给水排水自动化技术SCADA综述自动包装机

给水排水自动化技术(SCADA)综述

给水排水自动化技术(SCADA)综述 2011： 提要: 分析了给排水SCADA系统中的计算机技术、通讯技术及控制技术问题，概述了给排水SCADA系统的市场构成情况，并提出完善SCADA系统的几点建议。 关键词: SCADA通讯 控制 市场 建议 计算机自动化SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)技术又称计算机四遥(遥测、遥控、遥信、遥调)技术，在给排水行业得到广泛的应用，取得了良好的经济效益与社会效益，已形成了造福社会的产业规模。如何指导该技术的发展，培育好给排水自动化的市场，进而促进自动化产业的发展，是一件十分有意义的工作。为此，本文对该技术加以综述，以起抛砖引玉之目的。1 SCADA系统的技术分析SCADA技术建立在3C+S(Computer、Communication、Control、Sensor)基础上。以上四种技术近来发展很快，不断推出新技术、新产品，同时很多旧技术和产品也无情地遭受被淘汰的命运。如何采用新观念、新技术、新产品构建适用于给水排水的管理功能强大、可靠性强、有良好的现场安装界面、易于操作和维护与价格低廉的SCADA系统，是给排水行业客户的需要也是SCADA系统集成商的责任，以下就3C+S技术分述如下：1.1 计算机(Computer)技术近些年来，计算机PC技术以每一年多更新一代的速度飞速发展。强大的硬件平台(主频300M以上，CPU内置MMX技术、内存128M及以上、10G以上的硬盘和高速CD-ROM 及 DVD-ROM驱动器等)支持着不断更新的视窗操作系统Windows软件和网络技术。功能强大的PC系统平台，既摆脱了DOS操作的烦恼，解除了键盘操作PC的尴尬，使PC得到了广泛的应用，更为构建高功能的SCADA系统创造了条件。众所周知在SCADA系统中PC机主要用做Master或称调度中心。近来国内外许多厂家都推出了基于Windows的 forSCADA的组态软件。这些软件平台上可以完成与给排水调度相关的数据采集(提供了与多种PLC或其它智能设备通讯驱动程序Driver、动态数据交换DDE功能及 OLE 技术等等)、数据处理、数据显示和数据记录等工作，具有良好的图形化人机界面，MMI具备趋势分析和控制功能。为给排水优化调度、节能降耗提供了尽善尽美的手段。PC机的网络功能为多级调度SCADA系统的建设和参与水厂管理提供了很多意想不到的功能。在SCADA系统中不断更新PC软硬件平台，所需费用占SCADA系统建设费的比例不太大，但对提高SCADA的功能与可靠性影响较大，加强调度中心建设的投资是合算的。目前存在的主要问题是还没有国产专为给排水自动化的ForSCADA组态软件问世，而通用组态软件的购置价格较贵。组织生产规范化标准化、价格适中、功能适用于给排水的SCADA组态软件有着广泛的前景，也是建设中国给排水自动化系统ChinaSCADA的重要环节。1.2 通讯(Communication)技术通讯技术与设备的选择是构建SCADA系统最丰富多彩的部分，SCADA系统设计是否合理，通讯技术的选择十分重要。由于各种通讯技术之间融汇贯通，试图按分类去加以说明是十分困难而又会漏洞百出的。这里，为叙述方便，只能牵强地加以分类。1.2.1 网络技术LAN WAN与INTranet我们权且把网络技术作为SCADA通讯的一部分。基于TCP/IP 的计算机网络互连与扩展技术，如网关、路由器、网桥、中继器、远程访问服务；基于存储器的动态数据交换技术；基于开放数据库的访问技术等构成控制网络与信息。事实上这部分应是SCADA系统以上管理层部分，这里不多加叙述。 1.2.2 串行互连总线RS232、RS485以及USB(Universal Serial BUS)，前两种是大家熟知的，而USB是近期推出的高效率、即插即用、热切换的接口。1.2.3 测控总线标准如Bitbus, Profibus, PROWAYC,PHOEBUS, HART, CAN, Dupline, L2, Modbus, SDS, ControlNET, FIP, SERCOS, FF, Lonworks等。以上多种测控总线标准正不断地渗透到SCA DA系统之中，特别是现场、仪表与智能终端之间的通讯应用十分广泛。1.2.4 无线通讯如微波、扩频通讯、卫星通讯、铱星通讯、超短波通讯、短波通讯、GSM、CDMA、双向无线寻呼等。以上无线通讯有些是公共数据网的应用，一般情况下应用最多的是超短波200MHz的通讯。特别应指出的是，正在发展的双向无线寻呼为构成给排水SCADA中的测压终端，水源井群和城市排水网SCADA系统的通信将会有十分重要的作用，是既可靠又廉价的通讯手段。1.2.5 有线通讯公共数据网PSDN ISDN和BISDN，特别是BISDN综合宽带数据网与光纤入户工程的增值业务，将极大地方便城镇给排水SCADA系统中通讯功能的建设，例如，测压点、水源井、污水监控站等。 自建有线网，一般采用双绞线作介质。各PLC 厂商和通讯厂商都分别制定了封闭和开放的有线通讯系统协议，并有相应的产品供应，如以色列RAD公司的6DC型M ODEM、GE fanuc的Genius BUS 以及西门子的L2 等，都为SCADA系统提供了良好的通信手段。在净水厂和污水处理厂内的SCADA系统中得到广泛的应用。 1.2.6 载波通讯技术电力载波技术争论许多年，近日有文章报道西门子公司有相应的载波通讯设备出售，相信该技术会有较好前景。

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