能源行业的公司以及与能源相关的输配电行业的公司,他们越来越发觉自己所用的SCADA系统(监控及数据采集系统)的生命周期不再像以往那么长了,原因有二:一是快速发展的技术,二是由于“能源相关行业内正在进行中的,减少国家干预以及自由化和私有化的趋势”所推动的市场需求的变化。因此,我们会更加普遍的看到以下市场需求——即要求“将传统的SCADA功能与诸如网络信息系统、用户信息系统、电脑化的维修管理系统及地理信息系统等外部的商用或技术应用功能相集成”。
图1:多用途SCADA系统的示意图描述了与第三方应用相集成的多用途SCADA系统的网络管理机构。
一个能够集成第三方应用功能的控制系统,它所需要的基本构建功能模块应该包括以下几类:
■ 基于组件,面向对象的系统架构;
■ 一个不必改变HMI(人机接口)即可进行修改的SCADA服务器;
■ OPC(OLE FOR P
■ 可重复使用的编程规划功能,以便在未来的新项目中可以与第三方应用功能进行集成。
网络管理
SCADA系统使得大家对于“能源行业以及能源相关行业的网络”操作更为便利。工业界一种日渐增长的趋势是:使用多用途的SCADA系统(见图示)。这样一个SCADA系统必须包括功能特殊的应用以授权给操作员,并支持工程师实时访问企业内部的所有过程控制信息,同时以用户界面非常友好的方式来提高企业的绩效。
诸如像泄漏检测、管线模拟、储运损耗及泄漏管理这样功能特殊的应用,它们在软件架构上通常会有所不同,但如果它们是基于组件的应用功能,而且该应用功能支持像CORBA,OPC以及OLE这样的系统集成技术www.cechina.cn,并且它们也运行在与SCADA系统相同的平台上,那么将它们集成在SCADA中并非难事。然而,如果某个软件的应用程序接口定义不清的话,“集成该软件的整个应用套件”将会非常困难www.cechina.cn,同时也由于所涉及集成工作的高成本,而使其显得并不明智。但非常无奈的是,在能源行业和与能源行业有关的输配电行业中,常常会碰到上述的整体整合型的应用。
(欲知更详控制工程网版权所有,有关CORBA内容可参见www.corba.org;有关OPC内容可参见www.OPCfoundation.org;有关OLE内容可参见http://support.microsoft.com。)
系统集成平台
图2(带有系统集成平台的SCADA系统)中显示的系统架构表明了一个如何将SCADA网络与功能特殊的应用进行集成的方法。该图显示出在使用OPC协议的情况下,SCADA系统与集成平台之间传输的过程数据(如果需要,也可使用其它的接口协议)。在这种组态中,网络控制系统就包括集成平台与SCADA系统的广泛功能。SCADA系统中带有标准OPC接口的过程数据高速缓冲,由于它对于来自其本身的追忆缓冲数据的访问只需很短的时间,所以它可以容许系统的通讯功能达到相当高的水平。
图2:为实现多用途SCADA扩充功能而构筑的集成平台架构
(该SCADA扩充功能在控制系统API与SCADA API之间担任连接纽带的作用)。 以ABB公司的800xA系统为例,第三方软件、功能特殊的应用均可作为“示像系统”来集成——而它们又可通过运用SCADA系统的连接功能,成为集成平台中面向对象的组件。
依据这样的系统集成架构,在绝大多数情况下都允许在其它项目中再次使用此类集成平台。
如果对SCADA系统的HMI(人机界面)做些适当的修改,就有机会增加系统集成的可能性。例如,“使用来自于集成平台的模块”就有可能替代即存的SCADA HMI模块,再如,“使用来自于第三方应用功能(如流程阅读或距离绘制)的模块”就有可能替代即存的报警和事件列表控制工程网版权所有,趋势图显示以及操作面板。其结果是:依据用户的需要以及未来再次应用机会的多寡,可以为每一种应用功能定义所给定SCADA系统的组件。用户通过系统集成平台控制工程网版权所有,可再次使用在HMI(人机界面)层面的用户管理功能。
图3:用于激活第三方应用功能整合的通用SCADA系统的网络组态图。