1.1 市場概述

　　SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。以遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控為主要功能的SCADA系統(tǒng)和DCS、PLC一樣，是工業(yè)過程自動(dòng)化和信息化不可或缺的基本系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)從70年代誕生，從基于專用計(jì)算機(jī)和專用操作系統(tǒng)到基于通用計(jì)算機(jī)、分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)，SCADA系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展為第三代以上。

　　SCADA系統(tǒng)呈現(xiàn)出向開放的體系結(jié)構(gòu)，在20世紀(jì)90年代中期，SCADA制造商與解決方案提供商越來越多地選擇了開放的通信協(xié)議，如 IEC60870—5—101/104、IEC61850、DNP3串行和DNP3 LAN/WAN，這使得用戶在開發(fā)系統(tǒng)時(shí)，可以更方便地從各種廠商的產(chǎn)品中加以選擇，來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的“混合匹配”。

　　到了20世紀(jì)90年代后期，各個(gè)I/O制造商繼續(xù)向著開放性的方向發(fā)展，更多偏向于采用像MODBUSRTU/ASCII那樣開放的消息結(jié)構(gòu)。2000年以后，隨著以太網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用被普遍接受，大多數(shù)SCADA市場仍然接受了以太網(wǎng)技術(shù)?！败浖词欠?wù)”理念也廣泛深入到SCADA各個(gè)領(lǐng)域。

　　由于 SCADA系統(tǒng)三代的演進(jìn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)日益滲透到第三代SCADA系統(tǒng)，我們明顯地發(fā)現(xiàn)ICT通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展極大地影響著SCADA的體系結(jié)構(gòu)，不但過去是這樣，今后還是這樣。SCADA系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)展到對移動(dòng)的過程、裝置和流程的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)無時(shí)不有、無處不在的SCADA。

　　力控eForceCon SCADA系統(tǒng)調(diào)度平臺軟件V5.0的用途涵蓋從現(xiàn)場監(jiān)控站到調(diào)度中心，為企業(yè)提供從下到上的完整的生產(chǎn)信息采集與集成服務(wù)，從而為企業(yè)綜合自動(dòng)化、工廠數(shù)字化及完整的“管控一體化”的解決方案提供支撐平臺。

　　1.2 SCADA應(yīng)用及功能

　　在實(shí)際應(yīng)用中，SCADA比DCS、PLC的應(yīng)用范圍更廣泛。它的應(yīng)用一般分為三大類：第一類是工業(yè)過程，包括加工制造、生產(chǎn)、發(fā)電、裝配和煉油、石化等；依照其被加工的介質(zhì)流程分為連續(xù)、批處理和離散。第二類是基礎(chǔ)設(shè)施，包括自來水廠和供水管網(wǎng)、廢水和污水管網(wǎng)和污水處理、輸油/輸氣管線、輸電和供電、大型通信系統(tǒng)及城市報(bào)警系統(tǒng)等。第三類是公共設(shè)施，包括對中大型建筑物、機(jī)場、碼頭及地鐵等的空調(diào)監(jiān)控、能源管理和安保監(jiān)控等。

　　SCADA系統(tǒng)可以廣泛的應(yīng)用于油田，天然氣，水利，能源管理、市政、煙草，煤礦等行業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度中心、能源管控中心、遠(yuǎn)程維護(hù)中心、企業(yè)數(shù)據(jù)中心的部署與建設(shè)。

　　在應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)后，可以取得了以下社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益：

　　極大地提高了生產(chǎn)和運(yùn)行管理的安全性能和可靠程度；

　　生產(chǎn)配方管理的自動(dòng)化可大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率；

　　極大地減低了生產(chǎn)人員面臨惡劣工作環(huán)境的可能性，保證了工作過程中第一位的人員的安全性；

　　可大大地減少不必要的人工浪費(fèi)；

　　通過生產(chǎn)過程的集中控制和管理，極大地提高企業(yè)作為一個(gè)整體效率的競爭能力；

　　系統(tǒng)通過對設(shè)備生產(chǎn)趨勢的保留和處理，可提高預(yù)測突發(fā)事件的能力，在緊急情況下的快速反應(yīng)和處理能力可極大地減少生命和財(cái)產(chǎn)的損失，從而可帶來潛在的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益；

　　力控eForceCon SCADA系統(tǒng)調(diào)度平臺軟件V5.0在調(diào)度控制中心和區(qū)域控制站通過SCADA系統(tǒng)可完成對系統(tǒng)的監(jiān)控和運(yùn)行管理，各工藝站場可實(shí)現(xiàn)無人職守。

　　主要功能如下

　　調(diào)度控制中心

　　調(diào)度控制中心的主要任務(wù)是通過各站控系統(tǒng)或RTU對管網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的在線模擬、運(yùn)行計(jì)劃、危險(xiǎn)源及定位、運(yùn)行優(yōu)化、計(jì)量管理、模擬培訓(xùn)等任務(wù)。調(diào)度控制中心的操作人員通過SCADA系統(tǒng)操作員工作站所提供/顯示的管網(wǎng)系統(tǒng)工藝過程的壓力、溫度、流量、密度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，完成對整個(gè)系統(tǒng)的操作和管理。其主要功能如下：

　　數(shù)據(jù)采集和處理；工藝流程的動(dòng)態(tài)顯示；報(bào)警顯示、管理以及事件的查詢、打印；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、歸檔、管理以及趨勢圖顯示；歷史數(shù)據(jù)的歸檔、管理以及趨勢圖顯示；生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成和打??；用戶信息管理；下達(dá)調(diào)度和操作命令；危險(xiǎn)源定位；系統(tǒng)事故處理，發(fā)出ESD命令；安全保護(hù)；控制權(quán)限的確定；對全系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)鐘同步；SCADA系統(tǒng)診斷；自控設(shè)備、儀表的故障診斷和分析；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視及管理；通信信道監(jiān)視及管理；數(shù)據(jù)通信信道故障時(shí)主備信道的切換；為信息化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)；與企業(yè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)平臺連接、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；與上級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信等。

　　后備控制中心

　　為保證在意外事件發(fā)生時(shí)，仍能實(shí)時(shí)地對系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度管理，保持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)的功能。后備控制中心的作用是在調(diào)度控制中心由于任何原因不能對系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控時(shí)，后備控制中心將接管系統(tǒng)控制權(quán)。

　　主、備調(diào)度控制中心之間切換

　　在正常情況下，各工藝站場與主調(diào)度控制中心交換信息。調(diào)度控制中心與后備控制中心通過電信公網(wǎng)的DDN專線（主信道）和無線通訊（備用信道）進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，保證數(shù)據(jù)同步。后備控制中心隨時(shí)監(jiān)視和跟蹤調(diào)度控制中心的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)調(diào)度控制中心異常，立即自動(dòng)或人工手動(dòng)啟動(dòng)門站的后備控制中心接管監(jiān)控權(quán)。另外，調(diào)度控制中心也可向通信網(wǎng)管中心提出請求，將各工藝站場SCS與RTU的通信切換到后備控制中心。調(diào)度控制中心恢復(fù)正常后，它首先完成與后備控制中心的數(shù)據(jù)同步，然后恢復(fù)對管網(wǎng)的監(jiān)控權(quán)。