電力SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng),即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以工業(yè)計算機為基礎(chǔ)的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng);它應(yīng)
用領(lǐng)域很廣,可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工、燃氣、鐵路等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。
在電力系統(tǒng)中,SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它在遠動系統(tǒng)中占重要地位,可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控
制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能,即我們所知的"四遙"功能.RTU(遠程終端單元),FTU(饋線終端單元)是它的重要組成部分。在現(xiàn)今的變電站綜合自動化
建設(shè)中起了相當(dāng)重要的作用。
系統(tǒng)說明
SCADA系統(tǒng)是以工業(yè)計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制。
由于各個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)CADA的要求不同,所以不同應(yīng)用領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)發(fā)展也不完全相同。
SCADA系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛,技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它作為能量管理系統(tǒng)(EMS系統(tǒng))的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,實
現(xiàn)電力調(diào)度自動化與現(xiàn)代化,提高調(diào)度的效率和水平方面有著不可替代的作用。
SCADA在鐵道電氣化遠動系統(tǒng)上的應(yīng)用較早,在保證電氣化鐵路的安全可靠供電,提高鐵路運輸?shù)恼{(diào)度管理水平起到了很大的作用。在鐵道電氣化SCADA系統(tǒng)的發(fā)展過程
中,隨著工業(yè)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,不同時期有不同的產(chǎn)品,同時我國也從國外引進了大量的SCADA產(chǎn)品與設(shè)備,這些都帶動了鐵道電氣化遠動系統(tǒng)向更高的目標(biāo)發(fā)展
。
體系結(jié)構(gòu)
硬件
通常SCADA系統(tǒng)分為兩個層面,即客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。服務(wù)器與硬件設(shè)備通信,進行數(shù)據(jù)處理和運算。通常,工業(yè)平板電腦的觸摸功能用于人機交互,如用文
字、動畫顯示現(xiàn)場的狀態(tài),并可以對現(xiàn)場的開關(guān)、閥門進行操作。還有一種“超遠程客戶”,它可以通過工控機的有線或者無線通信功能,通過Web發(fā)布在Internet上進
行監(jiān)控。硬件設(shè)備(如PLC或者工業(yè)平板電腦)一般既可以通過點到點方式連接,也可以以總線方式連接到服務(wù)器上。點到點連接一般通過串口(RS232),總線方式可以是
RS485,以太網(wǎng)等連接方式。
軟件
SCADA由很多任務(wù)組成,每個任務(wù)完成特定的功能。位于一個或多個機器上的服務(wù)器負責(zé)數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理(如量程轉(zhuǎn)換、濾波、報警檢查、計算、事件記錄
、歷史存儲、執(zhí)行用戶腳本等)。服務(wù)器間可以相互通訊。有些系統(tǒng)將服務(wù)器進一步單獨劃分成若干專門服務(wù)器,如報警服務(wù)器,記錄服務(wù)器,歷史服務(wù)器,登錄服務(wù)
器等。各服務(wù)器邏輯上作為統(tǒng)一整體,但物理上可能放置在不同的機器上。分類劃分的好處是可以將多個服務(wù)器的各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、分工協(xié)作,缺點是效率低,局部
故障可能影響整個系統(tǒng)。
通信
以工業(yè)計算機或者工業(yè)服務(wù)器為基礎(chǔ),SCADA系統(tǒng)中的通信分為內(nèi)部通信、與I/O設(shè)備通信、和外界通信。客戶與服務(wù)器間以及服務(wù)器與服務(wù)器間一般有三種通信
形式,請求式,訂閱式與廣播式。設(shè)備驅(qū)動程序與I/O設(shè)備通訊一般采用請求式,大多數(shù)設(shè)備都支持這種通訊方式,當(dāng)然也有的設(shè)備支持主動發(fā)送方式。SCADA通過多種
方式與外界通信。如OPC,一般都會提供OPC客戶端,用來與設(shè)備廠家提供的OPC服務(wù)器進行通訊。因為OPC有微軟內(nèi)定的標(biāo)準(zhǔn),所以O(shè)PC客戶端無需修改就可以與各家提供
的OPC服務(wù)器進行通訊。