SCADA简介
SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写,国内流行叫法为
监控组态软件。从字面上讲,它不是完整的控制系统,而是位于控制设备之上
CONTROL ENGINEERING China版权所有,侧重于管理的纯软件。SCADA所接的控制设备通常是PLC(可编程控制器),也可以是智能表,板卡等。
早期的SCADA运行与DOS,UNIX,VMS。现在多数运行在Windows操作系统中,有的可以运行在Linux系统。
SCADA不只是应用于工业领域
www.cechina.cn,如钢铁、电力、化工,还广泛用于食品,医药、建筑、科研等行业。其连接的I/O通道数从几十到几万不等。下面就其结构、功能、接口、开发工具等方面予以介绍。
SCADA体系结构
1.1 硬件结构
通常SCADA系统分为两个层面
控制工程网版权所有,即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通信
www.cechina.cn,进行数据处理何运算。而客户用于人机交互,如用文字、动画显示现场的状态,并可以对现场的开关、阀门进行操作。近年来又出现一个层面,通过Web发布在Internat上进行监控,可以认为这是一种“超远程客户”。
硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接,也可以以总线方式连接到服务器上。点到点连接一般通过串口(RS232),总线方式可以是RS485,以太网等连接方式。总线方式与点到点方式区别主要在于:点到点是一对一,而总线方式是一对多,或多对多。
在一个系统中可以只有一个服务器,也可以有多个,客户也可以一个或多个。只有一个服务器和一个客户的,并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。服务器之间,服务器与客户之间一般通过以太网互连,有些场合(如安全性考虑或距离较远)也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。
1.2 软件体系结构
SCADA有很多任务组成,每个任务完成特定的功能。位于一个或多个机器上的服务器负责数据采集,数据处理(如量程转换、滤波、报警检查、计算、事件记录、历史存储、执行用户脚本等)。服务器间可以相互通讯。有些系统将服务器进一步单独划分成若干专门服务器,如报警服务器,记录服务器,历史服务器,登录服务器等。各服务器逻辑上作为统一整体,但物理上可能放置在不同的机器上。分类划分的好处是可以将多个服务器的各种数据统一管理、分工协作,缺点是效率低,局部故障可能影响整个系统。
典型的硬件配置图如下:
1.3 通信
1.3.1内部通信
客户与服务器间以及服务器与服务器间一般有三种通信形式,请求式,订阅式与广播式。请求式:客户周期性向服务器发出请求,然后服务器为客户准备数据,传送给客户。
订阅式:客户向服务器注册所关心数据,服务器记录每个用户关心的数据。当数据变化通知相应的用户。
广播式:当数据的变化时
CONTROL ENGINEERING China版权所有,服务器向所有客户发出通知。