數(shù)據(jù)采集和SCADA監(jiān)控控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)SCADA系統(tǒng)) 是一種基于計(jì)算機(jī)硬件和軟件解決方案，無(wú)需人工干預(yù)即可自動(dòng)化工業(yè)流程。它的工作原理是遠(yuǎn)程收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并控制相關(guān)設(shè)備。工程師利用SCADA系統(tǒng)遠(yuǎn)程或本地控制工業(yè)流程并實(shí)時(shí)收集、監(jiān)控和處理數(shù)據(jù)。SCADA系統(tǒng)還使工作人員能夠使用人機(jī)界面(HMI)軟件直接控制和管理閥門(mén)、傳感器、電機(jī)、泵等設(shè)備。
SCADA監(jiān)控控制系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)中都很受歡迎，包括新能源和電力、制造業(yè)、石油和天然氣、水和廢水處理以及運(yùn)輸行業(yè)。幾乎每個(gè)工業(yè)化或運(yùn)營(yíng)密集型產(chǎn)業(yè)都需要通過(guò)專(zhuān)有SCADA系統(tǒng)解決方案來(lái)保持平穩(wěn)運(yùn)行。
SCADA系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)主城。SCADA硬件系統(tǒng)包含客戶端層和數(shù)據(jù)服務(wù)器層，客戶端層實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，數(shù)據(jù)服務(wù)器層處理以及管理數(shù)據(jù)。SCADA軟件系統(tǒng)通常由圖形顯示過(guò)程數(shù)據(jù)、診斷信息和數(shù)據(jù)管理的軟件組成。
單體SCADA系統(tǒng)依靠大型微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，是獨(dú)立的系統(tǒng)，沒(méi)有與網(wǎng)絡(luò)互連。
在分布式SCADA系統(tǒng)中，信息和命令處理是分散執(zhí)行的，分布發(fā)生在使用LAN連接的站點(diǎn)之間，可以實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)。每項(xiàng)任務(wù)都分配一個(gè)專(zhuān)用站，與單體SCADA相比，這有助于降低成本。
最后，基于Web網(wǎng)絡(luò)的SCADA系統(tǒng)使用戶能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看和交換數(shù)據(jù)并控制流程。網(wǎng)絡(luò)SCADA系統(tǒng)通常使用互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器作為圖形用戶界面 (GUI)，用戶可以從客戶端或者移動(dòng)端訪問(wèn)系統(tǒng)。
主終端單元(MTU)作為中央通信服務(wù)器的角色，它位于控制中心，管理人機(jī)界面與RTU、傳感器、PLC和其他設(shè)備之間的信息交互。
遠(yuǎn)程終端單元(RTU)是一種用于遠(yuǎn)程采集、控制的電子設(shè)備，RTU設(shè)備與遠(yuǎn)程站點(diǎn)的無(wú)線發(fā)射器、傳感器、監(jiān)視器和其他設(shè)備相連。RTU收集數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)娇刂浦行?，在控制中心?duì)其進(jìn)行監(jiān)控和處理。
可編程邏輯控制器(PLC) 是一種可以替代RTU來(lái)控制系統(tǒng)的設(shè)備。PLC與傳感器相連，可將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
人機(jī)界面(HMI) 通常以SCADA系統(tǒng)的圖形顯示信息，供工作人員查看和控制，工作人員可以使用HMI訪問(wèn)控制單元。
電子設(shè)備包括基于微處理器的控制器、繼電器等，這些設(shè)備能夠與SCADA系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備進(jìn)行通信。
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以監(jiān)控SCADA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件，執(zhí)行的功能包括設(shè)備監(jiān)控、性能分析、設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理以及警報(bào)和數(shù)據(jù)分析。
SCADA系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線、有線和互聯(lián)網(wǎng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。【可采用億佰特?zé)o線數(shù)傳模組產(chǎn)品通信，藍(lán)牙模組、串口轉(zhuǎn)WiFi模塊、LoRa模組、ZigBee模組等無(wú)線數(shù)傳模組均可使用】
1. 實(shí)時(shí)性高：SCADA系統(tǒng)通過(guò)提供所有設(shè)備和工作流程狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，確保生產(chǎn)的安全性。
2. 高效率：通過(guò)SCADA系統(tǒng)可以大大提高制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和降低人工成本。
3. 成本高：SCADA部署成本高昂，通常需要專(zhuān)用硬件、定制軟件，以及對(duì)人工操作員進(jìn)行日常使用和定期維護(hù)的培訓(xùn)。
4. 復(fù)雜：SCADA系統(tǒng)使用起來(lái)較為復(fù)雜，SCADA系統(tǒng)部署需要工作人員具備專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
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