(jiān)視和控制機械人的生產(chǎn)作業(yè)；
5、其它生產(chǎn)行業(yè)
如大型輪船生產(chǎn)運營、糧庫質(zhì)量和安全監(jiān)測、設(shè)備維修故障檢測、高速公路流量監(jiān)控和記費系統(tǒng)等。
這些行業(yè)在應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)后，至少可以取得以下社會和經(jīng)濟效益：
極大地提高了生產(chǎn)和運行管理的安全性能和可靠程度；
生產(chǎn)配方管理的自動化可大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率；
極大地減低了生產(chǎn)人員面臨惡劣工作環(huán)境的可能性，保證了工作過程中人員的安全性；
可大大地減少不必要的人工浪費；
通過生產(chǎn)過程的集中控制和管理，極大地提高企業(yè)作為一個整體效率的競爭能力；
系統(tǒng)通過對設(shè)備生產(chǎn)趨勢的保留和處理，可提高預測突發(fā)事件的能力，在緊急情況下的快速反應(yīng)和處理能力可極大地減少生命和財產(chǎn)的損失，從而可帶來潛在的社會和經(jīng)濟效益；