前言

用于学习过程中的笔记。

部分专业名词

  • SCADA：Supervisory Control And Data Acquisition，监控与数据采集
  • DCS：Distributed Control System，分布式控制系统
  • PLC：Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器
  • RTU：Remote Terminal Unit，远程终端单元
  • HMI：Human Machine Interface，人机界面
  • IED：Intelligent Electronic Device，智能电子设备
  • MMS：Manufacturing Message Specification，制造信息规范
  • IT：这个IT不是信息技术，但是是什么还不太清楚
  • OT：Operational Technology，运营技术（或许？）
  • TCP：Transmission Control Protocol，传输控制协议
  • IP：Internet Protocol，网络协议

系统组成

SCADA是指一种介于DCS和PLC之间的控制系统，兼具了PLC的灵活性和DCS的顶层设计。包含了上位机、通信网络、下位机、控制设备、执行设备等部分。其结构类型如集中式、分布式和网络式等，目前多以网络式和分布式，两者均需要构建网络环境，存在服务器和客户机，服务器和客户机的结构存在诸如C/S结构、B/S结构，如下图所示：
C/S结构和B/S结构
C/S结构是平等的关系，而B/S结构将数据库单独存放，便于维护。

应用实例

电力系统

电力SCADA系统结构图

高铁防灾系统

武广高铁防灾SCADA系统总体结构图

楼宇自动化系统

楼宇自动化SCADA系统结构图
图中的DDC是现场控制器。

油气远距输送系统

西气东输SCADA系统结构图

数据通信

通信协议

  1. Modbus协议：主从通信模式，主要用于串行通信，支持TCP/IP协议，支持RTU和ASCII两种传输模式，RTU模式是二进制传输，ASCII模式是ASCII码传输，RTU模式传输效率高，ASCII模式传输可读性好。

通信网络

分为局域网、城域网和广域网三类。罗克韦尔公司实现了全工业以太网连接的控制系统；西门子PCS7系统通过系统总线、现场总线和终端总线实现网络结构。通信方式如基于TCP/IP的通信，基于TCP的socket通信（调用不同TCP/IP协议的接口）。