發布日期：2022-07-14 點擊率：41
近幾年，SCADA系統從系統型式，通訊模式和RTU的選型等各方面都出現了一些新的技術。本文介紹了這些新的系統型式，通訊模式和一些新型的支持這些新的通訊方式的RTU。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統，即遠程控制和數據采集與監視系統。SCADA系統是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。
SCADA系統的應用領域很廣，它可以應用于石油、化工、電力系統、給水系統、市政等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統以及電氣化鐵道上又稱遠動系統。
一般將SCADA系統可以分為監控中心，通訊網絡，和現場遠程測控系統三部分。
監控中心的由軟件和硬件組成。其中硬件常用通用的服務器或服務器集群組成，是通用商用設備。軟件則多采用專用的SCADA系統軟件。目前這類軟件很多，隨了網絡技術等技術的發展，監控中心軟件展現出越來越先進的特性，如：
l 支持手機作為操作終端
現在已經有一部分SCADA系統軟件直接支持手機作為操作終端。這使得SCADA的使用范圍從監控室擴大到任何手機網絡可以到達的區域。
l 視頻與工業數據一體化
大很多情況下，視頻監控和工業數據監控是一起上的，或服務于同一應用的。將視頻與SCADA系統集成在一起的要求越來越普遍。這兩在行業的軟件產品正在相互融合，但能完全集成在一起的來不多。國內已經有將視頻監控畫面集成到工業數據監控畫面中的產品。
l B/S結構
B/S結構即瀏覽器/服務器結構的軟件。軟件本身類似于一個大型服務網站。有不少軟件有B/S的版本，但完全B/S結構的SCADA中心軟件不多。
l 大地域，大視圖，海量數據
常見的工業組態軟件實用上限都定位于幾千點以內。當系統的I/O點數超過一萬時，性能等可用性方面會出現問題。而實際高端應用往往達到數十萬點，一天的歷史數據就可達到幾個G到十幾個G的容量。這種情況下只有少數的SCADA平臺的滿足要求。
l 在線組態及組態與顯示一體化技術
組態環境與運行環境一體化，大大簡化了系統實施和維護的難度。目前有少數軟件支持這一特性。
l 遠程組態和維護技術
如果SCADA系統的組態環境也是B/S結構的，就可以提供很強的遠程維護支持。大大降低項目實施和維護的成本，同時也降低最終用戶的維護成本。
l 復雜的權限管理
過去SCADA系統的操作員是限定在很少的幾個人，現在SCADA系統由一個專業的，使用面狹窄的軟件，向面向全企業不同層面，不同部門的人員提供服務的網站發展，這就要求SCADA軟件內置復雜的權限支持。
隨著手機網絡和互聯網的發展，用于SCADA的通訊網絡也由原來的無線射頻、電話網絡為主轉向GPRS，CDMA、ADSL、寬帶、光纖等為主。
l 基于ADSL的SCADA系統
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)是非對稱數字線路縮寫，是在普通電話線上傳輸高速數字信號的技術。通過采用新的技術在普通電話線上利用原來沒有使用的傳輸特性，在不影響原有語音信號的基礎上，擴展了電話線路的功能。
北京碩人時代科技的上位機軟件HOMS直接支持包括ADSL在內的Internet聯接，支持動態域名和控制器IP機制，同時支持靜態和動態的IP。
下位機STEC系列控制器有很強的通訊能力，自帶以太網接口。目前ADSL模塊多為以太網接口方式，這樣，STEC系列控制器直接支持ADSL通訊模塊接入。STEC控制與ADSL模塊相聯，以ADSL通訊模塊作為TCP/IP的網關，聯接到INTERNET，或者通過運行于LINUX操作系統上的PPPOE的驅動，聯入Internet，獲得Internet上的一個合法IP。在控制中心可搭建與INTERNET相聯的中央服務器，通過INTERNET在IP層與控制器直接通訊。
基于GPRS的SCADA系統
GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。
基于GPRS網絡平臺的無線DDN可以提供點對點、外圍設備間、外圍設備與中心節點之間的通信方式，適用于信息互傳、數據互備、遠程監測等行業應用。特別適用于突發性、高頻率、點多分散、小流量的數據傳輸。
北京碩人時代提供的基于GPRS 的SCADA系統支持多種GPRS通訊模式。支持點對點輪詢方式、數據中心模式、基于Internet組網模式、基于APN內部GPRS組網方式，支持動態IP、動態域名。
下位機STEC系列控制器支持與GPRS的透明傳輸，提供專門適合于GPRS通訊的通訊協議。支持232、485和以太網接口方式的GPRS DCU模塊。
電話撥號輪詢SCADA系統
公共電話網（PTSN）是上百年歷史的網絡，盡管通訊技術的發展日新月異，基于公共電話網的通訊方式仍占有一席之地。
北京碩人時代科技有限公司是最早實現全功能的基于電話撥號的SCADA系統的公司之一。全面實現了數據采集、遠程控制和故障上傳的功能。
SCADA系統的一般模式為：
監控中心采用兩臺通訊服務器，一臺負責數據采集、控制指令發送、一臺負責專門接受各熱力站的報警信息；一臺數據庫服務器，采用大型數據庫；一臺網絡發布服務器運行B/S結構網絡版監控軟件HOMS。這種通訊方式成熟可靠。需要為每個下位站設電話線。初投資和運行費都相對較為經濟。
現場采集和控制系統的核心是現場采集與控制器，或稱為遠程終端單元RTU(Remote Terminal Unit)。除了一般控制器要求的功能外，RTU要求有很強的遠程通訊能力。
上文提到的STEC系列控制器對最新的基于互聯網、ADSL、以太網、GPRS、GSM、光纖等通訊和傳統的電話撥號等方式的通訊都有很好的支持，并且有大量的實際應用案例。
STEC系列控制器具有以下特點：
1． 嵌入式技術，多功能、高度集成
2． 模塊化設計，很高的應用伸縮性
3． 強大通訊功能，支持以太網、PTSN、GPRS、VPDN、ADSL等多種通訊方式，內置TCP/IP、PPP、HTTP、FTP協議
4． 強大的Internet網絡服務，支持遠程維護，內置HTTP Server, FTP Server, Telnet Server等網絡服務，提供XML數據源，方便應用與調試
5． 內置歷史數據存儲模塊和可擴充的16M電子盤，無須編程可存儲長時間的歷史數據
6． 支持彩色液晶顯示模塊
7． 提供虛擬機支持，使用者可以離機在ＰＣ上仿真控制器的運行，極大方便調試與維護
8． 支持所見即所得的可視化的人機界面組態
9． 適應時代的靈活易學的控制腳本，易于為新一代工程師學習掌握
10． 可實現一般控制器無法實現的復雜控制邏輯和控制策略，同時內置大量可配置的PID和邏輯控制回路
11． 強大的通訊的組態與腳本開發，便與工程師實現與現場智能儀表的通訊，以及實現與第三方的數據采集中心的通訊
12． 提供數據濾波功能
13． 可配置的故障檢測與自動上傳，上傳方式多樣
14． 全光電隔離
市場上也有很多面各特定通訊方式配套的產品，如為GPRS通訊方式配套的RTU。碩人時代的ARKA系列遠程測控模塊專為配合GPRS/CDMA遠程通訊設計，具有更高的性價比。
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