SCADA培训

SCADA系统培训主讲：任瑞军职务：技术支持部经理二零零八年一月什么是SCADA系统SCADA（SupervisorControlAndDataAcquisition）系统，即监测控制与数据采集系统，属分布式系统。系统网络中的每一个节点，独立执行分配的任务，不会因为一个节点的离线，影响整个网络的运行。SCADA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。其功能是用于生产过程的调度管理。即：实时采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对工艺流程进行全面、动态和实时的监视。•油气田生产•天城市天然气管网•城市自来水供水管网•水源地监控•市政热力管网•长输管道•大用户抄表•路灯控制SCADA系统的应用领域SCADA、DCS、PLC区别1.应用领域不同SCADA系统主要应用于控制设备多而分散的领域。DCS主要应用于连续生产，设备集中的领域：化工、石化PLC主要应用于生产线2.应用环境不同SCADA中的RTU所处环境比较恶劣：低温、高温、强电磁DCS、PLC处于工厂车间，或监控中心，环境较好。3.系统规模SCADA和DCS系统规模较大。PLC一般是单套使用。SCADA系统培训•SCADA概念的形成与发展历程•通信系统•各行业应用案例SCADA概念的形成与发展历程•SCADA（SupervisorControlAndDataAcquisition）系统，即监测监控及数据采集系统。其功能是在工业生产过程中，实时采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对工艺流程进行全面、动态和实时的监视，并为生产、调度和管理提供必要的数据。SCADA技术建立在计算机、通讯、控制、传感器基础上。SCADA系统目前主要应用于市政管网、水利、石油、供电、环保等行业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行远程控制。它的主要结构由中央计算机管理系统、通讯系统、远程控制单元RTU（RemoteTerminalUnit）等三级组成。SCADA概念的形成与发展历程SCADA概念的形成与发展历程现场设备现场设备现场设备现场设备现场设备现场设备GPRS/CDMAGPRS/CDMA网络通讯服务器TCP/IP网络厂长调度企管局域网IE浏览RTU管理服务器大屏幕（一块）大屏幕投影关于SCADA系统的发展过程，我们说，自SCADA系统诞生之日起就与生产过程自动化、计算机技术及现代通信技术的发展有着非常紧密的联系。SCADA系统发展到今天，大致经历了三个阶段或者说三代。第一代SCADA系统，可以说是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代。SCADA概念的形成与发展历程第二代SCADA系统，应该说是20世纪80年代开始的，它是一种基于通用计算机的生产过程数据采集、过程监控的SCADA系统。在第二代中，广泛采用当时主流工业计算机VAX等用作其中央处理机和采用工业微型计算机做为它的通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。在这一阶段，SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析，自动发电控制（AGC）以及网络分析结合到一起构成了EMS系统（能量管理系统）。SCADA概念的形成与发展历程第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。进入20世纪90年代以后，工程技术界开始考虑按照“开放性原则”来设计新的SCADA系统，这就是“基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的SCADA系统”，它通常被称为第三代SCADA系统。SCADA概念的形成与发展历程这一阶段是我国SCADA系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进SCADA系统中。近年来出现的第四代SCADA系统，其系统的主要特征是采用Internet/Intranet网络技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等崭新的科学技术，继续扩大SCADA系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。SCADA概念的形成与发展历程国内外用于企业的SCADA发展状况特点：基础硬件和软件由专用产品系统发展为通用、标准化产品系统；系统体系结构由集中结构向分布式结构，进而向客户机/服务器结构方向发展，并在此基础上发展成为基于Internet/Intranet技术的全厂自动化系统（即所谓的BS（Browser/Server）结构；SCADA概念的形成与发展历程其软件功能更加齐全，表现在：过程数据采集和自动控制运行状态监视、手动控制操作厂级实时数据采集和显示企业资源计划（ERP）应用软件及系统更加实用、方便、可靠；SCADA概念的形成与发展历程生产过程实时监控系统（SCADA）任何一个企业，为了满足对生产过程的调度指挥，均需设置一个“中央生产调度指挥中心”，以及指挥生产的“生产过程实时监控系统（SCADA）”；该SCADA系统通常由企业生产调度指挥中心、分厂测控站（MCS:Measure&ControlSystem）、管网RTU、有线/无线通信系统等构成；因此，SCADA就构成了企业综合自动化系统（SAS）的核心系统。SCADA概念的形成与发展历程企业生产过程实时监控系统(SCADA)功如下：数据采集功能数据传输功能数据显示及分析功能报警功能历史数据的存储、检索、查询及分析功能报表显示及打印功能遥控功能网络功能SCADA概念的形成与发展历程通信系统在SCADA系统中的应用通讯技术与设备的选择是构建SCADA系统最丰富多彩的部分，SCADA系统设计是否合理，通讯技术的选择十分重要。由于各种通讯技术之间融会贯通，试图按分类去加以说明是十分困难而又会漏洞百出的。这里，为叙述方便，只能牵强地加以分类。通信系统分类：有线、无线有线：光纤、公共电话网、专线无线：卫星、数传电台、无线网桥、GPRS通信系统在SCADA系统中的应用光纤通信方式简介通信系统在SCADA系统中的应用公共电话网通信方式简介公共电话网（PSTN）RTU需配置拨号Modem模块（E203）RTU1RTUnRTU2拨号ModemPSTNnetworkSCADA主机通信系统在SCADA系统中的应用RS-485network专线通信方式简介RTU1RTUnRTU2RS485通讯模块RS485networkSCADA主机通信系统在SCADA系统中的应用监控数据采用卫星传输是一种新的可靠传输方式，它具有远程监控与下载功能和全天侯传输能力，宜于安装，交直流供电可选，省电，操作方便，免维护。卫星终端站可以用于偏远地区的单个监控站，将SCADA数据直接传送到监控中心；也可以充分发挥其传输速率快的特点，用作监控分中心，将一定区域内各电台传至监控分中心的数据集中处理并实时地中继到监控中心。卫星通信方式简介双向VSAT数据通道监控中心卫星卫星接收机卫星接收机监控分中心1卫星接收机监控分中心n监控站1监控站n监控站电台子网1监控站电台子网n通信系统在SCADA系统中的应用数传电台通信方式简介下面分别对各类电台进行简单介绍：MDS公司生产的SCADA系列数据无线电台是SCADA、遥测、遥信、遥控领域的专用通信设备，适用于定点、定向、长距离、小容量数据的传输应用。是目前市场上最具权威和市场占有率最高的产品。MDS电台可用于中心控制站与远程站之间的数据和话音通信，电台的工作范围在50公里之内。目前常用通信系统设备有MDS2710、MDS4710、OEMEL7052、OEMEL7054、GM950i、日晶886等几类电台。通信系统在SCADA系统中的应用数传电台通信方式简介数字电台的特性指标MDS2710数字电台类型：点对多点频率范围：220—240MHz传输速率：9600bps信号标准：EIA—232数据接口：DB—25阴信道间隔：6.25kHz步进MDS4710数字电台类型：点对多点，可用作主站频率范围：330—512MHz传输速率：9600bps信号标准：EIA—232数据接口：DB—25阴通信系统在SCADA系统中的应用数传电台通信方式简介OEM/SCADA点对点、点对多点数传电台是专门用于SCADA专网及其他遥测、遥信、遥控系统的小型电台。有两款设计，有机壳的整机和无机壳的集成板（可直接与RTU、电子流量测控装置或其他数据终端集成在一起）。是低成本，低功耗，高质量，高性能的电台典范。通信系统在SCADA系统中的应用数传电台通信方式简介GM950i数传电台GM950i是美国MOTOROLA公司的点对点、点对多点数传电台，适用于定点、定向、长距离、小容量数据传输。GM950i220-240MHZ电台以数据传送为主，话音传输为辅。内置可扩展接口，可安装用户自己的调制解调器及其它相关数传设备。通信系统在SCADA系统中的应用数传电台通信方式简介性能参数频率范围：220—240MHz传输速率：1200bps接口类型：RS232接口发射功率：5—25W可调接收灵敏度高，0.35μv(12dBSINAD)64个信道容量通信系统在SCADA系统中的应用无线网桥通信方式简介无线网络概述无线局域网是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网（WirelessLocalAreaNetworkWLAN），无线网络是有线联网方式的重要补充和延伸，并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分。它是在有线网络的基础上发展起来的，使网上的计算机具有可移动性，快速方便解决有线方式难以实现的网络信道的联通问题。因而广泛适用于需要可移动数据处理或无法进行物理传输介质布线的领域。通信系统在SCADA系统中的应用无线网桥通信方式简介扩频技术的特点很强的抗干扰能力可进行多址通信安全保密抗多径干扰通信系统在SCADA系统中的应用无线网桥通信方式简介室外点对多点的无线网络通信系统在SCADA系统中的应用GPRS通信方式简介GPRS（GeneralPacketRadioService）是通用分组无线业务的英文缩写，它是在现有GSM网络基础上叠加的一个专为高速数据通信而设计的新的网络，其充分利用了现有移动通信网的设备，通过在GSM网络上增加一些硬件设备和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体，手机通话继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，由于采用新型分组方式传输数据，理论上最高数据数率可达171.2kbit/s。通信系统在SCADA系统中的应用GPRS通信方式简介1.永远在线：只要激活GPRS应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。2.按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。她是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理。3.快速登录：无需以往长时间的拨号建立连接过程。4.自如切换：话音和数据业务可以切换使用，电话上网两不误。5.高速传输：GPRS最高理论传输速度为171.2kbps，目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的传输速率。通信系统在SCADA系统中的应用GPRS通信方式简介通信系统在SCADA系统中的应用通信协议目前公司在项目上采用的通信协议有：ModbusRTU/ASCII-----MB1驱动ModbusTCP/IP-----------MBE驱动4100（BACKCAC）----ECH驱动4100L（陆梁项目）NETDDEOPC通信系统在SCADA系统中的应用SCADA系统组态软件组态的概念最早来自英文configuration组态软件（也就是称上位机软件），一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA，中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集软件。目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。组态软件是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用