SCADA系统


SCADA系统

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SCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据採集与监视控制系统 。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统;它套用领域很广,可以套用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据採集与监视控制以及过程控制等诸多领域 。
在电力系统中,SCADA系统套用最为广泛,技术发展也最为成熟 。它在远动系统中占重要地位,可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据採集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能,即我们所知的"四遥"功能.RTU(远程终端单元),FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分.在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用.
【SCADA系统】SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据採集与监视控制系统,涉及到组态软体、数据传输链路(如:数传电台、GPRS等)
基本介绍中文名:SCADA系统
外文名:Supervisory Control And Data Acquisition
定义:数据採集与监视控制系统
套用领域:电力、冶金、化工、自动化群控
系统概述说明SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统 。它可以对现场的运行设备进行监视和控制 。由于各个套用领域对SCADA的要求不同,所以不同套用领域的SCADA系统发展也不完全相同 。
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SCADA系统SCADA系统在电力系统中的套用最为广泛,技术发展也最为成熟 。它作为能量管理系统(EMS系统)的一个最主要的子系统,有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势,现已经成为电力调度不可缺少的工具 。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益,减轻调度员,实现电力调度自动化与现代化,提高调度的效率和水平方面有着不可替代的作用 。SCADA在铁道电气化远动系统上的套用较早,在保证电气化铁路的安全可靠供电,提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用 。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中,随着计算机的发展,不同时期有不同的产品,同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备,这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展 。发展历程SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统,全名为数据採集与监视控制系统 。SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关 。SCADA系统发展已经经历了三代 。
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SCADA计算监测中心第一代是基于专用计算机和专用作业系统的SCADA系统,如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统 。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代 。第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统,在第二代中,广泛採用VAX等其它计算机以及其它通用工作站,作业系统一般是通用的UNIX作业系统 。在这一阶段,SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析,自动发电控制(AGC)以及网路分析结合到一起构成了EMS系统(能量管理系统) 。第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统,并且系统不具有开放性,因而系统维护,升级以及与其它联网构成很大困难 。90年代按照开放的原则,基于分散式计算机网路以及关係资料库技术的能够实现大範围联网的EMS/SCADA系统称为第三代 。这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段,各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中 。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期,国家计画未来三年内投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度 。第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经诞生 。该系统的主要特徵是採用Internet技术、面向对象技术、神经网路技术以及JAVA技术等技术,继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成,综合安全经济运行以及商业化运营的需要 。SCADA系统在电气化铁道远动系统的套用技术上已经取得突破性进展,套用上也有迅猛的发展 。由于电气化铁道与电力系统有着不同的特点,在SCADA系统的发展上与电力系统的道路并不完全一样 。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有由我所自行研製开发的HY200微机远动系统以及由西南交通大学开发的DWY微机远动系统等 。这些系统性能可靠、功能强大,在保证电气化铁道供电安全,提高供电质量上起到了重要的作用,对SCADA系统在铁道电气化上的套用功不可没 。发展瞻望SCADA系统在不断完善,不断发展,其技术进步一刻也没有停止过 。当今,随着电力系统以及铁道电气化系统对SCADA系统需求的提高以及计算机技术的发展,为SCADA系统提出新的要求,概括地说,有以下几点:1、SCADA/EMS系统与其它系统的广泛集成SCADA系统是电力系统自动化的实时数据源,为EMS系统提供大量的实时数据 。同时在模拟培训系统,MIS系统等系统中都需要用到电网实时数据,而没有这个电网实时数据信息,所有其它系统都成为“无源之水” 。所以SCADA系统如何与其它非实时系统的连线成为SCADA研究的重要课题;现有的SCADA系统已经成功地实现与DTS(调度员模拟培训系统)、企业MIS系统的连线 。SCADA系统与电能量计量系统,地理信息系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统以及办公自动化系统的集成成为SCADA系统的一个发展方向 。2、变电所综合自动化以RTU、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等迴路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性 。变电所的综合自动化已经成为有关方面的研究课题,我国东方电子等公司已经推出相应的产品,但在铁道电气化上还处于研究阶段 。3、专家系统、模糊决策、神经网路等新技术研究与套用体系结构硬体通常SCADA系统分为两个层面,即客户/伺服器体系结构 。伺服器与硬体设备通信,进行数据处理和运算 。而客户用于人机互动,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 。还有一种“超远程客户”,它可以通过Web发布在Internet上进行监控 。硬体设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连线,也可以以汇流排方式连线到伺服器上 。点到点连线一般通过串口(RS232),汇流排方式可以是RS485,乙太网等连线方式 。软体SCADA由很多任务组成,每个任务完成特定的功能 。位于一个或多个机器上的伺服器负责数据採集,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) 。伺服器间可以相互通讯 。有些系统将伺服器进一步单独划分成若干专门伺服器,如报警伺服器,记录伺服器,历史伺服器,登录伺服器等 。各伺服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伺服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 。