SCADA系统的冗余环网连接
SCADA冗余
一、配置SCADA冗余的前提条件：1、两个SCADA SERVER 又同样的过程数据库2、相同的I/O DRIVER 配置3、连接到相同的设备4、SCU配置成报警同步。
5、独立于IFIX软件外，两个SCADA服务器和客户端的机器在物理网络连接是通的。
在5.0以后，要去单独2个直连网卡做服务器同步。
二、客户端配置1、启动客户端IFIX软件，打开IFIX软件的SCU（系统配置程序），其画面如下：（确保禁用了SCADA支持）2、打开系统配置的网络配置，打开的画面如下：画面（一）3、网络中选择网络连接的协议，如TCP/IP协议。
4、删除所有已经配置的远程节点5、在远程节点名中输入用户定义的逻辑节点的名称。
（在图中有标注）。
关于远程逻辑节点名的使用是这样的，假设我们取的远程的节点名称是PROD_1,二两个SCADA 服务器的名称分别是SCADA10P(主)和SCADA10B（备），那么在数据连接，VBA脚本，调度，动画的数据源中引用格式是FIX32.PROD_1.TANKEVEL.F_CV 而不是FIX32.SCADA10P_1.TANKEVEL.F_CV。
6、然后选择上图中的按纽，进入下面的画面：主的SCADA服务器的物理节点名7、在上面的画面中的设置如下：首先选中“启用逻辑节点名（E）”复选框，在主节点名中输入主的SCADA服务器的物理节点名，在备节点名中输入备用SCADA服务器的物理节点名，最后单击画面的“确定”按纽关闭画面，返回到画面（一），单击画面（一）的“确定”按纽，返回到SCU配置画面。
8、打开下面的画面：（SCU—配置—本地启动）选中“本地节点别名”，单击“确定”按纽，返回到SCU配置画面。
9、保存SCU配置，退出SCU配置。
10、修改系统的HOST文件，该文件的目录是WNNT：\SYSTEM32\drivers\etc\host.ini ，将两个SCADA 服务器的IP地址、节点名称、机器名称信息添加到该文件当中，如：192.168.0.1taida1 taida1192.168.0.2taida2 taida2修改完毕后，保存该文件，重新启动IFIX ！客户端配置完毕。
W2000C机型SCADA系统介绍
1.1 SCADA系统1.1.1 系统概述W2000M SCADA系统由上海电气风电设备有限公司根据风电市场的特殊要求，通过自主设计开发完成的。
系统采用高速光纤以太网交换机组成通讯网络，通讯速率可达100Mbps。
系统支持Turbo Chain双环冗余网络结构，具有强大的冗余能力，当一条通讯线路遇到故障时，能够在20ms的时间内迅速切换到另一条通讯线路，从而保证整个通讯的安全、稳定和可靠。
系统数据服务器采用实时工业数据库，使用方便友好，系统数据存储容量大，计算分析速度快，可以实现各种统计功能。
W2000M SCADA系统具备完全意义上的可拓展能力，可以根据业主的具体要求开发特殊的服务功能。
1.1.2 系统通讯结构SCADA系统采用高速以太网作为通讯网络，能够支持星型、环型、总线型、倒树形等多种通讯结构。
根据风电场实际布置情况，通常采用星型和环形。
1.1.2.1 星型网络结构图表1星型网络结构图对于风电机组的安装位置离开中控室较近的情况，可以采用星型网络结构，如上图所示。
在这种通讯网络结构下，风电机组将信号直接发送位于中控室的以太网交换机上，因此每一台风电机组的通讯线路都是独立的，这可以从最大程度上避免风电机组之间由于通讯线路问题而产生的干扰。
1.1.2.2 环形网络结构对于风电机组的安装位置离开中控室比较远的情况，使得风电机组不能够采用星型网络通讯结构的情况下，可以采用环形通讯网络，如下图所示。
图表2环形通讯网络结构SCADA系统采用Turbo Chain冗余技术，位于风机控制柜中的交换机和位于中控室的交换机组成双环冗余网络，网络自愈时间小于20ms。
从环型网络的结构区分，可以将环型网络分为首尾相连形的环型网络和交叉形的环型网络，图中直线代表光纤。
首尾相连形的环形通讯结构要求风力发电机在地理位置的分布上呈环形结构。
1#风机的交换机与2＃风机的交换机相连，2#风机的交换机与3＃风机的交换机相连，以此类推，最后6#风机的交换机连接到1#风电机组，形成一个完整的冗余通讯环。
远动系统(SCADA)系统概述
远------远距离,广域 动----控制, (开环的,由人控制)
1.2 远动系统的构成
调度端(主站 master station) 执行端（RTU Remote Terminal Unit)) 通道： 有线、无线、网络
简单远动系统示意图
调度主站
通信塔 调制解调器
通信塔
卡
分为两级监控体系：监控站点和监控中心 监控中心：
（1)中央监控电脑 （2)中央监控软件
监控站点
（1）网络视频服务器（或硬盘录像机） （2）多台 摄像机 （3） 云台(可选) （4） 云台解码器(可选、控制云台用) （5） 报警装置（可选）
视频信号经过MPEG-4或H.264方式压缩后通过网络接 口传送到监控中心。
遥信YX 遥控YK 遥测YC 遥调YT
遥视（ 视频监控系统）
电气化铁道牵引供电远动系统
西安电调中心
电力贯通线电动隔离开关
1.4 应用领域
电气化铁道牵引供电系统 铁路水电系统 电力系统 自来水系统 交通监控系统
1.5远动发展趋势：综合主控系 统
各种独立的监控系统，有机地综合在一个 主控中心
灯光及智能化设备的控制
变电站的灯光应具有定时开关或远方控制的功能；
而一些智能化的设备，如探头、门禁等也可做到远方控制。
4.4变电站视频监控系统的功能
1．多路监控
对任意多路的视频图像同时进行监控（受限于网 络带宽）
也可多幅监控画面循环显示
2．视频录像
采用硬盘实时记录多路监控信号 MPEG-4、H.264压缩格式。 监控中心的用户可以通过总控软件，对全局的场景
4.视频监控系统
SCAD系统方案演示
冗余控制
•
在重要工业现场以及关键设备中，高可靠性已成为考核系统和设备的重要 指标。这种情况下，容错技术成为了满足连续性生产要求，提高控制系统的 可靠性和可用性的关键也是首选手段
• 冗余就是容错技术常见也是现行的最稳定可靠的方式
• 冗余系统（redundant system）是指为增加系统的可靠性，而采取两套或两 套以上相同、相对独立配置的设计连接组成的系统。通过提供系统运行所需 的所有关键组件的冗余的方法，达到容错能力的系统或者系统的结构，当系 统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故 障时间。
机房控制器
机房控制器除具备阀井控制器的功能外还具有
• • • • 1）以太网接口和RS串行接口。 2）多路数字与模拟量输入接口，可监控多种数据 3）控制输出通道能同时实现对阀门的控制和其他控制输出。 5）工作于自主采集自主上传模式，要求每个采集数据和状态信息带 有时间戳。 • 电源及UPS电源监控、柴油发电机运行监视，机房温湿度检测、火灾 监控及视屏信号传输等。
冗余控制
网络系统冗余
•
采用冗余网卡和冗余网络接口。正常工作时，冗余的两条数据高速 通路同时并行运行，自动分摊网络流量，并考虑了负载均衡的冗余设 计，使系统网络通信带宽提高。当其中一路故障（网卡损坏或出现线 路故障）时，另一路自动地承担全部通信负载，保证通信的正常进行
阀井自控站
阀井控制器
• • • • • • • • • 1）处理速度快，指令执行速度≤0.06 ms/ K指令，动态内存分配； 2）采用机架结构，所有模块均支持带电热插拔方便维护； 3）具备多任务处理能力，且可以任意设置任务为定时任务或事件任务。支持多优先级 的任务设置； 4）CPU自带USB编程口，高可靠性的CPU间数据传输和互锁 5）实时监测与数据备份并带有本地存储作数据保护，当通讯中断时数据存储于本地通 讯恢复时自动将数据上传。 *6) 阀井控制器RTU电池供电功耗低工作时间长， * 7）阀井控制器RTU防爆防湿 8）网络接口高速而齐全并支持主流协议同时可由上位机实时监控 9）编程环境友好且适用范围广
城市热网SCADA系统解决方案
城市热网SCADA系统解决方案一、方案概述集中供热是由集中热源所产生的蒸汽、热水通过管网供给一个城市或部分地区生产和生活使用的供热方式，它具有舒适、节能、环保、安全等特点，由于我国城市规模的不断扩大，城市集中供热网覆盖的范围也越来越大，换热站的数量越来越多，供热面积越来越大，所以实现城市集中供热是城市能源建设的一项基础设施，是城市现代化的一个重要标志，也是国家能源合理分配和利用的一项重要措施。
目前，热网监控系统主要存在的问题如下：1. 各换热站大都采用人工监控，一方面浪费人力；另一方面在出现事故隐患时操作人员很难及时发现，容易造成设备事故的发生。
2. 各换热站都独立运行，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果而且造成能源的极大浪费。
3. 供热的管线、线路覆盖地域范围大，对于动态生产数据的实时性要求也越来越高。
本方案主要就是针对现热网监控系统中所存在的问题而提出，一个稳定高效的热网监控系统，需要配有可靠的硬件设备和功能强大、运行可靠、高效数据存储、灵活的数据分析、界面友好的工业软件系统，而且要充分考虑到企业经济效益、智能控制的需求。
二、方案亮点1. 降低能耗该方案解决了热网运行失调现象，实现了热网平衡运行，大大提高了供热效果。
起到了节能降耗的作用，监控中心根据室外温度的变化，自动调节热力站供水温度，从而最大程度的节约了能耗，并且提高供热的服务质量。
2. 实时监控该方案设计的热网监控中心的数据与现场数据保持同步，系统24小时在线运行，杜绝了用户偷水的想法，现场计量出现故障可以在最短的时间内发现，并将故障时间记录备案，避三、系统架构本方案中所设计系统主要由三部分构成：热力站、通讯网络、监控中心，如下图1所示。
四、系统功能1. 热力站热力站的硬件设备可以分为三部分组成，如下图2所示：负责测量参数和执行动作的传感器与执行器等；负责现场逻辑运算与信息交换的现场控制器及网络设备；负责现场运行参数展示设备。
SCADA系统
2、SCADA系统功能
（6）风电场数据分析功能
2、SCADA系统功能
（6）风电场数据分析功能 如风机可利用率，风机可利用率也是检测风 机性能的重要指标之一。风机可利用率的计算要 考虑风机可能遇到的各种情况，分析各种情况对 风机造成的停机归类，最终得出一个比较合理的 计算公式。
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1、SCADA系统概念
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监控系统。SCADA 系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统。 它应用的领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、 化工等领域的数据采集与监控等诸多领域。 在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发 展也最为成熟。它在“远动系统”中占重要地位，可以 对现场的设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备、 制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能，即所谓 的“四遥”功能。
2、SCADA系统功能
（7）风电场设备控制功能 此功能提供远程启动、停止、复位风机及对 风机的功率进行远程调节，也可以通过特定的接 口或者协议控制变压器的合闸和断开。
2、SCADA系统功能
（8）系统异常报警功能 主要是检测SCADA系统自身异常报警，如： 网络异常报警、RTU异常报警以及监控中心设备 异常报警等。
1、SCADA系统概念
风电场SCADA系统是建立在3C+S技术上的风电场 自动化调度监测调度系统。 通过SCADA系统可以实现对风电场的风机、测风塔 等进行远程实时监测、控制和诊断，实现风电场的优化 运行，以及远程启动、停止、复位、和标定，最大限度 的减少劳动力密集型的现场考察和管理。 SCADA系统设计到组态软件、数据传输链路、工 业隔离安全网关等。
冗余
冗余：双PLC，双PLC网卡，双SCADA服务器，客户端双网卡。
①服务器双网卡配置：网络连接中如下：本地连接TCPIP属性:本地连接2 TCPIP属性:②SCADA服务器IFIX设置：1, SCU—SCADA设置：⊙ SCADA邻居中输入冗余的另一台服务器本地节点名称，⊙选MBE，点击配置：点Connect, 如下为冗余配置：下为点状态下配置：⊙MBE配置如下：A．:add channel, 增加网络，下例为双网卡配置。
B．: add Device ，添加PLC，下例为双PLC冗余。
IP为PLC-主CPU1的IP地址。
IP为PLC-备CPU1的IP地址。
C．Reply：SCADA服务器与PLC通讯等待应答的时间，若超过此时间认为网络故障。
单位秒。
Reries：SCADA服务器与PLC通讯错误后重试的次数，超过后认为故障，准备切换。
Delay：切换前的等待时间，看故障能否恢复。
单位秒。
⊙此三项设置在主备中都要设置。
D．Common配置主备次序参照PLC配置为：6位地址，16位数据E．: add DataBLock。
Boolean型BlockINT型Block⊙注意点使Block有效。
⊙点可监视各位的数据变化：F．选中Device0设备，点，可实时监视当前使用的PLC和网络配置，观察冗余切换是否正确。
当前的网络和PLC：2,路径设置：SCADA服务器路径设置为本地路径。
3, 网络设置：A．点，发送—定义显示客户端节点等待SCADA服务器确认一个请求的时间量。
如果这个定时器时间结束，则会话结束。
接收—定义显示客户端节点等待SCADA应答的时间量。
以TCP/IP协议运行iFIX时，发送或接收定时器的有效会话超时值大于此值。
如果这个定时器时间结束，则会话结束。
保持激活—如果一个已建立的连接上无任何操作，一个显示客户端节点发出信息之前等待的时间量。
未激活—如果一个已建立的动态连接上无任何操作，一个显示客户端节点将该动态连接从正在进行的连续表中删除之前等待的时间量。
SCADA系统介绍
SCADA在制药行业中的作用： 制药行业各方面都要求遵循质量规范，其中数据的准确性和完 整性是药品生产过程质量控制中重要的一环。
在制药过程涵盖的各个领域和阶段，如固体制剂、无菌制剂、 生物制药等，SCADA 系统都能进行数据采集，从而保证对生产关 键工艺参数的采集准确性，并确保其有明确的验证文件支持。同时， 为了防止意外，SCADA系统还需要配备有UPS，并具备灾难恢复机 制，遇到突发状况能够迅速还原，最大程度减少数据损失。
网络式SCADA系统具有两种体系结构： 1.客户机／服务器结构（Client／Server结构，简称C/S结构）
C／S结构中的服务器通常采用高性能的PC或工作站，并配备使 用大型数据库系统。客户机需要安装专用的客户端软件。 C／S结构中客户机和服务器之间的通信以“请求－响应”的方 式进行。客户机先向服务器发出请求，服务器再响应这个请求。 C／S结构最重要的特征是：它不是一个主从环境，而是一个平 等的环境，即C／S系统中各计算机在不同的场合既可能是客户机， 也可能是服务器。如在SCADA系统中，当SCADA服务器向PLC请 求数据时，它是客户机，而当其他操作站向SCADA服务器请求服务 时，它就是服务器。这种结构可以充分利用两端硬件环境的优势， 将任务合理分配到客户端和服务器端来实现，降低了系统的通讯开 销。
通信网络
通信网络是SCADA系统能够实现数据通信的基础， 是SCADA系统的重要组成部分。 现在在SCADA系统中，普遍采用适配标准TCP/IP协 议的以太网通讯方案，结合已经采用以太网通讯的上层 MES、ERP架构，可以实现以太网一网到底。 以太网通讯具有诸多优势，如通讯距离长，数据传 输量大，成本低，施工简单等等。 在SCADA系统中，各下位机之间通过现场总线进行 连接，各上位机之间则通过局域网络进行连接，还可以 通过设置WEB服务器，用于提供远程监控网络。
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SCADA系统的冗余环网连接
2004-5-12 16:01:36未知来源供稿
简介
如今所有正在应用的成功的SCADA ( 管理控制和数据采集) 系统提供了高级的控制和实时的监视，这些都使当前的以太网和因特网连接技术能在世界范围内得到应用。
使用以太网连接信息和控制层的设备可以提高工厂的效率，并且由此盈利。
当实现一个SCADA系统时，系统设计者必须考虑到一个非常重要的问题，即，如果系统的硬件和软件出现故障怎么办？大多数设备都是有良好的可靠性设计，这当然是不用说的，但是故障仍然会发生的，特别是在设备被使用在要求的环境中。
一个典型的情况就是所谓的“单个设备点的故障”。
即，当只有一个设备（比如一台计算机）出现故障，整个系统都瘫痪了。
如果系统所应用的某些场合是和过程是非常重要的，或者系统停机的代价是非常高的话，那么为整个系统建立一个冗余是解决这个问题的一条途径。
这里有许多不同的方法，每个都使用不同的设备来为系统提供冗余。
例如，在应用软件这个水平上，您可以建立双服务器来提供备份以防主计算机和软件出现故障，并且在现场您可以连接平行的设备（如PLC）和相同的现场设备。
但是，所有的设备仍然需要连接到网络上，为了使系统的可靠性最大化，您同样必须建立一个冗余的以太网络。
冗余网络拓扑
为了建立一个冗余的网络，环状拓扑提供了一个最简单的设计和节约费用的解决方案。
理论上，以太网不能作为环网连接，因为由广播产生的数据包会引起传输负荷增大导致阻塞。
解决的方法就是使用配备了生成树协议（802.1D）或者快速生成树协议（802.1w）的以太网交换机来实现这种拓扑网络。
当以太网交换机安装了这几个协议之一后，就可以建立一个环网了，一个网段会被自动从逻辑上阻塞，这样广播数据包风暴就不会引起问题了。
如果另一个网段出现故障，前面阻塞的网段将会运行起来，让系统连续运转。
单环拓扑只能提供1层的传输媒介冗余。
如果您需要建立一个完全冗余的系统，双环和设备的冗余连接就需要考虑了（比如：计算机装配有双网卡，PLC带有冗余模块，等等）。