http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 11:42:42 來源:北京碩人時代科技有限公司
近幾年,SCADA係統從係統型式,通訊模式和RTU的選型等各方麵都出現了一些新的技術。本文介紹了這些新的係統型式,通訊模式和一些新型的支持這些新的通訊方式的RTU。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)係統,即遠程控製和數據采集與監視係統。SCADA係統是以計算機為基礎的生產過程控製與調度自動化係統。它可以對現場的運行設備進行監視和控製,以實現數據采集、設備控製、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。
SCADA係統的應用領域很廣,它可以應用於石油、化工、電力係統、給水係統、市政等領域的數據采集與監視控製以及過程控製等諸多領域。在電力係統以及電氣化鐵道上又稱遠動係統。
一般將SCADA係統可以分為監控中心,通訊網絡,和現場遠程測控係統三部分。
監控中心的由軟件和硬件組成。其中硬件常用通用的服務器或服務器集群組成,是通用商用設備。軟件則多采用專用的SCADA係統軟件。目前這類軟件很多,隨了網絡技術等技術的發展,監控中心軟件展現出越來越先進的特性,如:
l 支持手機作為操作終端
現在已經有一部分SCADA係統軟件直接支持手機作為操作終端。這使得SCADA的使用範圍從監控室擴大到任何手機網絡可以到達的區域。
l 視頻與工業數據一體化
大很多情況下,視頻監控和工業數據監控是一起上的,或服務於同一應用的。將視頻與SCADAxitongjichengzaiyiqideyaoqiuyuelaiyuepubian。zheliangzaixingyederuanjianchanpinzhengzaixianghuronghe,dannengwanquanjichengzaiyiqidelaibuduo。guoneiyijingyoujiangshipinjiankonghuamianjichengdaogongyeshujujiankonghuamianzhongdechanpin。
l B/S結構
B/S結構即瀏覽器/服務器結構的軟件。軟件本身類似於一個大型服務網站。有不少軟件有B/S的版本,但完全B/S結構的SCADA中心軟件不多。
l 大地域,大視圖,海量數據
常見的工業組態軟件實用上限都定位於幾千點以內。當係統的I/O點數超過一萬時,性能等可用性方麵會出現問題。而實際高端應用往往達到數十萬點,一天的曆史數據就可達到幾個G到十幾個G的容量。這種情況下隻有少數的SCADA平台的滿足要求。
l 在線組態及組態與顯示一體化技術
組態環境與運行環境一體化,大大簡化了係統實施和維護的難度。目前有少數軟件支持這一特性。
l 遠程組態和維護技術
如果SCADA係統的組態環境也是B/S結構的,就可以提供很強的遠程維護支持。大大降低項目實施和維護的成本,同時也降低最終用戶的維護成本。
l 複雜的權限管理
過去SCADA係統的操作員是限定在很少的幾個人,現在SCADA係統由一個專業的,使用麵狹窄的軟件,向麵向全企業不同層麵,不同部門的人員提供服務的網站發展,這就要求SCADA軟件內置複雜的權限支持。
隨著手機網絡和互聯網的發展,用於SCADA的通訊網絡也由原來的無線射頻、電話網絡為主轉向GPRS,CDMA、ADSL、寬帶、光纖等為主。
l 基於ADSL的SCADA係統
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)是shi非fei對dui稱cheng數shu字zi線xian路lu縮suo寫xie,是shi在zai普pu通tong電dian話hua線xian上shang傳chuan輸shu高gao速su數shu字zi信xin號hao的de技ji術shu。通tong過guo采cai用yong新xin的de技ji術shu在zai普pu通tong電dian話hua線xian上shang利li用yong原yuan來lai沒mei有you使shi用yong的de傳chuan輸shu特te性xing,在zai不bu影ying響xiang原yuan有you語yu音yin信xin號hao的de基ji礎chu上shang,擴kuo展zhan了le電dian話hua線xian路lu的de功gong能neng。
北京碩人時代科技的上位機軟件HOMS直接支持包括ADSL在內的Internet聯接,支持動態域名和控製器IP機製,同時支持靜態和動態的IP。
下位機STEC係列控製器有很強的通訊能力,自帶以太網接口。目前ADSL模塊多為以太網接口方式,這樣,STEC係列控製器直接支持ADSL通訊模塊接入。STEC控製與ADSL模塊相聯,以ADSL通訊模塊作為TCP/IP的網關,聯接到INTERNET,或者通過運行於LINUX操作係統上的PPPOE的驅動,聯入Internet,獲得Internet上的一個合法IP。在控製中心可搭建與INTERNET相聯的中央服務器,通過INTERNET在IP層與控製器直接通訊。
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基於GPRS的SCADA係統
GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱,是在現有GSM係統上發展出來的一種新的承載業務,目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據,而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。
基於GPRS網絡平台的無線DDN可以提供點對點、外圍設備間、外圍設備與中心節點之間的通信方式,適用於信息互傳、數據互備、遠程監測等行業應用。特別適用於突發性、高頻率、點多分散、小流量的數據傳輸。
北京碩人時代提供的基於GPRS 的SCADA係統支持多種GPRS通訊模式。支持點對點輪詢方式、數據中心模式、基於Internet組網模式、基於APN內部GPRS組網方式,支持動態IP、動態域名。
下位機STEC係列控製器支持與GPRS的透明傳輸,提供專門適合於GPRS通訊的通訊協議。支持232、485和以太網接口方式的GPRS DCU模塊。
電話撥號輪詢SCADA係統
公共電話網(PTSN)是上百年曆史的網絡,盡管通訊技術的發展日新月異,基於公共電話網的通訊方式仍占有一席之地。
北京碩人時代科技有限公司是最早實現全功能的基於電話撥號的SCADA係統的公司之一。全麵實現了數據采集、遠程控製和故障上傳的功能。
SCADA係統的一般模式為:
監控中心采用兩台通訊服務器,一台負責數據采集、控製指令發送、一台負責專門接受各熱力站的報警信息;一台數據庫服務器,采用大型數據庫;一台網絡發布服務器運行B/S結構網絡版監控軟件HOMS。這種通訊方式成熟可靠。需要為每個下位站設電話線。初投資和運行費都相對較為經濟。
現場采集和控製係統的核心是現場采集與控製器,或稱為遠程終端單元RTU(Remote Terminal Unit)。除了一般控製器要求的功能外,RTU要求有很強的遠程通訊能力。
上文提到的STEC係列控製器對最新的基於互聯網、ADSL、以太網、GPRS、GSM、光纖等通訊和傳統的電話撥號等方式的通訊都有很好的支持,並且有大量的實際應用案例。
STEC係列控製器具有以下特點:
1. 嵌入式技術,多功能、高度集成
2. 模塊化設計,很高的應用伸縮性
3. 強大通訊功能,支持以太網、PTSN、GPRS、VPDN、ADSL等多種通訊方式,內置TCP/IP、PPP、HTTP、FTP協議
4. 強大的Internet網絡服務,支持遠程維護,內置HTTP Server, FTP Server, Telnet Server等網絡服務,提供XML數據源,方便應用與調試
5. 內置曆史數據存儲模塊和可擴充的16M電子盤,無須編程可存儲長時間的曆史數據
6. 支持彩色液晶顯示模塊
7. 提供虛擬機支持,使用者可以離機在PC上仿真控製器的運行,極大方便調試與維護
8. 支持所見即所得的可視化的人機界麵組態
9. 適應時代的靈活易學的控製腳本,易於為新一代工程師學習掌握
10. 可實現一般控製器無法實現的複雜控製邏輯和控製策略,同時內置大量可配置的PID和邏輯控製回路
11. 強大的通訊的組態與腳本開發,便與工程師實現與現場智能儀表的通訊,以及實現與第三方的數據采集中心的通訊
12. 提供數據濾波功能
13. 可配置的故障檢測與自動上傳,上傳方式多樣
14. 全光電隔離
市場上也有很多麵各特定通訊方式配套的產品,如為GPRS通訊方式配套的RTU。碩人時代的ARKA係列遠程測控模塊專為配合GPRS/CDMA遠程通訊設計,具有更高的性價比。