一、什么是 成中文就是監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集。從其名稱可以看出，其包含兩個層次的功能：數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。圖 P R H E L P H I F T E B% U T Z A T I O B / M A U N b/ 網(wǎng)數(shù) 據(jù) 服 務 器工 作 站 W E B 服 務 器S C A D 器S C A D 器P r o f i b u I / 污 水 泵 站進 水 泵 房 曝 氣 池污 泥 處 理配 電 間現(xiàn) 場 人機 界 面現(xiàn) 場 I / 水處理廠監(jiān)控系統(tǒng) 1、定義 綜合利用了計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡技術(shù)，完成了對測控點分散的各種過程或設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集，本地或遠程的自動控制，以及生產(chǎn)過程的全面實時監(jiān)控，并為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供必要和完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)手段。 2、特點 一般來講， 要用于測控點十分分散、分布范圍廣泛的生產(chǎn)過程或設(shè)備的監(jiān)控，通常情況下，測控現(xiàn)場是無人或少人值守。 二、 上位機：側(cè)重監(jiān)控功能 下位機：直接控制功能 通信網(wǎng)絡：實現(xiàn)上、下位機數(shù)據(jù)交換 如圖 從其結(jié)構(gòu)可以看出， 理集中的“集散控制系統(tǒng)”的特征。 G P R X 2 . 5衛(wèi) 星P R H E L P H I F T E B% U T I L I Z A T I O B / M A U N I b/ 網(wǎng)數(shù) 據(jù) 服 務 器工 作 站 W E B 服 務 器W E B 客 戶S C A D 器S C A D 器以 太 網(wǎng)（ 或 工 業(yè) 以 太 網(wǎng) ）現(xiàn) 場 控 制站 點現(xiàn) 場 總 線現(xiàn) 場 總 線I / O 設(shè) 備I n t e r n e tM o d e 服 務 器R T 1、下位機 （ 1）下位機功能： 數(shù)據(jù)采集 下位機配置的各種輸入設(shè)備（ 行數(shù)據(jù)采集 控制 下位機配置的各種輸出設(shè)備（ 現(xiàn)場設(shè)備進行控制 下位機接收上位機的監(jiān)控，并且向上位機傳輸各種現(xiàn)場數(shù)據(jù) （ 2）下位機類型： 遠程終端單元 安裝在遠程現(xiàn)場的電子設(shè)備，用來監(jiān)視和測量安裝在遠程現(xiàn)場的傳感器和設(shè)備。它在提高信號傳輸可靠性、減輕主機負擔、減少信號電纜用量、節(jié)省安裝費用等方面的優(yōu)點也得到用戶的肯定。 行本地控制時作為系統(tǒng)中一個獨立的工作站，這時 饋控制、反饋控制、 行數(shù)據(jù)采集時作為一個遠程數(shù)據(jù)通訊單元，完成或響應本站與中心站或其它站的通訊和遙控任務。 I O（輸入輸出）模板、通訊接口單元，以及通訊機、天線、電源、機箱等輔助設(shè)備。 用程序可用工程中常用的編程語言編寫，如梯形圖、 些設(shè)備采用 （ 1）同時提供多種通訊端口和通訊機制。 （ 2）提供大容量程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 （ 3）高度集成的、更緊湊的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。 （ 4）更適應惡劣環(huán)境應用的品質(zhì)。 、小型） 典型的小型 門子的 一些中、大型的 三菱的 門子的 編程自動化控制器） 作為一種開放型的自動化控制設(shè)備，要的產(chǎn)品有： 7i、 的格科技的 智能儀表 在一些側(cè)重數(shù)據(jù)采集、信息集中管理與遠程監(jiān)管的應用中，遠程控制功能要求較低。在這類 量使用各種現(xiàn)場儀表做下位機，如智能流量計量表、冷量熱量表、智能巡檢儀等。 2、上位機 （ 1）上位機組成： 上位機系統(tǒng)通常包括 程師站、操作員站、 些設(shè)備通常采用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。 實際的 據(jù)安全性要求，上位機系統(tǒng)還可以實現(xiàn)冗余，即配置兩臺 一臺出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動卻換到另外一臺工作。 （ 2）上位機功能： 數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)顯示。 遠程監(jiān)控。 報警和報警處理。 事故追憶和趨勢分析。 與其他應用系統(tǒng)的結(jié)合。 （ 3）選用工控機或商用機 在 位機系統(tǒng)普遍采用工控機。因為工控機在商用計算機上進行了改裝與加固，以適應工業(yè)應用的要求，主要體現(xiàn)在：硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)可靠性、抗干擾能力和環(huán)境適應性等。 然而，近年來，隨著商業(yè)機可靠性的不斷增強，以及商用機與工控機之間較大的價格差距， 于可靠性要求高的場合，可以通過熱備等方式來實現(xiàn)。 3、通信網(wǎng)絡 通信網(wǎng)絡實現(xiàn) 一般的過程監(jiān)控相比，通信網(wǎng)絡在 主要因為 無線通信機站系統(tǒng)的監(jiān)控。 （ 1）上位機系統(tǒng)： 主要是連接上位機、服務器、通信設(shè)備、打印設(shè)備的局域網(wǎng)絡。 上位機還可以設(shè)置 供遠程監(jiān)控網(wǎng)絡。 （ 2）下位機系統(tǒng)： 包括連接 I/種設(shè)備級總線等。 （ 3）連接上、下位機的通信網(wǎng)絡 這部分網(wǎng)絡最復雜，形式最多樣，是 4、檢測和執(zhí)行設(shè)備 （ 1）檢測元件 字量和脈沖量等，模擬量包括溫度、壓力、物位、流量等典型過程參數(shù)和其他各種參數(shù)，而數(shù)字量包括設(shè)備的啟停狀態(tài)等。 這些信號的獲取要靠各種檢測元件（傳感器）實現(xiàn)。 （ 2）執(zhí)行器 執(zhí)行設(shè)備接受下位機（控制器）的輸出，改變操縱變量，使生產(chǎn)過程按照預定要求正常運行。在不同的行業(yè)中，執(zhí)行器類別不一樣，如在生產(chǎn)過程監(jiān)控中，各種氣動執(zhí)行器得到廣泛應用，典型的就是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，還有各種開關(guān)閥門。而在制造業(yè)中，各種步進電機、變頻器、伺服電機等調(diào)速設(shè)備得到廣泛應用。 三、 布式 集中式 采用廣域網(wǎng)連接現(xiàn)場 絡協(xié)議比較簡單，開放性差，功能較弱。 網(wǎng)絡化 制結(jié)構(gòu)更加分散化，信息管理更集中。系統(tǒng)普遍以客戶機服務器（ C S）和瀏覽器服務器結(jié)構(gòu)（ B S）為基礎(chǔ)，多數(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包含這兩者結(jié)構(gòu)，但以 C 滿足遠程監(jiān)控的需要。 與第二代 三代容性更好，可以無縫集成到全廠綜合自動化系統(tǒng)中。 由于 戶對 此對其系統(tǒng)架構(gòu)提出了很高的要求。 這樣的系統(tǒng)中，體系結(jié)構(gòu)是軟件系統(tǒng)中最本質(zhì)的東西，良好的體系結(jié)構(gòu)意味著普適、高效和穩(wěn)定。由于體系結(jié)構(gòu)是對復雜事務的一種抽象，良好的體系結(jié)構(gòu)是普遍適用的，它可以高效地處理多種多樣的個體需求。同時，體系結(jié)構(gòu)在一定的時間內(nèi)保持穩(wěn)定。當需求發(fā)生變化時，程序員可以不用修改系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。 1、客戶機服務器結(jié)構(gòu) C 求響應”的方式進行?？蛻魴C先向服務器發(fā)出請求，服務器再響應這個請求，如圖 C 不是一個主從環(huán)境，而是一個平等的環(huán)境，即 C 可能是服務器。在 C 戶只關(guān)心完整地解決自己的應用問題，而不關(guān)心這些應用問題由系統(tǒng)中哪臺或哪幾臺計算機來完成。 服 務 器客 戶 機請 求響 應圖 客戶機服務器結(jié)構(gòu) 如在 是客戶機，而當其他操作站向 就是服務器。顯然，這種結(jié)構(gòu)可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。 2、瀏覽器 /服務器結(jié)構(gòu) 隨著 往的主機終端和 C 連、信息隨處可見和信息共享的新要求，于是就出現(xiàn)了 B W e b 服 務 器客 戶 機( 瀏 覽 器 )H T T P 請 求H T T P 響 應數(shù) 據(jù) 庫服 務 器查 詢圖 瀏覽器服務器結(jié)構(gòu) B 戶可以通過瀏覽器去訪問 據(jù)、圖像、動畫、視頻點播和聲音信息，這些信息都是由許許多多的 每一個量的數(shù)據(jù)實際存放在數(shù)據(jù)庫服務器中。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是：客戶機統(tǒng)一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶端不存在維護的問題。 3、兩種結(jié)構(gòu)比較 （ 1） B B 具有分布性特點，可以隨時隨地進行查詢、瀏覽等業(yè)務處理。 業(yè)務擴展簡單方便，通過增加網(wǎng)頁即可增加服務器功能。 維護簡單方便，只需要改變網(wǎng)頁，即可實現(xiàn)所有用戶的同步更新。 開發(fā)簡單，共享性強。 B S 結(jié)構(gòu)的缺點表現(xiàn)在： 個性化特點明顯降低，無法實現(xiàn)具有個性化的功能要求。 操作是以鼠標為最基本的操作方式，無法滿足快速操作的要求。 頁面動態(tài)刷新，響應速度明顯降低。 功能弱化，難以實現(xiàn)傳統(tǒng)模式下的特殊功能要求。 （ 2） C C 由于客戶端實現(xiàn)與服務器的直接相連，沒有中間環(huán)節(jié)，因此響應速度快。 操作界面漂亮、形式多樣，可以充分滿足客戶自身的個性化要求。 C 實現(xiàn)復雜的業(yè)務流程。 C 需要專門的客戶端安裝程序，分布功能弱，針對點多面廣且不具備網(wǎng)絡條件的用戶群體，不能夠?qū)崿F(xiàn)快速部署安裝和配置。 兼容性差，對于不同的開發(fā)工具，具有較大的局限性。若采用不同工具，需要重新改寫程序。 開發(fā)成本較高，需要具有一定專業(yè)水準的技術(shù)人員才能完成。 四、 能價格比高，特別適合測控點極為分散，對控制的要求不是特別高的場合。 統(tǒng)，即可編程控制器系統(tǒng)，適用于工業(yè)現(xiàn)場的測量控制，現(xiàn)場測控功能強，性能穩(wěn)定，可靠性高，技術(shù)成熟，使用廣泛，價格合理 。 統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)），適用于測控點數(shù)多、測控精度高、測控速度快的工業(yè)現(xiàn)場，其特點是分散控制和集中監(jiān)視，具有組網(wǎng)通訊能力、測控功能強、運行可靠、易于擴展、組態(tài)方便、操作維護簡便，但系統(tǒng)的價格昂貴。 位機的結(jié)構(gòu)，下位機完成設(shè)備的直接控制，而上位機側(cè)重于信息集中管理，上、下位機通過通信網(wǎng)絡連接。由于 此， 信的形式也會多種多樣。 放性更好。而某一過程的 五、 在電力系統(tǒng)中， 術(shù)發(fā)展也最為成熟。 它作為能量管理系統(tǒng)（ 一個最主要的子系統(tǒng)，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢，現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。 它對提高電網(wǎng)運行的可靠性、安全性與經(jīng)濟效益，減輕調(diào)度員的負擔，實現(xiàn)電力調(diào)度自動化與現(xiàn)代化有著不可替代的作用。 具體應用 樓宇自動化 生產(chǎn)線管理它 機械人、機件臂系統(tǒng) 其它生產(chǎn)行業(yè) 無人工作站系統(tǒng) 主要無人值守工作站 無線通訊基站網(wǎng)；