第一章SCADA系统概述.doc

SCADA系统 北京易控微网科技有限公司 王铁钢 著 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 SCADA系统概述 3 1.1. SCADA系统的意义 3 1.2. SCADA系统的构成 3 1.3. SCADA的主站系统 4 1.4. SCADA的通讯系统 5 1.5. SCADA的远方终端单元 5 1.6. SCDAD的典型应用 6 第二章 SCADA主站系统 7 2.1. 概述 7 2.2. 系统硬件构成 7 2.3. 系统软件构成 12 2.3.1. 规约接口模块 12 2.3.2. 实时数据库 13 2.3.3. 图形界面 14 2.3.4. 图形工具 15 2.3.5. 报警 15 2.3.6. 历史数据 16 2.3.7. 网络发布 16 2.3.8. 主站系统的工作阶段划分 17 2.4. SCADA软件的上层应用 17 第三章 SCADA通讯系统 19 3.1. 概述 19 3.2. 有线系统 22 3.3. 无线系统 23 3.4. 网络系统 24 第四章 远程终端单元（RTU） 26 4.1. 概述 26 4.2. 远程信号 26 4.3. 远程命令 28 4.4. 远程测量 29 4.5. 远程调节 30 4.6. 交流采样技术 31 4.7. 其它测量技术 32 4.8. 电源系统 32 4.9. 通信接口 33 4.10. 系统软件 34 第一章 SCADA系统概述 SCADA系统的意义 SCADA是Supervisory ControI And Data AcquiSition System 的缩写，是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统。 了解生产情况是实施科学生产的基础，如果生产过程分布很近，可以采用就近控制的办法，就地接线，就地监视，就地控制，对于复杂的过程生产采用DCS系统控制的比较多，也有采用PLC的或者专业控制器。而对于生产各个环节分布距离非常远的，比如几公里，几十公里，几百公里甚至几千公里的，如变电站，天然气管线，油田，自来水管网，随着技术的发展，人们慢慢发展出远程采集监视控制系统，称为SCADA系统。 SCADA系统与其他系统的区别在于： 分布区域广泛 主站与控制对象距离远 监控终端的工作条件苛刻 通讯系统复杂多变 通讯系统不保证可靠传输 SCADA系统与控制系统的比较 SCADA系统的构成 SCADA系统主要包括三部分组成，主站端，通讯系统和远程终端单元。 主站一般采用先进的计算机，有着良好的图形支持，现在采用PC计算机和WINDOWS系统居多，在历史上，曾经有很多系统采用UNIX系统和XWINDOWS图形界面。一个主站可能的分站数量从几十到几百、几千个不等。 通讯系统就非常复杂了，有线的包括音频电缆、载波电缆、光纤、电力载波等，无线的包括电台、卫星、微波等。 远程终端单元(RTU or Tele Control )的品种也很多，大的系统由很多机柜组成，小的系统可能就是一个小盒子。 SCADA的主站系统 SCADA系统的主站过去由很多著名的系统是基于UNIX操作系统家族和XWINDOW图形界面的。 随着计算机系统的发展，特别是PC机的发展，PC机和PC机上运行的操作系统在扮演着越来越重要的角色。 庞大的主站系统一般包括如下内容： 通讯前置系统，主要负责解析各种不同的规约，完成通讯接口数据处理，包括数据转发。包括前置计算机，串口池或者MODEM 池，机架，防雷措施和网络接口。 实时数据库系统，主要包括运行实时数据库的服务器。 工程师工作站，负责系统的组态、画面制作和系统的各种维护。 生产调度工作站，是监控系统的主要用户，显示画面，画面浏览，实现各种报警等。 各种监控工作站，主要用于特别庞大的系统，几个人已经无法监控的情况，这时会根据需要，设立各种的监控工作站，每个工作站有人员工作。 历史数据库服务器，是SCADA系统保存历史数据的服务器。 WEB服务器，是现在SCADA主站系统的一个流行趋势，只要用户装有浏览器软件，得到相应的授权，就可以访问相应的他关心的数据。 上层应用工作站，主要用于实时数据和历史数据的挖掘工作。在电力系统比如潮流分析，负荷预测，事故追忆，电网稳定性分析，能量管理 等等。在自来水行业包括管网压力损耗分析，管网经济性分析，管网漏失分析等。在采油工程上，包括示功图显示，示功图分析，泵况分析，功图计产等等。