SCADA系统

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统;它应用领域很广,可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域

1简介编辑

在电力系统中,SCADA系统应用最为广泛,技术发展也最为成熟。它在远动系统中占重要地位,可以对现场

的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能,即我们所知的"四遥"功能.RTU(远程终端单元),FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分.在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用.

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统,涉及到组态软件、数据传输链路(如:数传电台、GPRS等)工业隔离安全网关,其中安全隔离网关是保证工业信息网络的安全的,工业上大多数都要用到这种安全防护性的网关,防止病毒,以保证工业数据、信息的安全。其中的一种隔离网关是:工业安全防护网关pSafetyLink,简称隔离网关.

它应用领域很广,可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

2系统概述编辑

说明

SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制。

由于各个应用领域对SCADA的要求不同,所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。

SCADA系统在电力系统中的应用最为广泛,技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统(EMS系统)的一个最主要的子系统,有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势,现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益,减轻调度员的负担,实现电力调度自动化与现代化,提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。

SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早,在保证电气化铁路的安全可靠供电,提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中,随着计算机的发展,不同时期有不同的产品,同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备,这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。

发展历程

SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统,全名为数据采集与监视控制系统。SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。SCADA系统发展到今天已经经历了三代。

第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统,如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代。

第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统,在第二代中,广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站,操作系统一般是通用的UNIX操作系统。在这一阶段,SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析,自动发电控制(AGC)以及网络分析结合到一起构成了EMS系统(能量管理系统)。第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统,并且系统不具有开放性,因而系统维护,升级以及与其它联网构成很大困难。

90年代按照开放的原则,基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段,各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期,国家计划未来三年内投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度。

SCADA计算监测中心

第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经诞生。该系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等技术,继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成,综合安全经济运行以及商业化运营的需要。 SCADA系统在电气化铁道远动系统的应用技术上已经取得突破性进展,应用上也有迅猛的发展。由于电气化铁道与电力系统有着不同的特点,在SCADA系统的发展上与电力系统的道路并不完全一样。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有由我所自行研制开发的HY200微机远动系统以及由西南交通大学开发的DWY微机远动系统等。这些系统性能可靠、功能强大,在保证电气化铁道供电安全,提高供电质量上起到了重要的作用,对SCADA系统在铁道电气化上的应用功不可没。

发展瞻望

SCADA系统在不断完善,不断发展,其技术进步一刻也没有停止过。当今,随着电力系统以及铁道电气化系统对SCADA系统需求的提高以及计算机技术的发展,为SCADA系统提出新的要求,概括地说,有以下几点:

1、SCADA/EMS系统与其它系统的广泛集成

SCADA系统是电力系统自动化的实时数据源,为EMS系统提供大量的实时数据。同时在模拟培训系统,MIS系统等系统中都需要用到电网实时数据,而没有这个电网实时数据信息,所有其它系统都成为“无源之水”。所以SCADA系统如何与其它非实时系统的连接成为SCADA研究的重要课题;现有的SCADA系统已经成功地实现与DTS(调度员模拟培训系统)、企业MIS系统的连接。SCADA系统与电能量计量系统,地理信息系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统以及办公自动化系统的集成成为SCADA系统的一个发展方向。

2、变电所综合自动化

以RTU、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。变电所的综合自动化已经成为有关方面的研究课题,我国东方电子等公司已经推出相应的产品,但在铁道电气化上还处于研究阶段。

3、专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用

3体系结构编辑

硬件

通常SCADA系统分为两个层面,即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通信,进行数据处理和运算。而客户用于人机交互,如用文字、动画显示现场的状态,并可以对现场的开关、阀门进行操作。还有一种“超远程客户”,它可以通过Web发布在Internet上进行监控。硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接,也可以以总线方式连接到服务器上。点到点连接一般通过串口(RS232),总线方式可以是RS485以太网等连接方式。

软件

SCADA由很多任务组成,每个任务完成特定的功能。位于一个或多个机器上的服务器负责数据采集,数据处理(如量程转换、滤波、报警检查、计算、事件记录、历史存储、执行用户脚本等)



典型的SCADA硬件配置图

。服务器间可以相互通讯。有些系统将服务器进一步单独划分成若干专门服务器,如报警服务器,记录服务器,历史服务器,登录服务器等。各服务器逻辑上作为统一整体,但物理上可能放置在不同的机器上。分类划分的好处是可以将多个服务器的各种数据统一管理、分工协作,缺点是效率低,局部故障可能影响整个系统。

通信

SCADA系统中的通信分为内部通信、与I/O设备通信、和外界通信。客户与服务器间以及服务器与服务器间一般有三种通信形式,请求式,订阅式与广播式。设备驱动程序与I/O设备通讯一般采用请求式,大多数设备都支持这种通讯方式,当然也有的设备支持主动发送方式。SCADA通过多种方式与外界通信。

SCADA通讯结构

如OPC,一般都会提供OPC客户端,用来与设备厂家提供的OPC服务器进行通讯。因为OPC有微软内定的标准,所以OPC客户端无需修改就可以与各家提供的OPC服务器进行通讯。

时间: 2024-10-02 23:18:32

SCADA系统的相关文章

B/S结构的Web SCADA图形可视化系统的开发

B/S结构的SCADA系统,也有人称为第四代SCADA.它集成了Internet技术.面向对象技术.DNA神经元技术等技术内核,使采集和监控的数据得以开放,能被更多的管理系统.控制系统和使用者所访问.WEB SCADA将会成为众多企业实现管控一体化所选择的第一步. Web SCADA系统与传统的SCADA系统有哪些优势 具有以下优点具 1) 可以远程访问,使用户虽远离现场,亦可处处关心 2) 广泛的技术合作成为可能,多人在多方对同一问题可进行会诊,甚至全世界 3) 报警方式的多途径实现,不仅能在

SCADA组态系统将主宰新的网络安全领域

自动化时代,SCADA系统扮演着很重要的角色,透过远程监控以及警报系统的提醒,使得自动化生产更有效率.但因为SCADA系统的历史原因,比较少考虑到网络安全的因素,因此随著越来越多的重要设备自动化程度的提高,SCADA系统也变成网络安全领域的一个趋势.  SCADA系统变成网络安全领域的一个趋势 随著计算机技术的迅速发展,技术精密度的增加,人们对于工业安全生产及现代自动化管理的要求越来越高,自动化工业势必需要利用远程监控设备,将工厂内各生产线中的传感器所搜集到的资料,回传给中央系统以便监控,所使用

工控系统的指纹识别技术

转载:灯塔实验室 当前,指纹识别技术已被或坏或好的广泛应用于ICT(信息和通信技术)系统.攻击者通过扫描网络获取设备指纹来关联漏洞入侵系统,安全防护者则利用设备指纹来发现系统的脆弱性,检测系统的网络异常.在工业控制系统(ICS)中,指纹识别技术亦用于发现ICS系统脆弱性,检测攻击行为等方向.本文主要关注工控安全领域指纹识别技术. 指纹识别是什么 在ICT领域里,指纹识别是利用不同信息描述运行于网络中的设备或者软件的一种技术.我们了解最多的是设备指纹,被用来远程识别设备的硬件,操作系统,运行软件(

SCADA Viewer方案总览

SCADA Viewer产品系列为广泛的行业提供了SCADA和HMI解决方案,并且还在持续增长. 我们的产品旨在用于涉及监视和控制实时数据的任何过程. 随着SCADA的流行度的增长,它的使用方式也越来越多. 事实上,任何具有更新信息的系统都是SCADA Viewer产品系列的候选者. 这里列出一些SCADA Viewer产品系列在行业中的运用. 楼宇自动化 监控和控制HVAC系统,照明,水,电梯 – 包括所有建筑系统和传感器在一个统一的模型,用于实时监控,分析,报警和自动化. SCADA Vie

工业领域SCADA与ICS术语的区别

初入工业领域的新手,对于SCADA系统和ICS系统有什么区别很难做一个区分,因为有些人告诉我们这是没有区别的.但是如果没有区别,那为什么我们需要两个不同的名字? 这个问题一直困扰着我很久,我觉得要解释这个问题,可能需要这个工程师在工业自动化领域工作多年,对工业自动化有相当深的认识才可以.在工业自动化领域,专业的术语不仅有SCADA和ICS,还有过程控制,离散控制,工业自动化,制造自动化系统,分布式控制系统,能源管理系统等等.我觉得作为一个初学者,搞清楚这些术语的含义以及这些术语的历史来源,是我们

初识SCADA

监控和数据采集(SCADA)是一种使用计算机,网络数据通信和图形用户界面进行高级过程监控管理的控制系统架构. SCADA控制操作的概念 0级包含设备,例如流量和温度传感器,以及控制元件,如控制阀等. 1级包含工业化输入输出(I/O)模块以及相关的分布式电子处理器.包含PLC和RTU(远程终端单元). 2级别包含监控计算机,在系统上的处理节点整理信息,并且提供操作员控制屏幕.包含SCADA软件和计算平台,例如,PLC可以将工业过程中冷却水的流量控制到设定点水平,但是SCADA系统软件允许操作员改变

别忘了在使用MES系统之前,还有关键一步!

如果你是不熟悉工业自动化领域的专业人士,又或者是从IT或其他背景进入到操作技术(OT)领域的相关人士,那么我相信你不会后悔读到这篇文章. 我们都想做到智能化生产,想将MES系统,APS系统应用到生产过程中,但是在开始这些工作之前必须要做到的就是如何让这些生产设备或者系统进行数据通信. [慧都MES系统是15年技术沉淀及创新研发的重要成果,旨在助力制造企业做到更加精益化,敏捷化和智能化的转型升级.] 工业集成的共同挑战之一是不同品牌或制造商的控制设备(PLC,DCS,驱动器,RTU,智能传感器)之

基于 HTML5 Canvas 的智能安防 SCADA 巡逻模块

基于 HTML5 Canvas 的智能安防 SCADA 巡逻模块 前言 随着大数据时代的来临,物联网的日益发展,原先的 SCADA 系统本身也在求新求变,从最开始的专业计算机和操作系统,到通用计算机和相关软件,再到现在基于 HTML5 Canvas 的新型组态开发,其应用的范围也从最初的电力,逐渐发展到应用于电力.冶金.化工.自动化群控等等大部分工控场景中,本文是将传统安防结合 SCADA 系统,制作的智能安防中的巡逻监控模块,主要采用 HT for Web 作为开发环境. 代码实现 绘制背景色

基于SCADA数据驱动的风电机组部件故障预警

吴亚联 1 , 梁坤鑫 1 , 苏永新 1* , 詹 俊 2(1.湘潭大学 信息工程学院, 湖南 湘潭 411105: 2.湖南优利泰克自动化系统有限公司, 湖南 长沙 410205) 摘 要: 为提高风电机组部件故障预警的精度和速度, 文章提出了一种基于SCADA数据的风电机组部件故障预警方法, 用于解决现存的风电机组部件故障预警时间与故障预警精度的矛盾. 首先SCADA历史数据通过数据预处理与BP神经网络建立机组部件正常状态模型, 随后以该模型为基础结合基于马氏距离的数据统计方法形成故障预警