SCADA系统:它是什么?(监督控制和数据采集)

什么是苏达达

什么是苏达达

SCADA代表“监督控制和数据采集”。Scada是一种过程控制系统使用计算机,网络数据通信和图形人机接口(HMI)的体系结构,以实现高级过程监控管理和控制。

SCADA系统与其他设备通信可编程逻辑控制器(PLC)和PID控制器与工业过程和设备互动。

SCADA系统是其中的一大部分控制系统工程。SCADA系统从实时分析的过程中收集一系列信息和数据(SCADA中的“DA”)。它记录和记录数据,以及表示各种HMI上的收集数据。

这使得过程控制运营商能够监督(SCADA中的“S”)现场在遥远的位置发生了什么。它还使运营商能够控制(SCADA中的“C”)通过与HMI进行交互来控制这些过程。

SCADA系统
通用SCADA系统

监督控制和数据采集系统对广泛的行业至关重要,广泛用于控制和监控过程。SCADA系统突出地使用,因为它们具有以智能和无缝方式控制,监控和传输数据的权力。在今天的数据驱动世界中,我们总是在寻找方法来提高自动化,通过正确使用数据和SCADA系统来实现更聪明的决策是实现这一目标的好方法。

SCADA系统实际上可以运行,这允许操作员从他的位置或控制室保持整个过程的轨道。有效地使用SCADA可以节省时间。一个如此优秀的例子是,SCADA系统在石油和天然气部门广泛使用。大型管道将用于在制造单元内转移油和化学品。

因此,安全起着至关重要的作用,使得沿管道不应该泄漏。如果发生一些泄漏,则使用SCADA系统来识别泄漏。它位于信息,将其传输到系统,显示在计算机屏幕上的信息,并给运营商发出警报。

SCADA架构

通用SCADA系统包含硬件和软件组件。用于分析的计算机应加载SCADA软件。硬件组件接收输入数据,并将其进入系统以进行进一步分析。

SCADA系统包含一个硬盘,它记录数据并将其存储到一个文件中,然后操作员根据需要将数据打印出来。SCADA系统用于各种行业和制造单位,如能源、食品和饮料、石油和天然气、电力、水和废物管理单位等。

SCADA历史

早些时候到SCADA系统的诞生,制造地板和工业设备依靠手动控制和监控使用按钮和模拟设备。随着行业和制造单位的规模规模,它们开始使用继电器和定时器,在一定程度上提供监控控制。

不幸的是,继电器和定时器只能用最小化解决问题自动化系统的功能和重新配置是困难的。因此,所有行业都需要一个更高效、完全自动化的系统。

电脑于20世纪50年代初为工业控制目的而开发。慢慢地,遥测概念被引入虚拟通信和数据传输。1970年左右,苏达达术语与微处理器和PLC概念的演变一起创造。因此,这有助于开发一个全自动系统,可以在工业中远程使用。随着年初的2000年代初,截至2000年代初,开发了分布式SCADA系统。

现代SCADA系统存在,使我们能够控制和监控世界任何地方的实时数据。实时互动蓬勃发展,使业务增长到更高的高度。即使运营商没有对软件开发知识的知识,他也能够管理现代SCADA系统。

SCADA基础知识

苏达达的目标

  1. 监控: SCADA系统持续监控物理参数
  2. 测量:它测量处理参数
  3. 数据采集:它获取来自RTU(远程终端单元),数据记录器等的数据
  4. 数据通讯:它有助于在MTU和RTU单位之间进行通信和传输大量数据
  5. 控制:对过程进行在线实时监控
  6. 自动化:它有助于自动变速器和功能

SCADA系统由硬件单元和软件单元组成。SCADA应用程序使用服务器运行。桌面计算机和屏幕充当连接到服务器的HMI。SCADA系统的主要组成部分包括:

  • 主终端单元(MTU)
  • 远程终端单元(RTU)
  • 通信网络(由其定义)网络拓扑结构
苏达达的功能单位
SCADA的功能单元

主终端单元(MTU)

MTU是SCADA系统的核心。它包括计算机,PLC和网络服务器,帮助MTU与RTU通信。MTU开始通信,收集和保存数据,有助于与运营商接口并将数据传送到其他系统。

远程终端单元(RTU)

在现场使用时,每个远程终端单元(RTU)与传感器和执行器连接。RTU用于收集这些传感器的信息,并将数据发送到MTU。rtu有存储容量设施。因此,当MTU发送相应的命令时,它存储数据并传输数据。最近开发的设备被用于复杂的系统,这些系统使用plc作为rtu。这有助于直接传输和控制数据,而不需要任何来自MTU的信号。

远程终端单位
远程终端单元

通信网络

通常,网络意味着连接。当您讲述通信网络时,它被定义为RTU之间的RTU与中心位置中的MTU之间的链接。双向有线或无线通信信道用于网络目的。各种其他通信媒介光纤电缆,还使用双绞线等。

SCADA系统的功能

简而言之,我们可以告诉SCADA系统是一个硬件和软件组件的集合,允许制造单元执行特定功能。一些重要的功能包括

  • 实时监控和收集数据
  • 通过人机界面(HMI)与现场设备和控制站进行交互
  • 将系统事件记录到日志文件中
  • 虚拟控制制造过程
  • 信息存储和报告

SCADA软件

如前所述,SCADA软件在整个过程分析中起着重要作用。有几家大型制造公司专门用于SCADA软件。在选择并实施SCADA软件之前,有许多因素。提到几个,

  • 软件的寿命:由于您将在获取软件时投入很多投资,因此可以更好地检查软件是否会持续在5到10年之间。
  • 请求信息:它是用于指定供应商和供应商的详细信息的商业术语。如果您从特定供应商处购买软件,他/她应该能够在需要时为您提供技术支持。
  • 历史软件:历史软件的意思是,该软件应该保存有时间戳的数据,以供将来参考。因此,您的软件应该能够熟练地处理来自该领域的数据并进行日志记录。
  • SCADA技术:众所周知,技术迅速增长,以满足我们的需求。当您的意思技术时,并不暗示您始终需要使用市场上弹出的最新技术。相反,您应该选择一种能够保持稳定和安全的技术。
  • 警报监督管理:几乎所有SCADA系统都有一个令人振动的功能,随着软件开发出现。警报配置很重要。有两种类型的警报系统即系统定义了由系统管理的系统和由用户管理的用户定义警报。

让我们看看由市场上的大玩家开发的软件。

Citect Scada - 施耐德电气

开发的紧凑,灵活可靠的SCADA软件施耐德电气。他们发布的最新产品是Vijeo Citect(版本7.10)Citect Scada仍然是常用的SCADA技术之一,您当然需要作为SCADA开发人员了解这个平台。它实际上成为Wondware的SCADA替代品的一部分。

InTouch - Wonderware.

InTouch,已成为市场上最大的SCADA供应商之一,来自Wonderware,现在拥有Schneider Electric。虽然Wonderware.对市场相对较新,它很快就越来越受欢迎。

Wonderware系统平台是一个具有许多“即插即用”部件的SCADA系统,模块化且非常通用。由于此方案的模块化,如果选择此SCADA软件,您可以根据自己的需求对其进行定制。In Touch的好处是他们使用开放的通信标准,可以操作大多数PLC系统。

Experion Scada - 霍尼韦尔

霍尼韦尔通常用于PLC系统(特别是在美国)。他们也是SCADA市场的大型球员,为编程SCADA和HMI软件系统提供了一个软件平台。您可以使用他们的软件进行独立的SCADA计划,或者将其与Honeywell的PLC平台(例如C200和C300平台)一起使用,以及RTU的控制边RTU。

虽然霍尼韦尔SCADA软件工作经过优化,可与其他霍尼韦尔产品(例如PLC和RTU)进行通信,与非霍尼韦尔产品配对时,它仍将起作用。

IFIX - 通用电气

通用电气(GE)是世界上最大的制造商家之一,也是SCADA市场的重要参与者。IFIX.是他们的软件解决方案之一,它是一个非常灵活的SCADA系统。使用IFIX的优点是它能够使用HTML5快速开发屏幕。

另一个原因是许多驱动程序允许你建立网络和分布式系统,允许你连接和交换信息与大多数当代plc。通用电气也有自己的品牌plc,但通用电气的SCADA系统没有要求这些GE plc才能正常工作。

点火 - 归纳自动化

点火是一种SCADA方案,它使用最新的IOT架构到其全部潜力。如果您希望拥有所有行业4.0规范和技术的系统,请从归纳自动化从感应自动化点火是一个非常好的选择。点火与一些经验丰富的系统相比,SCADA行业相对较新的系统。也就是说,由于Ignition的物联网集成和他们与大多数PLC系统的工作,Ignition已被许多企业选择作为他们的SCADA解决方案。

SIMATIC WinCC V7 -西门子

西门子SCADA系统已经存在多年,被称为“WinCC”。西门子是PLC和SCADA行业中最大的参与者之一,许多企业使用西门子平台。西门子是一家庞大的公司,多年来一直在发展他们的PLC和SCADA平台,以采用现代技术。他们是SCADA行业的大型和老兵员的事实使许多企业对委托他们的SCADA应用程序的信心。

SCADA应用程序

在复杂系统的自动化中,SCADA充分利用了灵活性、可靠性和可伸缩性等特性。

现实世界中有无数的应用程序,其中SCADA已经有效地提供广泛的部门的监测和控制替代方案,从能源生产到农业系统。

SCADA广泛用于化学,天然气,水,通信和和yabo2021app

发电,传输和分布

使用SCADA系统,电气实用程序检测当前流和行电压,监控断路器操作(如真空断路器SF6断路器),并在线或离线拍摄电网的部分。

制造单位

SCADA系统用于规范工业自动化和机器人,监控过程和质量控制

传统交通和铁路牵引

过境官员使用SCADA调节地铁,电车和车辆的电力;自动化铁路交通信号;监控和识别火车和公共汽车,并控制铁路交叉门

水、废水、公用事业和污水

国家和市政水利设施使用SCADA监控和控制水流,罐浓度,管压和其他变量

SCADA应用在泵站
SCADA应用在水泵站

建筑物,设施和环境

设施管理人员使用SCADA调节HVAC,冷却,照明和输入系统。

水安全:SCADA系统的作用

在最大限度地减少未经授权的网络访问的风险时,如何将现代SCADA概念实施到水处理厂中的大量研究继续进行。网络风险在大型企业中是一个持续存在的问题)。SCADA通信网络分布于配水系统,如下图所示。工作站,通常是基于个人电脑的工作站,位于控制室的处理设施中,使操作员能够查看整个过程并采取控制措施。

在工厂内,可编程逻辑控制器用于化学处理和过滤器。局域网(LAN)用于将控制器链接到工作站。远程终端单元(RTU)用于远程位置,通常在敏感领域中找到,例如泵站,储罐,阀拱和治疗中心。

RTU在由下图所示的无线电方案中键入的广域网上通信。SCADA计划的重大好处是协调与活动的安全措施。连接到周边监控系统的SCADA系统可以显着降低载人巡逻的需求或消除它们。

SCADA在治疗厂的应用
SCADA应用在水处理厂

与巡逻队不同,SCADA计划可以为所有地点进行持续监视。您可以轻松地接口安全系统或设备,包括可通过相邻远程终端单元(RTU)直接到SCADA网络的摄像机,运动检测器,触点开关,键盘入口设备和磁带读卡器。今天的SCADA系统还在一个短暂的时刻发生了许多警报的情况下发出警报管理。

热电厂

大多数运营检查火力发电厂是自动的。但是,有时可能需要手动操作。因此,该工厂配备了监控和报警系统,当某些工作Para计数器偏离其正常范围时,警报厂家运营商。

对更高的可靠性和有效性的需求在热量中增长发电厂。经过周期性间隔后,发电厂需要连续检查和跟踪。当人类员工在不同阶段测量时可能会出现错误。

为了提高可靠性,需要自动化来提高通用电厂效率。自动化是通过使用PLC&SCADA建立的,这减少了人工人工的错误。SCADA系统用于监督完整的过程

SCADA应用在热电厂

林业,纸浆和造纸工业

林业,纸浆和造纸业也依赖于SCADA系统。从自动化和过程控制,能源管理,驱动控制,电源保护,外壳系统和安全 - 该行业对SCADA充满了用途。

SCADA系统被应用于整个造纸供应链——包括木材堆场、切片机、蒸发器、消化器、精炼机、清洁机、干燥和压榨机,当然还有造纸机。通过使用已建立的SCADA系统,这种从树木到纸张的复杂处理过程从端到端的自动化。

PLC与SCADA的区别

在您首次学习控制工程时,SCADA和PLC可以很容易混淆。您经常会听到在同一呼吸中使用的“PLC”和“SCADA”。虽然它们是相关的,但它们彼此明显不同。

PLC是一种“可编程逻辑控制器”。这本质上是一个坚固耐用的微型计算机,它位于一个面板中,具有一系列从现场设备到PLC的输入和输出。PLC将监控这些输入的状态(如电机的速度),并根据内部程序,以编程方式输出各种信号来控制这些现场设备(如停止电机)。

SCADA系统位于可编程逻辑控制器的“顶部”。plc几乎总是SCADA网络的一部分,并形成现场和SCADA之间的接口。在SCADA系统中记录和存储的数据通常是通过与PLC通信来获取的。PLC将继续执行其程序,读取输入,并写入输出。

SCADA系统用于保留这些输入和输出的历史状态的日志,可用于数据分析或审计。可编程逻辑控制器具有有限的长期数据存储容量。

尽管SCADA系统可以编程来控制该领域的某些方面-这是通常一个不必要的情况。理想情况下,您的PLC将自动运行,能够以编程方式处理它遇到的任何情况。由于现实世界的复杂性,这通常不是这种情况。在这些情况下,操作员输入是对这些半自治系统的正确运作所必需的。

因此,操作员与之交互的SCADA屏幕(即人机界面软件)的“控制”级别通常比PLC执行的控制级别要低得多。任何可以轻松编程成逻辑的东西(例如,如果流量超过100米/秒,停止泵)都将被编程到PLC中。

所以SCADA系统主要是用于监控和数据采集,在不规则或复杂的情况下使用的控制能力。SCADA允许运营商(和控制系统工程师)从远处查看工厂的概述,使其能够响应任何异常状态。应该指出的是,SCADA系统技术上包括PLC,SCADA将与之沟通。

PLC位于该字段中,并将读取字段输入(例如传送带已停止)并根据其编程方式写入输出(例如启动输送带)。PLC形成SCADA网络的一部分,从SCADA异步接收和执行某些命令(例如,操作员命令以停止泵),以及SCADA网络作为数据源读取。

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关于维迪雅Muthukrishnan

Vidya Muthukrishnan目前在基于产品的IT公司担任高级工程师。她拥有5年的专业教学经验,以前在斯里克里希纳技术学院仪器控制工程系辅导教授。她还有1年的TCS,印度行业经验。Vidya完成了Sastra University的Byabo和365哪个平台更大.Tech Electronics和仪器,从Vit University Vellore中获得了生物医学工程的M.Tech。

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