SCADA(监控和数据采集)系统,即数据采集和监视控制系统。SCADA系统是基于工业计算机的DCS和电力自动化监控系统。它的应用范围很广,可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等许多领域的数据采集、监控和过程控制。
在电力系统中,SCADA系统应用最为广泛,技术发展最为成熟。它在远动系统中起着重要的作用,可以对现场运行的设备进行监视和控制,从而实现数据采集、设备控制、测量、参数调整和各种信号报警等多种功能。
SCADA系统是以工业计算机为基础的生产过程控制和调度自动化系统,可以对现场运行的设备进行监视和控制。由于不同应用领域对SCADA的要求不同,SCADA系统在不同应用领域的发展也不完全相同。SCADA系统在电力系统中应用广泛,技术发展最为成熟。作为能量管理系统(EMS)最重要的子系统,它具有信息完整、提高效率、正确把握系统运行状态、加快决策速度、有助于快速诊断系统故障状态等优点。现在已经成为电力调度不可缺少的工具。它在提高电网运行的可靠性、安全性和经济效益,减轻调度员的负担,实现电力调度的自动化和现代化,提高调度的效率和水平等方面具有不可替代的作用。
SCADA较早应用于铁路电气化远动系统,为保障电气化铁路安全可靠供电,提高铁路运输调度管理水平发挥了巨大作用。在铁路电气化SCADA系统的发展过程中,随着工业计算机技术的不断发展,不同时期出现了不同的产品。同时,我国也从国外引进了大量的SCADA产品和设备,带动了铁路电气化远动系统向更高的目标发展。
硬件方面,通常SCADA系统分为两个层次,即客户机/服务器架构。与服务器硬件设备通信,进行数据处理和计算。通常工业平板电脑的触控功能用于人机交互,比如用文字和动画显示现场的状态,操作现场的开关和阀门等。还有一种是“超远程客户端”,通过工控机的有线或无线通信功能,通过Web发布在互联网上进行监控。硬件(如PLC或工业平板)可以通过点对点或总线连接到服务器。点对点连接一般是通过串口(RS232),总线方式可以是RS485、以太网等连接方式。
通信基于工业计算机或工业服务器。SCADA系统中的通信可分为内部通信、与I/O设备的通信和外部通信。客户端和服务器之间以及服务器和服务器之间的通信通常有三种形式:点播、订阅和广播。设备驱动程序和I/O设备之间的通信通常是根据请求进行的。大多数设备都支持这种通信模式,当然也有一些设备支持主动传输模式。SCADA通过多种方式与外界通信。例如,OPC通常提供OPC客户端与设备制造商提供的OPC服务器进行通信。因为OPC有微软制定的标准,所以OPC客户端不需要修改就可以和各个公司提供的OPC服务器进行通信。