数据采集SCADA系统
SCADA的名词解释
SCADA的名词解释现代科技的飞速发展使得人们的生活越来越依赖于信息技术和自动化系统。
而在各种自动化系统中，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种关键的技术，它在各个行业中广泛应用，为生产效率提升和管理优化做出了巨大贡献。
本文将对SCADA进行全面解释，探讨其定义、功能和应用范围。
一、定义SCADA是一种用于监控和控制系统的集成软件和硬件技术。
它通过采集、传输、分析和控制现场设备的数据，实现对生产过程的实时监控和远程控制。
简而言之，SCADA系统就像一个大脑，通过感知环境、处理数据和制定决策，来确保自动化系统的稳定运行。
二、功能1. 数据采集：SCADA系统通过传感器或现场设备采集数据，并将其转化为数字信号进行存储和分析。
这些数据可以包括温度、压力、流量等各种参数，用于监测设备状态和生产过程。
2. 实时监控：基于数据采集提供的实时信息，SCADA系统可以对设备运行状态进行监控。
操作员可以通过友好的界面实时查看设备的工作情况，如温度异常、压力过高等，便于及时处理故障和异常情况。
3. 远程控制：SCADA系统允许操作员通过远程访问控制设备，对生产过程进行调整和优化。
通过远程控制，操作人员可以改变参数设置、开启/关闭设备，以便实现最佳生产效率和降低能源消耗。
4. 数据分析：SCADA系统可以对历史数据进行分析，以便提供有关设备状态和生产绩效的报告和趋势分析。
这些数据分析可以帮助企业进行决策制定和改进生产流程，提高质量和效率。
三、应用范围1. 工业领域：SCADA系统广泛应用于工业生产过程的监控与控制，包括化工、电力、石油、制造业等。
通过SCADA系统，企业可以实现设备状态的实时监控和故障预警，提高生产效率和安全性。
2. 城市基础设施：SCADA系统在城市基础设施的监控和管理中起着重要作用。
例如，水处理厂、供电系统、交通信号灯等都可以通过SCADA系统进行实时监测和控制，以提供高效的城市运行。
SCADA系统介绍完整版
RTU能执行旳任务流程取决于下载到 CPU中旳程序。应用程序可用工程中常 用旳编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU旳特点： （1）同步提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成旳、更紧凑旳模块化构造设
3、两种构造比较
• （1）B／S模式旳优点和缺陷 • B／S构造旳优点体现在： • 具有分布性特点，能够随时随处进行查询、
浏览等业务处理。
• 业务扩展简朴以便，经过增长网页即可增 长服务器功能。
• 维护简朴以便，只需要变化网页，即可实 现全部顾客旳同步更新。
• 开发简朴，共享性强。
• B／S 构造旳缺陷体现在：
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大旳计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完毕了对测控点分散旳多种过程或 设备旳实时数据采集，本地或远程旳自动 控制，以及生产过程旳全方面实时监控， 并为安全生产、调度、管理、优化和故障 诊疗提供必要和完整旳数据及技术手段。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
数据采集和监控(SCADA)系统
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。
SCADA 系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA 系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。
数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或者下级调度人工调控。
通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，普通认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。
一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站(远方终端装置 RTU 或者变电站综合自动化系统) 组成。
主站通常在调度控制中心 (主站端) ，子站安装在变电站或者发电厂(厂站端) ，主站通过远动通道或者广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。
国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。
厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。
SCADA 所采集的数据包括摹拟量测量 (又称为“遥测”)，状态测点 (又称为“遥信”) 和脉冲累加量 (又称为“遥脉”)。
SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。
前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。
后台子系统进行数据处理。
SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。
画面联结数据库，于是画面就直观地给出该系统状态的正确景象。
SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或者运行限值已被超过时通知调度员。
SCADA-数据采集与监视控制系统
制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
目录电力系统应用在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。
它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。
它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。
在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
SCADA在石油管道工程中占有重要的地位，如用在系统管理石油管道的顺序控制输送、设备监控、数据同步传输记录，监控管道沿线及各站控系统运行状况等。
各站场的站控系统作为管道自动控制系统的现场控制单元，除完成对所处站场的监控任务外，同时负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下达的命令，并将所有的数据记录储存。
除此之外的基本功能，现在的SCADA管道系统还具备泄露检测、系统模拟、水击提前保护等新功能。
石油方面应用目前，国外已广泛采用SCADA系统来实现对城市燃气管道的自动监控和自动保护，并已发展成为燃气管道自动控制系统的基本模式。
SCADA系统的工作原理是：根据数据采集系统获得的系统运行工况参数与设计工况参数的比较结果，然后通过由调节阀和与之配套的电动、气动、电液联动或气液联动执行机构以及检测被调参数的仪表等组成的自动调节系统对某些偏离设计工况的运行参数进行自动纠偏调节。
发展历程SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。
SCADA-数据采集与监视控制系统
SCADA-数据采集与监视控制系统SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统。
它是由许多硬件和软件组成的综合性系统，广泛应用于能源、化工、交通、水务、制造业等行业中，用于实时监视和控制远程设备和过程。
1.硬件：包括传感器、控制器、通信设备等。
传感器用于收集各种数据，比如温度、压力、流量等。
控制器用于控制和执行各种操作，比如开关、阀门、电机等。
通信设备用于数据传输和远程访问。
2.软件：包括数据采集、数据处理、数据存储和数据展示等功能。
数据采集软件用于实时收集数据，并将其传输到中央处理单元。
数据处理软件用于对数据进行处理和分析，比如计算平均值、最大值、最小值等。
数据存储软件用于将数据保存在数据库中，以便后续查询和分析。
数据展示软件用于将数据以图形、报表等形式展示给操作员。
3.人机界面：主要包括监视和控制台。
监视台用于显示实时数据和趋势图，以便操作员进行监视和分析。
控制台用于操作设备和过程，比如打开或关闭设备，调整设备参数等。
SCADA系统的主要优点是提高了生产效率和安全性。
通过实时监视和控制远程设备和过程，可以及时发现和解决问题，减少了停机时间和生产成本。
同时，SCADA系统可以提供报警和预警功能，帮助操作员快速响应异常情况，避免事故的发生。
此外1.可扩展性：SCADA系统可以根据实际需要添加或删除设备和过程，以适应不同的生产环境。
2.可靠性和稳定性：SCADA系统采用冗余设计和故障恢复机制，确保系统的可靠性和稳定性。
3.安全性：SCADA系统采用各种安全措施，比如访问权限管理、防火墙等，保护系统免受非法访问和攻击。
总之，SCADA系统是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统，广泛应用于各个行业中。
它通过实时收集和传输数据，并提供实时的监视和控制功能，帮助操作员快速响应异常情况，提高生产效率和安全性。
数据采集SCADA系统
SCADA与PLC的不同之处
PLC是产品名称，也代表某种技术，而SCADA更侧重功能 和技术，在市场上找不到一种公认的SCADA产品。 因为PLC可以是产品，它有成熟和完善的体系结构，系统
的可靠性等性能更有保障，而SCADA系统时用户集成，
因此，其整体性能与用户的集成水平紧密相关，通常要低 于PLC。
视和控制。
SCADA系统的组成
它包含3个 部分：第一 个是分布式 的数据采集 系统，即下 位机；第二 个是过程监 控与管理系 统，即上位 机；第三个 是数据通信 网络，包括 上位机网络 系统、下位 机网络以及 将上、下位 机系统连接 的通信网络。
SCADA 系统结构示意图 污水处理厂SCADA系统
监控。
远程终端单元RTU
性能 可靠
RTU
结构 简单 价格 便宜
应用于管网 测压的RTU 其功能是实 时、准确地 监测遍布于 全市的自来 水管网压力 变化情况， 另外还可能 监测流量、 余氯和浊度 等数据信息。 由于管网测 压工艺简单、 无需控制、 散布广泛， 故此类产品 要求有如左 这些特点。
上位机系统
SCADA与PLC的异同
PLC在程序运行上采用“扫描”的方式工作，如图所 示。在系统程序监控下，PLC周而复始地按照固定顺 序对系统内部的各种任务进行查询，判断和执行。 这个过程实际上是一个不断新欢的顺序扫描过程， 一个顺序扫描过程称为一个扫描周期。
SCADA、 PLC是最常 见的几个自 动化专业词 汇，它们都 是属于广义 的计算机控 制系统，在 一个综合自 动化系统中， 它们都处于 系统的最底 层，即都属 于过程控制 层。
SCADA系统的应用(无人工作站系统)
无线通信基站网 邮电通信机房空调网 电力系统配电网
SCADA系统-汇报
SCADA系统-汇报SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition），即监控控制和数据采集系统，是一种广泛应用于工业自动化领域的实时数据监控和远程控制系统。
SCADA系统通过采集数据、实时监控、报警和数据分析等功能，帮助企业实现生产过程的高效管理和控制，以提高生产效率和降低生产成本。
本文将对SCADA系统进行详细介绍和分析。
SCADA系统由四个主要组成部分构成，包括远程站点、本地站点、通信网络和中央数据处理中心。
远程站点通常是工业生产现场，用于采集各种传感器数据，如温度、压力、流量等。
本地站点负责对采集到的数据进行实时监控和控制，同时也可以对采集到的数据进行备份和存储。
通信网络用于连接远程站点和本地站点，并将采集到的数据传输到中央数据处理中心。
中央数据处理中心是SCADA系统的核心，负责数据的处理、报表生成、故障诊断和预测分析等功能。
SCADA系统的应用范围非常广泛，包括电力、水务、石化、交通等许多行业。
以电力行业为例，SCADA系统能够实时监控电网的运行状态，通过检测故障并作出及时的反应，保证电网的稳定运行。
在水务行业中，SCADA系统可以监测和控制水厂的供水过程，确保水质和水压的稳定。
在石化行业中，SCADA系统可以监测化工生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量等，并及时报警和采取控制措施。
在交通行业中，SCADA系统可以实时监控交通信号灯、天气条件等，并作出相应的调整，以提高交通效率和安全性。
SCADA系统的优点主要包括以下几个方面。
首先，SCADA系统能够实时监控和控制生产过程，及时发现并处理问题，提高生产效率和质量。
其次，SCADA系统可以自动化地收集和分析数据，提供决策支持和故障诊断等功能，帮助企业做出更加科学的管理决策。
此外，SCADA系统还具有灵活性和可扩展性，能够根据企业需求进行定制和扩展，满足不同行业的需求。
然而，SCADA系统也存在一些挑战和风险。
监控与数据采集技术SCADA系统介绍
2．分布式微机远动装置
• 分布式微机远动装置较集中式微机远动装置 具有如下优点：布置灵活，便于采集地理上 分布的信号；连线简单，可靠性高；便于扩 容，容量可以增大；便于采用交流采样方式； 便于实现多规约转发和一发多收。
• 分布式微机远动装置的特征为：多CPU、串 行总线、智能模块，既可以柜集中组屏，又 可以分散布置。
TAB
GD RE I F
JA M7
KB N8
LC O9
ENRTUENR PRINT
4BMNCb/s
GD GD GD GD T2 U3
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
X2.5
电台
Байду номын сангаасPLC
RTU
（1）上位机组成： 上位机系统通常包括SCADA服务器、工程师站、操作
员站、WEB服务器等，这些设备通常采用以太网联网。
RTU结构原框图
2 SCADA系统结构
RTU的功能： RTU的主要作用是进行数据采集及本地
控制，进行本地控制时作为系统中一个独立 的工作站，这时RTU可以独立的完成连锁控 制、前馈控制、反馈控制、PID等工业上常用 的控制调节功能；进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元，完成或响应本站与中心 站或其它站的通讯和遥控任务。
2 SCADA系统结构
RTU的配置与程序执行： RTU的主要配置有CPU模板、I／O（输入／输出）
模板、通讯接口单元，以及通讯机、天线、电源、机 箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到CPU中的程 序。应用程序可用工程中常用的编程语言编写，如梯 形图、C语言等。有些设备采用C语言编程。
2 SCADA系统结构
2 SCADA系统结构
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数据采集SCADA系统
数据采集系统是指为了实现对数据的采集、传输、处理和存储等功能而设计的一种系统。
SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集系统）是一种用于对工业过程进行监控和控制的系统，它通过数据采集来实时监测和分析工业过程，并通过控制指令对工业设备进行远程操作。
在数据采集SCADA系统中，数据采集是一个关键环节，它主要通过传感器、仪表和设备接口来获取现场数据。
传感器可以是温度传感器、压力传感器、流量传感器等，它们可以实时采集现场的温度、压力、流量等参数，并将数据传输给数据采集系统。
仪表是用于测量和记录设备的工艺参数，如液位仪表、流量仪表等，它们可以实时监测设备的运行状态，并将数据传输给数据采集系统。
设备接口是用于将设备和数据采集系统连接起来的接口，如Modbus接口、OPC接口等，它们可以实现设备数据的传输和交互。
数据采集系统不仅要能够实时采集现场数据，还要能够将采集到的数据进行处理和存储。
数据处理主要涉及数据的清洗、校验、转换和计算等过程，以提高数据的质量和准确性。
数据存储主要通过数据库来实现，它可以将采集到的数据按照特定的格式进行存储，并提供查询和分析功能，以支持后续的数据处理和决策。
在实际应用中，数据采集SCADA系统通常还需要具备以下功能：
1.实时监控和控制：可以通过图形界面实时显示监控参数，并可对设备进行远程操作和控制，如开关机、调节参数等。
2.历史数据分析：可以对历史数据进行分析和统计，以发现设备运行的趋势和异常情况，并提供相应的预警和报警功能。
3. 报表生成和导出：可以根据用户的需求生成各种报表，并支持导出为Excel、PDF等格式。
4.可靠性和安全性：系统要有高可靠性和安全性，能够实时备份和恢复数据，同时要有权限管理和防火墙等机制，以保护数据的安全。
5.扩展性和兼容性：系统要支持模块化设计和接口扩展，以适应不同场景和设备的需求，并能与其他系统进行数据交互和集成。
总的来说，数据采集SCADA系统是一个重要的工业控制系统，它可以实时监测和控制工业过程，并通过数据采集、处理和存储来实现对现场数据的全面管理和分析。
随着工业自动化的发展和应用的不断扩大，数据采集SCADA系统将在各个行业中发挥越来越重要的作用。