现代Scada系统入门之Scada系统介绍

2022-06-08 15:09

发布于：湖南省

一直被问到，“什么是 SCADA 系统，它是如何工作的?” SCADA代表数据采集与监控。它是一个控制系统，旨在收集、分析和可视化来自工业设备的数据。接下来，这篇文章将介绍关于SCADA定义、工作原理、主要功能、应用领域等。

什么是 SCADA 系统?

SCADA全称Supervisory Control and Data Acquisition，即数据采集与监控系统，是指从工厂或其他远程位置的各种传感器收集数据，然后将这些数据发送到中央计算机，然后由中央计算机管理和控制数据的系统。

SCADA结合了软件和硬件来创建一个被称为自动化技术的控制系统。该系统接收有关流程和相关设备的数据，然后主管使用这些数据来控制和优化操作。

SCADA 系统可以分布在不同的位置，有时分布在广阔的地理区域，或者包含在单个设施中。SCADA 广泛用于石化行业、自来水输送系统、废水收集系统、管道和一系列其他工业过程。

SCADA 系统硬件

远程终端单元 (RTU) 或可编程逻辑控制器 (PLC) 等硬件用作获取传感器信息的本地收集点，通常同时通过编程逻辑触发所连接设备的动作。在 SCADA 系统中，传感器信息由通常称为“网关”的计算机从收集硬件中收集。

网关可以有多种形式：

靠近数据源的边缘计算机可以充当网关，在传输到云或中央物理服务器之前在本地处理数据。
除了提供用于机器监控和控制的触摸屏界面外，人机界面(HMI)还能够充当网关。
服务器本身既可以作为网关，也可以作为 SCADA 环境的控制中心。

收集后，传感器数据可以直接通过使用 SCADA 软件进行操作，也可以保存以供日后查看。SCADA 系统可以帮助从与执行的操作相同的位置或从单独的位置远程监视和控制这些过程。

工业中的可编程逻辑控制器

SCADA应用领域

SCADA 提供对资产和运营状态的实时可见性。因此，它可以帮助企业主和运营商做出更明智的决策、提高效率并最大限度地减少停机时间。众多行业都在使用 SCADA，包括制造设施、石油和天然气运营以及公用事业。

SCADA 可用于管理任何类型的设备。通常，SCADA 系统用于自动化难以人工控制的复杂工业过程。SCADA 系统广泛用于以下领域的控制：

1.发电、输电和配电：电力公司使用 SCADA 系统来检测电流和线路电压，监控断路器的运行情况，并让电网的各个部分在线或离线。

2.供水和污水处理：市政自来水公司使用 SCADA 来监测和调节水流量、水库水位、管道压力和其他因素。

3.建筑物、设施和环境：设施管理者使用 SCADA 来控制 HVAC、制冷装置、照明和入口系统。

4.工业制造：SCADA 系统管理准时制造的零件库存，调节工业自动化和机器人，并监控过程和质量控制。

5.公共交通：交通当局使用 SCADA 调节地铁、有轨电车和无轨电车的电力;使铁路系统的交通信号自动化;跟踪和定位火车和公共汽车;并控制铁路道口。

6.交通信号：SCADA调节交通信号灯，控制交通流量，检测乱序信号。

SCADA 历史演变

·1890 年代的远程控制和远程指示

·1920 年代远程指挥与控制

·1930 年运行前检查 (CEO) 系统，基于机电技术

·1960 年代的监控系统(远程控制和状态指示)

·1960年代数据采集游戏流行度(DAS)SCADA应运而生。

·1980 年代负载调度中心和控制

·1990 年代能源控制中心

·2000 年的能源管理系统

SCADA重要目标

SCADA 的重要目标如下：

监控：持续监控电压、电流等参数。
测量：用于处理的变量的测量。
数据采集：经常从 RTU 和数据记录器/相量数据集中器 (PDC) 采集数据。
数据通信：从现场到控制中心的大量数据的传输和接收。
控制：闭环和开环过程的在线实时控制。
自动化：传输线、断路器等的自动切换任务。

SCADA主要功能

下面列出了 SCADA 的重要功能：

数据采集
信息显示
监督控制
报警处理
信息存储和报告
事件获取顺序
数据计算
特殊 RTU 处理/控制

SCADA主要作用

重要的好处可以通过以下功能解决：

·持续监控过程

·实时控制

·自动化和保护

·远程控制和操作

SCADA系统要素

SCADA 系统的结构具有以下基本组件：

中央监控控制站：是一台或多台中央服务器(中央主机服务器)。

中间数据采集站：是 RTU 远程终端(远程终端单元)或 PLC(可编程逻辑控制器)可编程控制块的输入块，带有带执行器的传送功能继电器(现场液位传感器、开关设备控制箱和执行器阀……)。

通信系统：包括工业通信网络、电信设备和具有现场级数据传输功能到控制单元和服务器的多路复用交换设备

人机界面(HMI)：是显示数据处理过程供操作者控制系统运行过程的设备。

SCADA解决方案

通过以下步骤实施 SCADA 解决方案：

确定需要监控的内容
确定需要收集哪些数据以及如何收集
添加网关以连接当前数据收集点
将数据集中到预期监控位置
在SCADA 软件中映射数据
添加数据和控件的可视化
定义自动化和规则

然后，SCADA 软件将协助你和设备进行交互，提醒你需要注意问题，通知预测性维护并提供对少数或数千台设备的控制。

现代 SCADA 系统

基于云的 SCADA 系统是工业物联网 (IIoT) 的一部分。它们提供了一个整合的技术堆栈，可在生产运维中轻松部署。这种简化的 SCADA 架构允许实时远程监控和警报，并且更易于安装，简化了部署。

此外，大多数现代 SCADA 编辑器应用程序都具有快速应用程序开发 (RAD) 功能，允许用户相对轻松地设计应用程序。例如数维图科技自主研发的Sovit2D可视化Scada系统开发平台，轻松拖拽平台中的组件模型，即可快速搭建工业生产、城市运维、交通管理等应用场景，接入数据源驱动组件动效，还原真实生产运营场景。