SCADA系统规划是一个系统性工程,涉及多个层面的设计与协调。以下是主要包含的内容:
一、系统架构设计
分层架构 采用典型的三层架构:
- 现场层:
包含传感器、执行器、PLC等设备,负责数据采集与初步处理;
- 通信层:负责数据传输,包括有线(光纤、双绞线)和无线(电台、卫星)通信方式;
- 监控层:包括HMI(人机界面)、SCADA服务器及数据库,负责数据展示与分析。
模块划分
- 数据采集模块:集成传感器接口与信号处理器;
- 通信管理模块:处理数据传输协议与异常检测;
- 控制执行模块:通过HMI下发控制指令至现场设备。
二、硬件选型与配置
主站设备
- 采用PC或工业计算机,推荐Windows或Linux系统,需具备高可靠性与图形处理能力;
- 根据控制规模选择硬件配置,支持几十至几千个分站连接。
现场设备
- 传感器:选择高精度、抗干扰能力强的型号,如温度、压力传感器;
- 执行器:根据控制需求选型,如阀门、电机驱动装置;
- RTU/PLC:根据分布范围和复杂度选择,小型系统可采用模块化设计。
三、通信规划
传输介质与协议
- 有线通信:光纤、双绞线等,适用于高稳定性场景;
- 无线通信:微波、ZigBee等,适合灵活部署需求;
- 协议标准:遵循Modbus、OPC UA等工业协议,确保兼容性。
网络拓扑
- 根据地理分布设计星型、环形或网状网络结构,保障数据传输可靠性。
四、软件配置与开发
HMI设计
- 提供直观的操作界面,支持多设备联网与数据可视化;
- 可定制仪表盘与报警模块,满足不同场景需求。
SCADA服务器
- 部署数据库管理系统(如SQL Server、Oracle),存储历史数据与分析结果;
- 配置服务器性能参数,确保实时数据处理能力。
系统集成与调试
- 完成I/O点映射、通讯协议配置及设备联调;
- 进行功能测试与性能优化,确保系统稳定运行。
五、扩展性与维护
模块化设计
- 系统采用模块化架构,便于扩展控制回路数量(几十至几千个);
- 支持第三方设备接入,通过接口协议实现兼容性。
维护策略
- 制定定期巡检计划,监测硬件状态与通信链路;
- 建立故障预警机制,通过短信/邮件通知运维人员。
通过以上规划内容,可构建覆盖小型到大型工业场景的SCADA系统,实现高效的数据采集、监控与控制。