SCADA系统-汇报

GCIBusinessintroductionSCADA系统建设方案汇报人：XXX系统总的设计方案对本项目的建设需求、系统组网、功能应用的阐述系统需求泵站的监控系统是在泵站管理内监控中心的控制台实现对各泵站设备的监测、控制功能。实现监视泵站运行状态和运行参数、接收故障报警信息、通过智能终端设备下达控制信号，并具有报表统计和打印功能等，具体要求如下：自动运行和手动操作相结合，实现对泵站的自动检测与控制运行方式系统提供友好界面和方便地控制。用户界面动态监测作业流程，动态显示流程画面、自动监测设备的开关、压力水位、流量。实时监控系统自动报警功能，并能记录故障的时间、原因等信息。报警功能SCADA系统SCADA系统是：SupervisioryControlAndDataAcquisition监视控制和数据采集SACADA系统SACADA系统应用在测控点十分分散、分布范围广泛的生产过程和设备的监控监控点分散通常测控现场是无人或少人值守无人或少人值守与DCS（分布式控制系统）同源，从上世纪60年代开始发展至今与DCS同源大到跨洲际的传输管线分布式测控小到单机单台设备的数采监控系统组成SCADA系统SCADA软件：HMI、实时数据库、历时数据库行业专用软件PLC组态软件软件仪表PLC、RTU等计算机、网络设备其他硬件有线、无线、微波等通信网络SCADA系统组成系统组网水泵PLC电流变送器电压变送器水位变送器远传压力表电动蝶阀开关位置状态泵站1泵站n监控中心传输通道前端监控现场监控显示器汇聚交换机交换机水泵PLC电流变送器电压变送器水位变送器远传压力表电动蝶阀开关位置状态视频录像机监控终端监控终端摄像头摄像头交换机无线网桥无线网桥无线网桥系统组网•运用各种硬件模块和控制软件进行灵活的组态，根据用户泵站的具体工况和要求构建监控系统。•基本组成结构是采用以工业以太网做为控制网络，可编程控制器PLC做为核心的现地控制单元，配以相对独立的的测量元件。功能应用01数据采集和处理功能自动采集运行过程中各设各的实时数据，根据采集的数据，建立实时、历史数据库，并自动生成报表，02监测功能监测设备运行情况。03控制功能自动根据泵站当时的运行情况，对泵站机组以及相关控制设备进行自动控制。04保护功能进行过压、过电流保护05视频监视功能可以进行视频监控06数据通信功能不同层级能够进行及时有效的网络通信，实现整个泵站机组和各设备协调工作，达到科学运行管理的目标。分项方案对整个系统涉及到的分项内容进行阐述变送器模拟量电流信号适用于远程传输不宜受干扰电流信号的标准通常采用4～20mA信号范围适合于将同一信号送到并联的多个仪表上抗干扰能力差主要的电压信号的范围为1～5V、0～10v信号范围电流输出(广泛采用)电压输出变送器可以说是一种输出为标准化信号的传感器变送器是将感受的物理量、化学量等信息按一定规律转换成便于测量和传输的标准化信号的装置变送器这两根线既是电源线又是信号线现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电最典型的是需要两根电源线变送器的耗电电流在4-20mA之间根据传感器输出而变化变送器信号正信号负电源电阻接受仪表PLCPLC百度百科可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境设计。它采用了可编程程序的存储器，用来在其内部存储逻辑、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程；中央处理器输入接口输出接口电源编程器监控设备外存储器打印机外部设备接口扩展接口存储器（ROM/RAM）系统程序+用户程序输入设备按钮、开关等输出设备（接触器、电磁闸等）PLC结构PLC工作流程•上电处理后，利用编程器将用户程序送入PLC的存储器FirstSteps•CPU根据用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，扫描过程中进行自诊断检查Secondsteps•程序结束•对输出状态的刷新等工作•输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，•并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作thirdstep•以扫描方式按顺序将所有输入端子的通断状态或输入数据读入processstepPLC工作方式PLCPLC是一种工业控制计算机，属于串行工作方式它的工作原理是建立在计算机工作原理基础上的，即通过执行反应控制要求的用户程序来实现。CPU是以分时操作方式来处理各项任务的，计算机在每一瞬间只能做一件事，所以程序的执行是按顺序依次完成相应各项电器的动作，所以它属于串行工作方式。接下来我们就介绍一下PLC经常用到的RS485接口协议RS485接口RS485百度百科智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。下面我们就简单介绍一下RS485RS485接口RS232接口信号：接口的信号电平值较高，达到十几V，容易损坏接口电路的芯片。传输速率：传输速率较低，在异步传输时，比特率为20Kbps。干扰：接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰。传输距离：传输距离有限，最多只能通信几十米。RS485接口信号：+2V～+6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”，信号电平降低。传输速率：RS485通信速度快，最大传输速率为10mb/s。干扰：采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。传输距离：理论上，通信速率在100Kbps及以下时，RS485的最长传输距离可达1200米。RS-485最常见的应用是在工业环境下可编程逻辑控制器内部之间的通信。RS485接口接线方式•RS485有两线制和四线制两种接线•四线制是全双工通讯方式，支持点对多点数据通信；•两线制是半双工通讯方式，支持多点数据通信.•两线制布网网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络•在同一总线上最多可以挂接32个节点。如果使用特制节点会更多。布网PC上位机的RS485电路•通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，•通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。•在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线•在高速、长线传输时，则必须采用阻抗匹配（一般为120Ω）的RS485专用电缆，干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆。电缆接口转换设备温度变送器电流变送器流量变送器PCRS485接口速率与长度成反比如果需传输更长的距离，需要加485中继器，最多可以加八个中继485中继器如果确实需要长距离传输，可以采用光纤为传播介质，收发两端各加一个光电转换器光纤传输在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。100kb/s对于双绞线，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响Modbus通信协议国家标准GB/T19582-2008完全免费标准、开放、免费用户使用容易，厂商开发简单简单、通俗易懂第一个用于工业现场的总线协议第一个总线结构如RS-232、RS-485、双绞线等支持多种电气接口MODBUS通讯协议，是1979年由美国Modicon（莫迪康）公司提出的。MODBUS是世界上第一个用于工业现场的总线协议，可以说，它的出现标志着工业现场从模拟量时代向通讯时代迈进。Modbus通信协议至少且只有一个主机，其他的都是从机不管任何时候，从机都不能主动向主机发送数据主机具有访问从机的权限，从机不可以主动访问从机，任何一次数据交换，都要由主机发起不管是主机还是从机，系统一旦上电，都要把自己置于接收状态结构要求RS-485上的软件层协议ModBus主要依赖于主从模式.RS485由于不具备冲突检测的硬件机制，所以它必须遵循主从模式。硬件协议可以确保数据得以传输出去，软件协议保障数据的有序传输，数据不会发生冲突主机将自己转为发送状态主机按照预先约定的格式发出寻址数据帧主机恢复自身的接收状态数据交互从机1从机2从机3从机4从机5主机Modbus通信协议整个系统只能有一个主机，每一个从机都必须有一个唯一的地,从机的地址有两个作用.作用1主机向目标从机发寻址帧时其地址部分为从机地址，这样主机才可以检索到目标从机作用2对于主机的目标从机，当收到主机发来的非0地址时，要做出数据包应答，因为每台从机，其物理连线是在一起的，所以这就会造成其他从机认为数据是要发送给它的现象，所以在从机回复主机的数据包中，加上从机自身的地址。Modbus数据包•同样要发送0x23，它是十六进制数，会将其拆成十位的“2”和个位的“3”，将它们的asc码依次发出去，“0”的asc码是0x32，“3”的asc是0x33，转为二进制为00110010和00110011，同样要加上停止、起始位，共20位数据。•RTU实际上也成为二进制方式。假设主机要发送0x23，那就是发送00100011，按照RS485通讯协议，先发高位，即11000100。前后分别加上起始、停止位:“起始位11000100停止位”共10位数据。RTU传输方式ASC传输方式ModBus传输方式组态软件组态软件百度百科组态软件，上位机软件的一种。组态软件=上位机软件。又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA，即SupervisoryControlandDataAcquisition（数据采集与监视控制）它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。通俗来说，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。组态软件“组态”configuration使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行待定任务，满足使用者要求的目的。人机界面HMI(HumanMachineInterface）/监控与数据采集SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition)软件。准确定义1实现HMI或MMI(ManMachineInterface)和控制功能；准确定义2实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对I/0设备的广泛支持。准确定义3开发商开发具有一套具有一定通用性的软件平台，生产若干中规格的硬件模块，然后根据用户要求在软件平台上二次开发及硬件模块的连接软件开发平台就称为“组态软件”组态软件组态软件功能人机界面功能良好的人机界面，提供丰富的快速应用设计的工具开放性是指组态软件能与多种通信协议互联，支持多种硬件设备。可编程的命令语言有可编程的命令语言，使用户可根据自己的需要编写程序，增强图形界面数据处理功能完成实时监控，产生功能报表，显示历史曲线、实时曲线等功能，数据库配有实时数据库，可存储各种数据，如模拟量、离散量、字符型等感谢聆听！ThankYou