SCADA 系统如何工作？

SCADA 可能是控制行业最常用的缩写词之一，指的是监控和数据采集系统。该软件应用广泛应用于过程控制，由中央控制系统、控制器网络接口、输入/输出和通讯设备组成。

SCADA 系统的主要目的是监视和控制工业过程中的设备，包括生产、开发、制造和制造。此外，这些系统还用于基础设施流程，例如石油和天然气、配电和水控制。

架构

SCADA 系统通常建立在集中式拓扑之上，用于监视和控制整个地理区域。它是一个软件包，位于硬件层之上，收集有关流程的数据并将其发送过来。控制动作是通过远程终端单元 (RTU)，通常是 PLC 和相关的控制器来执行的。例如，在火力发电厂中，温度是通过一系列传感器感应的，同时通过 PLC 模拟输出采取适当的控制动作（阀门）。

SCADA 系统允许操作员更改设定点、修改警报条件并设置必要的日志以供日后分析。这些系统通常通过无线和有线技术的网格进行通信，并且可以在专有协议上运行。

硬件

一般来说，SCADA系统可以分为两种：

• 客户端层
• 数据服务层

客户层处理人机交互，而数据服务层处理数据处理活动。数据服务通过 WAN 或 LAN 网络与 RTU、传感器等现场设备进行通信。 RTU 将传感器信号转换为数字格式，然后将其发送到主站，然后生成适当的控制信号给继电器。

软件

SCADA 系统中使用的服务器主要用于多任务和实时数据库功能。他们负责收集和处理数据，提供有关操作的趋势和诊断信息。根据它们的功能，还可以选择设置预测性维护计划、物流信息等。软件端的能力取决于供应商或开发团队。

SCADA系统工作流程

SCADA 系统的主要功能可以分解如下。这些功能是通过传感器、RTU、控制器和通信网络的组合来执行的。

• 数据采集​​：

现实世界的系统由数千个节点组成，这使得它们的管理成为一项具有挑战性的任务。获得有关特定传感器状态的准确信息至关重要。控制系统的准确性取决于数据采集的质量。

• 数据通信

SCADA 系统可以在设备和用户之间使用有线或无线通信技术。实时系统的传感器和设备遍布广泛的地理区域，使无线网络成为常态。此外，对于管理多个偏远地区的 SCADA 系统，也可以使用互联网通信。通常，SCADA 系统都有特定的协议，通过 VPN 进行通信以防止入侵。

• 信息/数据展示

SCADA 使用 HMI 或人机界面为用户提供从各种联网设备收集的信息。如果以可理解和可操作的方式显示信息，因为有时可能需要快速的用户操作。该界面通常使用真实世界对象的图形图片，例如泵或罐的图形，以使流程易于理解。

• 监控/控制

SCADA 系统使用不同的开关来操作多个设备并在控制区域显示它们的状态。这些过程可以通过这些开关基于模拟值打开/关闭或修改。大多数流程都是根据用户定义的设定点自动完成的，而其他关键任务可能需要额外的人工干预。

SCADA 系统的最大优势之一是其可扩展性。扩展 SCADA 系统很简单，不需要特别努力。此外，这些系统已经开发了数十年，因此已经达到了一定的成熟度，使其可用于任务关键型应用程序。

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