5SCADA系统设计和开发.pptx

SCADA系统设计与开发;概述 SCADA系统生命周期 SCADA系统设计原则 SCADA系统设计步骤 SCADA系统调试 SCADA系统可靠性设计 ;概述;概述;SCADA系统生命周期;SCADA系统设计原则—可靠性; 为提高系统可靠性，需要从硬件、软件等方面着手。首先要选用高性能的上、下位机和通信设备，保证在恶劣的工业环境下仍能正常运行。其次是设计可靠的控制方案，并具有各种安全保护措施，比如报警、事故预测、事故处理等。 ; 对于特别重要的监控过程或控制回路，可以进行冗余设计。对于一般的控制回路选用手动操作为后备；对于重要的控制回路，选用常规控制仪表作为后备。对于监控主机，可以进行冷备份或热备份，这样，一旦一台主机出现故障，后备主机可以立即投入运行，确保系统安全。当然，冗余是多层次的，包括I/O设备、电源、通信网络和主机等。冗余设计多可以提高可靠性，但系统成本也会显著增加。 ;SCADA系统设计原则—先进性;SCADA系统设计原则—实时性; 在SCADA系统中，不同的监控层面对实时性的要求是不一样的，下位机系统对实时性的要求最高，而监控层对实时性的要求较低。在系统设计时，要合理确定系统的实时性要求，分配相应的资源来处理实时性事件，一方面保证实时性要求高的任务得以执行，又要确保系统的其它任务也能及时执行。;SCADA系统设计原则—开放性;SCADA系统设计原则—经济性;SCADA系统设计原则—可操作与可维护性; SCADA系统的设计与开发要比一般的PLC控制系统要复杂许多。SCADA系统的设计与开发主要包括三个部分的内容：上位机系统设计与开发、下位机系统设计与开发以通信网络的设计与开发。SCADA系统的设计与开发具体内容会随系统规模、被控对象、控制方式等不同而有所差异，但系统设计与开发的基本内容和主要步骤大致相同。一个完整的SCADA系统设计与开发步骤如下图所示。 ;SCADA系统设计步骤—需求分析与总体设计 ;系统总体设计文件通常包括以下内容： ①主要功能、技术指标、原理性方框图及文字说明； ②SCADA系统总体通信网络结构、性能与配置； ③上、下位机的配置、功能及性能，数据库的选用； ④主要的测控点和控制回路；控制策略和控制算法设计，例如PID控制、解耦控制、模糊控制和最优控制等； ⑤ 系统的软件功能确定与模块划分，主要模块的功能、结构及流程图； ⑥ 安全保护设计，联锁系统设计； ⑦ 抗干扰和可靠性设计； ⑧ 机柜或机箱的结构设计，电源系统设计； ⑨ 中控室设计，操作台设计； ⑩ 经费和进度计划的安排。;SCADA系统设计步骤—设备选型;SCADA系统设计步骤—设备选型;SCADA系统设计步骤—设备选型;SCADA系统设计步骤—软件开发; SCADA系统调试; SCADA系统调试; SCADA系统调试; 系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键，因此需要采取措施提高信号抗干扰能力以保障SCADA 系统正常运行。 分析干扰源 研究抗干扰措施; SCADA系统可靠性设计——干扰类别;来自空间的辐射干干扰 来自系统外引线的干扰 来自信号线引入的干扰 来自接地系统混乱时的干扰 ; 为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施： 抑制干扰源； 切断或衰减电磁干扰的传播途径； 提高装置和系统的抗干扰能力。 具体可体现在： 设备选型 综合抗干扰设计 ;（1）、硬件抗干扰 采用性能优良的电源，抑制电网引???的干扰 电缆选择的敖设 硬件滤波及软件抗干扰措施 信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰 。 正确选择接地点，完善接地系统 ;软件抗干扰 一方面可以弥补某些硬件抗干扰的不足，另一方面有效处理软件中存在的“bug” 程序运行失常的对策 系统“死锁”的对策 控制状态失常的对策