行业资讯

资讯中心

20年行业深耕细作,见证成长历程

行业资讯

SCADA系统体系结构分析

2018.10.08       阅读:1175

  SCADA系统体系结构分析:SCADA系统不只是应用于工业领域,如钢铁、电力、化工,还广泛用于食品,医药、建筑、科研等行业。其连接的I/O通道数从几十到几万不等。太阳集团8722c下面就其SCADA系统结构方面予以先容。

一、硬件结构

  通常SCADA系统分为两个层面,即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通信,进行数据处理何运算。而客户用于人机交互,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。近年来又出现一个层面,通过Web发布在Internat上进行监控,可以认为这是一种“超远程客户”。

  硬件设备(如PLC)一般既可以通过点到点方式连接,也可以以总线方式连接到服务器上。点到点连接一般通过串口(RS232),总线方式可以是RS485,以太网等连接方式。总线方式与点到点方式区别主要在于:点到点是一对一,而总线方式是一对多,或多对多。

  在一个系统中可以只有一个服务器,也可以有多个,客户也可以一个或多个。只有一个服务器和一个客户的,并且二者运行在同一台机器上的就是通常所说的单机版。服务器之间,服务器与客户之间一般通过以太网互连,有些场合(如安全性考虑或距离较远)也通过串口、电话拨号或GPRS方式相连。

二、App体系结构

  SCADA有很多任务组成,每个任务完成特定的功能。位于一个或多个机器上的服务器负责数据采集,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、实行用户脚本等)。服务器间可以相互通讯。有些系统将服务器进一步单独划分成若干专门服务器,如报警服务器,记录服务器,历史服务器,登录服务器等。各服务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服务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。

典型的硬件配置图如下:

SCADA系统体系结构分析

三、通信

  • 内部通信

  客户与服务器间以及服务器与服务器间一般有三种通信形式,请求式,订阅式与广播式。请求式:客户周期性向服务器发出请求,然后服务器为客户准备数据,传送给客户。

订阅式:客户向服务器注册所关心数据,服务器记录每个用户关心的数据。当数据变化通知相应的用户。

广播式:当数据的变化时,服务器向所有客户发出通知。

  • 与I/O设备通信

  1)通信模式

  设备驱动程序与I/O设备通讯一般采用请求式,大多数设备都支撑这种通讯方式,当然也有的设备支撑主动发送方式。主动发送方式即I/O设备在数据改变时主动向外界报告数据。有的设备也支撑订阅式通信。设备驱动程序应该能够支撑各种通信模式。

  2)通信协议

  通信协议即与设备间的会话格式,可以理解为一种简单的交流语言。这些语言有一定的地方性,尤其是国产的PLC,智能仪表。常见的协议有Modbus,Profibus等。设备驱动程序必须为每种协议编制相应的代码。开发一设备驱动一般为1~5周,这要根据协议的复杂程度决定。App商一般将该部分做成标准开发包,用户可以自己开发。服务器可同时带有多个不同种类的驱动程序,这样服务器就可以同时跟多种设备进行通信。

SCADA系统体系结构分析

  • 与外界通信

  为了效率,服务器上的实时数据和历史数据一般都以私有格式存放,实时数据驻留在内存中,而历史数据保存在磁盘中,事件记录也可能以私有格式保存在磁盘中,但有些App可以将其直接存放到关系数据库(如MsSQLServer,ORACLE)中。由于无论采用直接方式还是ODBC与关系数据库通讯,速度都是比较慢的,所以不可能将快速变化的数据都存放到关系数据库中。那么服务器内这些私有格式的数据是如何与外界联系的呢,下面简要说明。

  SCADA通过多种方式与外界通信。如OPC,一般都会提供OPC客户端,用来与设备厂家提供的OPC服务器进行通讯。因为OPC有MicroSoft内定的标准,所以OPC客户端无需修改就可以与各家提供的OPC服务器进行通讯。现在国外的硬件厂商大多都能提供OPC服务器,而国内的硬件厂商确很少。SCADA系统供应商一般也会提供自己的OPC服务器,以便别人通过OPC访问自己,这样也实现了不同SCADA间的互联。此外还有其他的一些通讯手段,如:

  ODBC:第三方程序通过ODBC访问历史数据,事件记录等。

  API接口:可以在编程环境(如VB,VC)中使用该接口。

  OLE控件:可以在各种编程环境下使用,也可以嵌入到支撑OLE包容器的程序中,如MsWord。

  DDE:MicroSoft的动态数据交换协议。

 

相关资讯

MES系统中车间信息化建设如何改善和提升?

MES系统中车间信息化建设如何改善和提升?总的来说,MES能够为离散型制造车间现场带来规范的管理模式,并通过下面的“五步走”完成车间的信息化建设。

2021.09.07

太阳集团8722cOrBit-MOM签约永祥光伏科技,助力企业高效运行

高纯晶硅出货量全球领先的永祥光伏科技,此次选择太阳集团8722c作为MOM/MES的战略合作伙伴,也正是太阳集团8722c在过去20年在MES领域的研发及沉淀,塑造了光伏行业诸多MES智能工厂,例如晶科能源、晶澳光伏、隆基光伏、乐山高测、海润光伏等等。永祥光伏科技,朝着打造高纯晶硅的世界级龙头企业和世界级清洁能源企业的宏伟目标砥砺奋进,MES为其建设好信息化的基石。

2021.06.21

XML 地图 | Sitemap 地图