SCADA燃气系统详细介绍解析
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统是指监视、控制和数据采集系统（Supervisory Control And Data Acquisition System）的英文缩写。
它采用计算机技术、通信技术和自动化控制技术，用于实时监测和远程控制石油天然气管道系统。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用具有重要的意义，以下将详细介绍。
SCADA系统可以实现对石油天然气管道系统进行实时监测。
通过安装在管道上的传感器和仪器设备，可以采集到各种实时的数据，包括温度、压力、流量、液位等。
这些数据被传输到SCADA系统的中央控制中心，操作员可以实时了解管道运行状态，及时发现异常情况，采取相应的措施避免事故发生。
SCADA系统可以实现对石油天然气管道系统的远程控制。
在中央控制中心，操作员可以通过SCADA系统对各个分支管道、阀门、泵站等进行远程控制。
通过远程控制，可以实现对管道系统的启停、调整流量、改变流向等操作，并及时反馈控制结果。
这使得操作人员不需要亲自到现场，即可对管道系统进行控制，提高了工作的效率和安全性。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道系统的报警和故障诊断。
当管道系统出现异常情况时，如温度、压力超过设定的阈值，SCADA系统会自动发出报警信号，提醒操作员及时采取措施。
SCADA系统还能够对管道系统进行故障诊断，通过分析数据，确定故障位置和原因，并提供相应的解决方案。
这大大提高了故障处理的速度和准确性，减少了对系统的影响和损失。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道系统的数据管理和分析。
SCADA系统可以对采集到的数据进行存储和管理，形成历史数据库。
通过对历史数据进行分析和比较，可以研究管道系统的运行特点，优化操作参数，提高运行效率。
通过对数据的统计和趋势分析，可以预测管道系统的运行状态，提前进行维护和检修，减少故障的发生。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用非常广泛。
它可以实现石油天然气管道系统的实时监测、远程控制、报警和故障诊断，提供数据管理和分析功能。
SCADA系统典型案例之城市燃气SCADA系统
SCADA系统典型案例之——城市燃气SCADA系统我们有幸在过去的10年（2001年到现在）中参与了国内80%SCADA系统建设，并引导和引领了国内城市燃气SCADA系统建设的先锋，在天然气气矿开采、集输，油气长输管线领域都积累了丰富的经验并且出色完成了较多SCADA项目的建设。
为了方便大家学习交流借鉴并提升整体工业自动化建设水平，先逐类整理发布供大家参考。
1.SCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
国际上通常说的SCADA系统是以计算机为基础更侧重于人机界面HMI的系统，比如iFIX组态软件，Intouch组态软件，Citect组态软件这些叫SCADA。
国内说的SCADA更多是一套融合了先进的SCADA/HMI技术及客户/服务器（Client/Server 简称C/S）技术、RTU技术、PLC技术（也有包含DCS系统的）、数据库技术、网络通信技术、无线通讯技术、仪表检测技术、现场总线技术等的一体化的集成控制系统。
有的一套SCADA系统会具有很广的地域分布，比如江苏大运河的水情水纹监测系统、中石油的气田采集监测系统、油气管线监控系统、环保行业的污染源监测系统这些都会分布在不同乡、县、镇和省。
分布在一个厂区或者各分厂的能源检测管理系统（比如冶金行业的EMS系统）也属于SCADA系统。
SCADA系统最近几年应用较多，它可以应用于电力、冶金、石油、天然气、市政管网、环保监测、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
图：国内某城市燃气公司SCADA系统结构网络拓扑图以上系统包括：A.城市燃气输配管网SCADA系统，其主要功能包括：数据采集和处理；✧工艺流程的动态显示；✧下达调度和操作命令；✧报警显示、管理以及事件的查询、打印；✧实时数据的采集、归档、管理以及趋势显示；✧历史数据的管理、存贮；✧生产统计报表的生成和打印；✧模拟培训；✧管网在线仿真；✧对全系统进行时间同步；✧流量AGA计算、管理；✧优化调度管理；✧管网输配管理；✧管道泄漏检测和定位；✧控制权限的确定；✧网络监视及管理；✧通信监视及管理和主备信道的无扰切换；✧系统诊断、故障分析及处理；✧紧急切断和安全保护；✧实现与企业信息管理系统（MIS）、ERP、MRPⅡ等系统的连接和数据交换；✧实现与上级计算机网络的通信及数据共亨等。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用石油和天然气作为重要的能源资源，其输送管道系统在能源产业中发挥着关键作用。
为了确保管道的安全运行和高效管理，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控控制与数据采集）系统被广泛应用于管道输送系统中。
本文将介绍SCADA系统在石油天然气管道上的应用，并探讨其在管道运行管理中的重要性以及未来发展趋势。
一、SCADA系统概述SCADA系统是一种工业自动化控制系统，用于实时监控、数据采集、远程操作和报警处理等功能。
它由监控中心、远程终端单元（RTU）、传感器、执行器和通信网络等组成，可以对管道系统进行全方位的监控和控制。
SCADA系统的核心功能包括数据采集、监控和控制、报警处理、人机界面和数据存储等。
1. 实时监控：SCADA系统可以实时监测管道上的各种参数，包括流量、压力、温度、液位、阀门状态等，及时发现管道运行中的异常情况并进行处理。
通过监控中心的人机界面，操作人员可以清晰地了解管道运行状况，及时做出反应。
2. 远程操作：SCADA系统可以对管道上的执行器进行远程操作，包括阀门的开关、泵站的启停等。
这样的远程操作能够提高管道的运行效率，减少人为干预，降低操作风险。
3. 数据采集与存储：SCADA系统能够对管道运行中的各种数据进行采集和存储，形成历史数据，便于分析管道的运行趋势和进行故障诊断。
通过对历史数据的分析，可以及时发现管道的问题，并采取相应的措施。
4. 报警处理：SCADA系统能够对管道运行中的异常情况进行实时报警，并及时通知相关的人员进行处理。
这样可以减少事故的发生，保障管道的安全运行。
5. 管道优化：通过对管道运行数据的分析，SCADA系统可以优化管道的运行策略，包括控制阀门的开度、调节泵站的输出等，从而提高管道的运行效率和节能降耗。
1. 管道安全：石油天然气管道是容易发生事故的高危行业，一旦发生泄漏或爆炸等意外，后果将不堪设想。
燃气SCADA系统的分析及建设
燃气SCADA系统的分析及建设作者：姜鑫来源：《环球市场信息导报》2012年第10期目前，我国正在着力于发展天然气这一绿色能源，随着国内城市建设规模的不断扩张，城市管网输配系统也不断扩张，这也使燃气输配情势越来越变得复杂，在一些大城市，SCAAD 系统在燃气行业正在备受关注，基于此本文论述了设置SCADA系统的必要性、燃气SCADA 系统的设计原则、软件结构设置等。
一、燃气SCADA系统分析（一）SCADA系统概述数据采集与监视控制系统即SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，是一个以计算机为基础的对生产过程进行控制及调度的自动化系统。
通过SCADA系统对生产现场设备进行监视和控制，能够实现对生产现场数据的采集、对生产设备的控制、参数的调节以及信号报警等多种功能。
运用已有的网络并依靠数据库技术的辅助和较为完善的开发平台，来开发这一一个管理系统，它具有开放的体系结构，维护与扩充都较易于进行，人机交互界面的燃气调压箱具有较好的运行状态，实现数据的计算机存储，由此大量减少纸质的文件的保存工作量，其差错率也较人力操作大大下降，其快捷方便的特点主要表现在统计、查询功能方面，较燃气控制各种参数查询、统计效率大大提高，不仅控制了成本，也实现了数据共享的最大化。
（二）设置SCADA系统的必要性分析该系统的建立基础是计算机、通讯系统、控制器、传感器，其结构基本是由中央计算机管理系统、系统中继站、远程控制单元RTU等三级组成。
主要包括计算机及其网络系统、RTU 及其通信系统等，以此来完成远程控制、站控等功能。
如今的城市燃气输配系统是一项较为综合设施，主要有以下几部分组成：燃气管网，其分为高压、中压、低压等不同压力等级；城市燃气分配站或压气站、多种类型的调压站或者调压装置；储配站；监控与调度中心；维护管理中心。
调度控制中心设有SCADA系统，保证输送管道及各站场的正常输气，并可以全面监视，对全线输气进行自动控制，为确保SCADA系统正常运行，在各站设置站控制系统，它是SCADA系统的远程控制站，SCADA系统的正常运行必须以此为基础。
LNG站中SCADA系统
SCADA系统一、 SCADA系统的定义简单地讲，SCADA系统就是对整个城市燃气输配管网进行数据采集和监控的系统，是英文“Supervisory Control And Data Acquisition”的缩写。
具体地讲，SCADA系统是一项综合性的系统工程，它集测量技术、计算机技术、通讯技术于一体的综合性的集成控制系统工程，并融合了先进的RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、无线网络技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器技术等的一体化交钥匙工程，其主要目标是对城市燃气系统的进气、计量、输配、调压的全过程进行监控和管理调度，实现生产信息、管网状况的自动化收集、分类、传送、整理、分析、存储以及燃气公司内部管理、安全抢险、市场信息、对外协调交流信息的自动传递和共享。
二、 SCADA系统的目的SCADA系统的目的就是给燃气调度控制中心提供数据、资料等，以使调度控制中心能够对天然气输配管网和各远程站点进行遥控、遥测和遥调。
三、 SCADA系统的主要组成部分SCADA系统主要由四部分组成，实现管网的实时中央监控和管理操作的功能。
1、第一部分：调度控制中心。
调度控制中心是整个城市燃气输配管网SCADA系统的调度指挥中心，在正常情况下操作人员在调度控制中心通过计算机系统即可完成对整个城市燃气输配管网的监控和运行管理等任务。
2、第二部分：场站。
为了方便，我们将所有非调度控制中心的远程终端RTU所属的控制区域统一称为场站。
它主要包括门站、管网调压站、重点工业用户专用调压站以及管网监测点，根据重要性分为有人值守场站和无人值守场站。
3、第三部分：现场仪表。
现场仪表主要包括传感器、变送器、就地显示仪表、智能仪表及执行机构，主要负责检测、测量现场站点的运行参数并控制现场设备。
4、第四部分：通讯系统。
SCADA系统运行是否良好，通讯系统起到至关重要的作用。
通常的通讯分有线（如DDN、ADSL、ISDN、PSTN以及自建光缆等）和无线（如电台、微波、GSM、GPRS等），具体项目采用何种通讯方式根据实际情况确定。
SCADA燃气系统详细介绍
作的要求。 ➢ 页面动态刷新，响应速度明显降低。 ➢ 功能弱化，难以实现传统模式下的特殊功能要求。
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（2）C／S模式的优点和缺点 C／S结构的优点表现在： ➢ 由于客户端实现与服务器的直接相连，没有中
间环节，因此响应速度快。 ➢ 操作界面漂亮、形式多样，可以充分满足客户
SCADA系统可以集成不同厂家的各种测控产品，开放 性更好。而某一过程的DCS控制系统通常是某固定型 号的。
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五、SCADA系统的应用
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。
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SCADA系统典型的系统配置如图所示。
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2、特点 一般来讲，SCADA系统特指分布式计算机测
控系统，主要用于测控点十分分散、分布范围 广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下， 测控现场是无人或少人值守。
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二、SCADA系统结构
➢ 上位机：侧重监控功能 ➢ 下位机：直接控制功能 ➢ 通信网络：实现上、下位机数据交换
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1、客户机／服务器结构
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，如图1.1所示。 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。在C／S应 用中，用户只关心完整地解决自己的应用问题，而不关 心这些应用问题由系统中哪台或哪几台计算机来完成。
SCADA系统在城市天然气供气系统中的应用
SCADA系统在城市天然气供气系统中的应用摘要：SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。
是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
SCADA系统具有操作简单、使用方便、功能齐全、性能可靠、应用广泛、组态灵活、运行安全等特点。
关键词：SCADA系统天然气一、系统概述东阿县燃气公司SCADA系统于2007年5月安装运行，对门站及城区7个调压站，8个工业用户数据进行采集监控。
工业用户主要采集和监控压力、温度、流量计计量数据，采集的信号通过CDMA无线通讯网络传送到公司中心控制室，工作站将这些数据进行计算、处理，显示并生成报表。
1、系统功能1.1实时数据采集，工艺流程的动态显示。
1.2报警显示、管理以及事件的查询、打印。
1.3实时数据的采集、归档、管理以及趋势图显示。
1.4历史数据的归档、管理以及趋势图显示。
1.5数据维护。
对系统进行完整的统计和分析，还可提供了人工数据录入的功能。
1.6查询统计。
通过输入各种灵活的查询条件，查询相关的监控参数及生产数据。
1.7统计分析。
可以根据用户的要求生成各类统计报表、各类趋势图等。
1.8报表输出。
将统计分析或查询的结果以多种形式进行输出。
2、系统配置2.1系统包括调度中心系统、调压柜监控、通讯系统三部分2.2系统体系结构见下图。
3、调度中心系统：包括监控软件、计算机设备、通讯设备和投影仪及金属幕布。
调度中心SCADA系统选用DellOptiPlexGX620工作站作为基础设备，作为设备通讯、数据处理和调度监控的核心硬件。
3.1监控软件系统采用最新iES-U1000SCADA监控软件包，包括：3.1.1主要完成实时数据采集、处理、监视和控制，实现对燃气输配管网的运行设备和业务进行监控和管理。
scada介绍
厦门液化天然气利用工程SCADA系统简介厦门华润燃气液化天然气利用工程SCADA系统是一个安全可靠、技术先进、性能稳定、操作方便、易于扩展及开发、经济合理、性能价格比高的,适于厦门LNG利用工程的SCADA 系统,它实现燃气管网和场站的数据采集、监视、控制和管理，为生产运行的科学管理和调度提供科学的依据厦门华润燃气LNG利用工程包括调度中心一个，门站两座，高中压调压站5座，阀室4座，中低压调压站10座，重要用户监测点4个，重要压力监测点3个，高中压管网20余公里，拥有近50余万居民用户及工业用户。
SCADA系统配置：主调度控制中心1座备用调度中心1座集美门站站控系统、集美门站LNG气化站站控系统，预留加气母站站控系统翔安门站站控系统，预留LNG气化站站控系统石湖山备用气源厂站控系统远程终端站-- 高中压调压站：5座-- 阀室：高压管线独立阀室2座中压管线独立阀室 1 座--- 中低压调压站: 10座；--- 重点用户监控: 4点;--- 重要压力节点：3个通信方式：采用（有线）电信光纤为主信道（无线）移动GPRS/TD-SCDMA为备用信道软/硬件设备：昆腾PLC，SIXNET RTU，思科的交换机及路由器，Oracle数据库，GE上位系统iFix。
提供的功能：（1）LNG工程高中压管网图（2）工艺图（3）布局图（4）LNG消防水池信息（5）报警信息（6）热水锅炉房信息（7）数据查询及报表（8）曲线显示（9）参数属性列表（10）系统诊断（11）操作记录（12）色谱控制（13）系统校时（14）用户切换SCADA系统建成后，工作人员可根据系统提供的全面信息、实时掌握系统运行参数和工况，较好地满足工业及民用的需要，实现厦门LNG工程的稳定运行。
名词解释：SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
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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。
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2、上位机
（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。 实际的SCADA系统上位机系统到底如何 配置还是根据系统规模和要求而定。根据安全 性要求，上位机系统还可以实现冗余，即配置 两台SCADA服务器，当一台出现故障时，系 统自动切换到另外一台工作。
上位机：侧重监控功能 下位机：直接控制功能 通信网络：实现上、下位机数据交换
从其结构可以看出，SCADA系统具有控制分 散、管理集中的“集散控制系统”的特征。
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1、下位机
（1）下位机功能：
数据采集
下位机配置的各种输入设备（DI、AI等）进行数据采 集
控制 下位机配置的各种输出设备（DO、AO等）对现场设
这部分网络最复杂，形式最多样，是 SCADA系统的重要特点。
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4、检测和执行设备
（1）检测元件 SCADA系统中监控的参数按照数据类型 可以分为模拟量、数字量等，模拟量包括温度、 压力、物位、流量等典型过程参数和其他各种 参数，而数字量包括设备的启／停状态等。
这些信号的获取要靠各种检测元件（传感
RTU主要功能 ①过程变量巡回检测和数据处理； ②向控制中心报告经选择的数据和报警； ③提供画面、图象显示； ④除执行控制中心的控制命令外，还可独立进行工作，实现PID 及其它控制；
⑤实现流程切换；
⑥进行自诊断程序，并把结果报告控制中心；
⑦提供给操作人员操作记录和运行报告。
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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、
采集、监视和控制系统。 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
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（2）上位机功能：
数据采集和状态显示。 远程监控。 报警和报警处理。 事故追忆和趋势分析。 与其他应用系统的结合。
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3、通信网络
通信网络实现SCADA系统的数据通信，是 SCADA系统的重要组成部分。与一般的过程 监控相比，通信网络在SCADA系统中扮演的
作用更为重要，这主要因为SCADA系统监控19ຫໍສະໝຸດ 三、SCADA系统典型架构
SCADA系统的发展经历了集中式SCADA系统 阶段、分布式SCADA系统阶段和网络式 SCADA系统三个阶段。 集中式SCADA系统是所有的监控功能依赖于 一台主机（mainframe），采用广域网连接现 场RTU和主机。网络协议比较简单，开放性差， 功能较弱。
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，完成了对测控点分散的各种过程或 设备的实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及 生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管
理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术手
段。
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SCADA是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据
SCADA系统
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一、什么是SCADA系统
SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监督控制与 数据采集。从其名称可以看出，其包含两个层
次的功能：数据采集和监控。
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1、定义
SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与
器）实现。
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（2）执行器 执行设备接受下位机（控制器）的输出， 改变操纵变量，使生产过程按照预定要求正常
运行。在不同的行业中，执行器类别不一样，
如在生产过程监控中，各种气动执行器得到广 泛应用，典型的就是气动薄膜调节阀，还有各 种开关阀门。而在制造业中，各种步进电机、 变频器、伺服电机等调速设备得到广泛应用。
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。
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SCADA系统典型的系统配置如图所示。
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2、特点 一般来讲，SCADA系统特指分布式计算机测 控系统，主要用于测控点十分分散、分布范围 广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下， 测控现场是无人或少人值守。
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二、SCADA系统结构
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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。
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的过程大多具有地理分散的特点，如无线通信
机站系统的监控。
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（1）上位机系统： 主要是连接上位机、服务器、通信设备、 打印设备的局域网络。
上位机还可以设置WEB服务器，提供远程 监控网络。
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（2）下位机系统： 包括连接I/O设备与控制器的现场总线， 各种设备级总线等。
（3）连接上、下位机的通信网络
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网络化SCADA系统以各种网络技术为基础， 控制结构更加分散化，信息管理更集中。系统 普遍以客户机／服务器（C／S）和浏览器／
服务器结构（B／S）为基础，多数系统结构
上包含这两者结构，但以C／S结构为主，B／
S结构主要是为了支持Internet应用，以满足远
程监控的需要。
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与第二代SCADA系统相比，第三代SCADA系 统在结构上更加开放，兼容性更好，可以无缝 集成到全厂综合自动化系统中。
备进行控制
下位机接收上位机的监控，并且向上位机传输各种现 场数据
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（2）下位机类型：
远程终端单元RTU RTU（Remote Terminal Unit，RTU）是安装 在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装 在远程现场的传感器和设备。它在提高信号传 输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、 节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定。