数字化制造SCADA 系统(数据采集与监控系统)简介
SCADA数据采集与监视控制系统简介_kunli
SCADA数据采集与监视控制系统简介_kunli 篇一：在当今这个科技飞速发展的时代，有一个系统在众多领域默默发挥着极为重要的作用，那就是SCADA数据采集与监视控制系统。
也许你对这个名字感到陌生，但它就像一个隐藏在幕后的超级英雄，时刻守护着很多设施的正常运转。
SCADA系统就像是一个巨大的信息网，它有无数的触角延伸到各个角落。
比如说在电力系统中，它就像是一个敏锐的观察者。
想象一下，那些分布在各个地方的变电站、发电站，就像是一个个小小的星球，而SCADA系统则像是一艘能够在各个星球之间穿梭的宇宙飞船。
它不断地采集着各个设备的运行数据，像电压、电流这些重要的数据信息，一丝一毫都逃不过它的“眼睛”。
如果有某个变电站的电压出现了异常波动，就像是平静的湖面突然泛起了巨大的涟漪，SCADA系统会迅速察觉到，并且及时发出警报，这时候它就像是一个吹响号角的卫士，提醒工作人员有危险情况发生。
在工业生产领域，SCADA系统更是不可或缺的存在。
工厂里那一排排的大型设备，就像是一群沉默的巨人。
SCADA系统像是一个能和这些巨人对话的使者，它收集着这些设备的温度、压力等数据。
我曾经去过一家钢铁厂，那里面的熔炉就像一个正在喷发的小火山，热得让人喘不过气来。
在那里，SCADA系统就像是一个冷静的指挥官，它监控着熔炉的各种数据，一旦数据出现偏差，也许就会导致钢铁质量不过关，甚至可能引发危险的事故。
而SCADA系统就像一道坚固的防线，阻止这些可能出现的问题。
而且，SCADA系统还具备强大的远程监视能力。
这就好比你有一双可以延伸到千里之外的眼睛。
在一个大型的水利工程中，水坝分布在偏远的山区，工作人员不可能时刻在现场进行查看。
这时候，SCADA系统就派上用场了，它可以远程采集水坝的水位、坝体压力等数据，并且实时传送到监控中心。
这样一来，工作人员坐在办公室里就能像亲临现场一样了解水坝的情况。
如果水位过高，就像是一个杯子快要满溢出来一样，SCADA系统就会提示工作人员及时采取措施，避免可能发生的洪水灾害。
SCADA-数据采集与监视控制系统
SCADA-数据采集与监视控制系统SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统。
它是由许多硬件和软件组成的综合性系统，广泛应用于能源、化工、交通、水务、制造业等行业中，用于实时监视和控制远程设备和过程。
1.硬件：包括传感器、控制器、通信设备等。
传感器用于收集各种数据，比如温度、压力、流量等。
控制器用于控制和执行各种操作，比如开关、阀门、电机等。
通信设备用于数据传输和远程访问。
2.软件：包括数据采集、数据处理、数据存储和数据展示等功能。
数据采集软件用于实时收集数据，并将其传输到中央处理单元。
数据处理软件用于对数据进行处理和分析，比如计算平均值、最大值、最小值等。
数据存储软件用于将数据保存在数据库中，以便后续查询和分析。
数据展示软件用于将数据以图形、报表等形式展示给操作员。
3.人机界面：主要包括监视和控制台。
监视台用于显示实时数据和趋势图，以便操作员进行监视和分析。
控制台用于操作设备和过程，比如打开或关闭设备，调整设备参数等。
SCADA系统的主要优点是提高了生产效率和安全性。
通过实时监视和控制远程设备和过程，可以及时发现和解决问题，减少了停机时间和生产成本。
同时，SCADA系统可以提供报警和预警功能，帮助操作员快速响应异常情况，避免事故的发生。
此外1.可扩展性：SCADA系统可以根据实际需要添加或删除设备和过程，以适应不同的生产环境。
2.可靠性和稳定性：SCADA系统采用冗余设计和故障恢复机制，确保系统的可靠性和稳定性。
3.安全性：SCADA系统采用各种安全措施，比如访问权限管理、防火墙等，保护系统免受非法访问和攻击。
总之，SCADA系统是一种用于数据采集和监视控制的自动化系统，广泛应用于各个行业中。
它通过实时收集和传输数据，并提供实时的监视和控制功能，帮助操作员快速响应异常情况，提高生产效率和安全性。
SCADA系统简介
SCADA系统简介一、SCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。
SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。
它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。
它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。
在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
二、SCADA系统发展历程SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。
SCADA 系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。
SCADA系统发展到今天已经经历了三代。
第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。
SCADA系统基本概述
SCADA系统基本概述SCADA系统基本概述一、SCADA系统介绍SCADA是Supervisory ControI And Data AcquiSition System （数据采集与监视控制系统）的缩写，SCADA系统是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统。
它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域，其中在电力系统中的应用更为广泛，发展技术也最为成熟。
它在远动系统中占重要地位，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，即我们所知的“四遥”功能。
RTU(远程终端单元)，FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分。
在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用。
它是架构在PC 之上的生产自动化控制系统。
当然不同领域的应用，所需功能也不尽相同，但是它们都具有以下基本特色：图形操作介面；系统状态动态模拟；即时和历史资料趋势曲线显示；警报处理系统；资料获取取与记录；报表输出。
二、SCADA模块构成SCADA系统会包括以下的子系统：1、人机界面（human machine interface，简称HMI）是一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。
人机界面（或简称为HMI）一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。
HMI会链接到SCADA系统的数据库及软件，读取相关信息，以显示趋势、诊断数据及相关管理用的信息，如定期维护程序、物流信息、特定传感器或机器的细部线路图、或是可以协助故障排除的专家系统。
HMI系统常会用图像的方式显示系统的信息，而且会用图像模拟实际的系统。
操作员可以看到待控制系统的示意图。
例如一个连接到管路的泵浦图标，可以显示泵浦正在运转，及管路中液体的流量，操作员可以使泵浦停机，HMI软件会显示管路中液体流量随时间下降。
SCADA系统介绍
SCADA系统介绍SCADA系统是工控领域的一个重要应用形态，是一种基于现代信息处理技术及监测技术实现生产过程自动化控制和数据管理的系统，可以实现生产设备的远程监测和控制。
本文将对SCADA系统的定义、功能、组成部分、原理及应用领域等进行详细介绍。
一、 SCADA系统的定义SCADA是英文Supervisory Control And Data Acquisition系统的简称，也叫作监控与数据采集系统。
SCADA系统是一种应用于工业生产控制领域的现代化自动化系统。
SCADA系统通过远程数据采集和数据传输技术，实现了对生产设备的远程监测、控制和管理，其主要功能包括数据采集、数据处理、数据存储、报警和自动控制等。
二、 SCADA系统的功能SCADA系统在企业生产中的主要功能是实现生产设备的远程监测和控制，包括以下几个方面的功能：1、远程监测：通过远程传输数据技术，实时监测生产现场的各项参数数据，如温度、湿度、压力、流量、浓度、电流、电压等。
2、远程控制：通过远程控制技术，远程控制生产线上的各项设备，包括开关灯、开关机、调节温度、调节压力等。
3、数据记录：自动记录生产现场的各项参数数据，并进行存储，便于历史数据的查询和统计分析。
4、报警提示：根据预设的参数阈值，当生产现场某些参数出现异常时，及时发出报警提示，以保障生产设备的安全运行。
三、 SCADA系统的组成部分SCADA系统分为两个主要部分:前端和后端。
前端负责数据采集、数据处理、监视等工作，后端负责数据存储、统计分析、报警处理等工作。
下面将对SCADA系统的组成部分进行详细介绍。
1、前端前端包括数据采集设备、人机界面和通信模块等几个部分。
（1）数据采集设备数据采集设备通常由传感器、信号处理器、数据采集卡、数据采集仪器等组成。
传感器主要负责测量生产现场各项参数，信号处理器则负责对传感器采样的模拟信号进行处理，并将处理后的信号转化为数字量信号，数字量信号经过数据采集卡转化为计算机能够识别的信号，最后数据采集仪器将数据发送到计算机，供后续处理使用。
数据采集和监控系统
数据采集和监控系统数据采集和监控系统（Supervisory Control and Data Acquisition，简称SCADA系统）是一种用于自动化控制和监测大型工业设施的软件和硬件系统。
它集成了数据采集、集中控制、网络通信以及数据存储和处理等功能，旨在提高工业过程的效率、可靠性和安全性。
SCADA系统通常由四个主要组件组成：用户接口、远程终端单元（RTU）、通信网络以及控制中心。
用户接口提供了操作员与系统交互的界面，通常以人机界面（HMI）软件的形式呈现。
远程终端单元是传感器和执行器的集合，用于监测和控制工业设施。
通信网络则负责将数据从远程终端单元传输到控制中心，并通过远程终端单元向工业设备发送指令。
最后，控制中心是系统的核心，负责存储和处理数据，并将结果反馈给操作员。
SCADA系统可以应用于许多不同的行业，如制造业、能源、水务、交通等。
它的主要功能包括数据采集、实时控制、过程监测以及报警和故障诊断。
数据采集是SCADA系统的核心功能之一、通过连接传感器和执行器，系统可以实时采集各种数据，如温度、压力、流量等。
这些数据可以用于监测工业过程的状态和性能，并用于实时控制和决策。
实时控制是SCADA系统的另一个重要功能。
它允许操作员通过控制中心向工业设备发送指令，以便调整工业过程的参数和操作。
操作员可以根据监测到的数据来优化工业过程，并通过实时控制来实现。
过程监测是SCADA系统的第三个关键功能。
监测功能通过对采集到的数据进行存储和处理，以检测异常情况和趋势，并生成相应的警报。
这些警报可以提醒操作员有问题的设备或工业过程，并采取相应的措施。
最后，SCADA系统还提供了报警和故障诊断功能。
如果系统检测到异常情况或设备故障，它将生成警报并通知操作员。
操作员可以通过控制中心进行故障诊断，并采取相应的措施来修复设备或工业过程。
总之，SCADA系统是一种重要的工业自动化系统，可以提高工业过程的效率、可靠性和安全性。
SCADA数据采集与监视控制系统简介kunli
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数据处理：对采集数据进行处理、 分析和存储
控制功能：根据预设条件和算法， 自动或手动控制设备
05
SCADA系统的优势与不足
SCADA系统的优势
数据采集范围广
实时性强
可靠性高
可扩展性好
SCADA系统的不足
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数据安全性问题：由于SCADA系统需要与外部网络进行数据交互，容易受到 黑客攻击和数据泄露的风险。
公共设施：在供水、供电、供暖和污水处理等领域，用于监测和控制各种设备和系统，确 保公共设施的正常运行。
03
SCADA系统的数据采集
数据采集的方式
直接采集：通过传感器将现场数 据直接传输到SCADA系统
触发采集：当某个条件满足时触 发数据采集
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定时采集：按照预设的时间间隔 进行数据采集
单击此处添加副标题
SCADA数据采集与监视控
制系统简介
汇报人：XX
目录
01 02 03 04 05
添加目录项标题 SCADA系统的概述 SCADA系统的数据采集 SCADA系统的监视控制 SCADA系统的优势与不足
01
添加目录项标题
02
SCADA系统的概述
SCADA系统的定义
SCADA系统是一种数据采集与监视控制系统，用于收集、处理和显示各种实时数据 SCADA系统广泛应用于能源、交通、制造业等领域，用于监控和管理工业设备和设施 SCADA系统通过各种传感器和通信设备，实时获取现场数据并进行处理 SCADA系统提供人机界面，方便用户对设备和设施进行远程监控和管理
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数据采集和监控(SCADA)系统
数据采集和监控（SCADA）系统1 概述SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。
SCADA系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。
数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或下级调度人工调控。
通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，一般认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。
一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站（远方终端装置 RTU 或变电站综合自动化系统）组成。
主站通常在调度控制中心（主站端），子站安装在变电站或发电厂（厂站端），主站通过远动通道或广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。
国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。
厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。
SCADA 所采集的数据包括模拟量测量（又称为“遥测”），状态测点（又称为“遥信”）和脉冲累加量（又称为“遥脉”）。
SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。
前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。
后台子系统进行数据处理。
SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。
画面联结数据库，因而画面就直观地给出该系统状态的正确景象。
SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或运行限值已被超过时通知调度员。
scada数据采集系统
SCADA数据采集系统简介SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，监控与数据采集系统）是一种广泛应用于工业自动化领域的全自动控制系统。
SCADA系统通过采集各种感知设备（如传感器、仪表、开关等）的数据，并进行实时监控和控制，以实现对工业过程的监控和管理。
SCADA数据采集系统的组成1. 传感器和测量设备在SCADA数据采集系统中，传感器和测量设备是最基础的组成部分。
它们用于采集各种现场参数，如温度、压力、流量等。
传感器将这些参数转化为电信号或数字信号，并送往数据采集器。
2. 数据采集器数据采集器是SCADA系统中的核心设备，负责收集传感器和测量设备采集的数据，并进行处理和存储。
数据采集器通常具有多个输入通道，可以同时接收多个传感器的数据。
它还可以根据需要将数据转发给其他设备，如上位机或PLC。
3. 上位机上位机是SCADA系统中的人机界面部分，负责显示和操作SCADA系统的各种功能。
上位机通常运行着专门的SCADA软件，可以实时监控各个传感器和测量设备的数据。
同时，上位机还提供了各种功能，如数据报表生成、事件报警和历史数据查询等。
4. 数据存储和分析SCADA系统需要对采集到的数据进行存储和分析，以便后续的数据处理和决策。
数据存储通常使用关系型数据库或时间序列数据库进行存储，方便对数据进行查询和分析。
数据分析可以通过各种算法和模型来实现，以发现数据中的规律和趋势。
SCADA数据采集系统的工作原理SCADA数据采集系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.传感器和测量设备采集现场参数，并将数据发送给数据采集器。
2.数据采集器接收并处理传感器数据，并将数据存储到数据库中。
3.上位机通过网络连接到数据采集器，实时监控数据，并提供各种操作界面和功能。
4.用户可以通过上位机查询历史数据、生成报表、设置报警等。
SCADA数据采集系统的应用场景SCADA数据采集系统在工业自动化领域得到广泛应用。
SCADA(监控组态软件)简介
SCADA(监控组态软件)简介SCADA(监控组态软件)简介SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）是指监控系统中的一种软件应用，用于监控和控制工业过程中的各种设备和系统。
SCADA系统通常由一台或多台计算机组成，通过传感器和执行器与实际控制设备进行通信，并将数据传输到远程站点上的操作员终端。
这些操作员终端具有图形化的用户界面，可以显示实时数据、警报和报表。
1. SCADA系统的结构SCADA系统由四个主要组件组成：人机界面（HMI）、远程终端单元（RTU）、通信基础设施和控制中心。
人机界面是操作员与SCADA系统进行交互的接口，通常采用图形化界面展示实时数据。
RTU是一种电子设备，位于现场，负责与传感器和执行器进行通信，采集和传输数据。
通信基础设施是连接RTU和控制中心的网络，可使用有线或无线方式。
控制中心是SCADA系统的核心，负责数据处理、报警管理、远程控制等功能。
2. SCADA系统的功能SCADA系统的主要功能是实时监测和控制工业过程中的设备和系统。
它可以采集和记录各种数据，如温度、压力、流量等，并显示在操作员终端上。
操作员可以通过界面对设备进行控制，并对异常情况进行分析和处理。
此外，SCADA系统还可以生成报表、趋势图和统计图，帮助用户了解工艺过程的状态，进行优化和决策。
3. SCADA系统的应用SCADA系统广泛应用于各个行业，如电力、水处理、石油化工、交通等。
在电力行业，SCADA系统用于监控发电厂、变电站和配电网，实时跟踪电流、电压和功率等数据，并进行故障检测和远程操作。
在水处理行业，SCADA系统用于监控和控制水质、水位和水流，在发现异常情况时发出警报并采取相应措施。
在石油化工行业，SCADA系统用于监测和控制管道系统、储罐和工艺设备，确保生产过程的安全和稳定。
4. SCADA系统的特点SCADA系统具有以下几个特点：（1）实时性：SCADA系统能够实时采集和显示各种数据，使操作员能够快速了解过程状态。
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对采集到的数据进行清洗、整理 、计算等处理，以满足后续分析 和控制的需求。
监控与控制功能
监控功能
实时监测现场设备的运行状态、参数 变化等信息，及时发现异常情况。
控制功能
根据预设的逻辑或操作人员的指令， 对现场设备进行控制，如开关阀门、 调节温度等。
数据传输与通信功能
数据传输
通过有线或无线通信方式，将采集到的数据传输到中心服务器或控制中心。
数据同步
实现多站点之间的数据同步，保证数 据的一致性。
数据加密
对传输的数据进行加密处理，确保数 据传输过程中的安全性。
数据处理层
数据存储
将传输过来的数据存储到 数据库或文件中，以备后 续分析处理。
数据挖掘与分析
对存储的数据进行挖掘和 分析，提取有用的信息。
报表生成
根据分析结果生成各种报 表，如趋势图、柱状图等 。
控制等，提高能源利用效率。
石油化工行业应用案例
生产过程监控
SCADA系统用于实时监测石油化工生产过程中的各种参数，如温 度、压力、流量等，确保生产过程的稳定和安全。
故障诊断与处理
通过SCADA系统对生产设备进行实时监测，及时发现并处理故障 ，减少生产中断和损失。
能源管理
SCADA系统可实现石油化工生产设备的能源管理，包括能耗监测 、节能控制等，提高能源利用效率。
SCADA发展趋势
未来，SCADA系统将朝着更加智能化、网络化、云端化的方向发展。人工智能、大数据等技术的应用将进一步 提高SCADA系统的自动化和智能化水平，实现更加精准的控制和预测。同时，随着5G、物联网等技术的发展， SCADA系统的通信能力和覆盖范围也将得到进一步提升。
SCADA应用领域及范围
数据采集与监控系统SCADA
数据采集与监控系统SCADA数据采集与监控系统（Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA）是一个集中管理和控制分布式设备的系统，在现代工业中具有重要的作用。
本文将从定义、功能、应用领域、工作原理及其优缺点等方面进行详细介绍。
数据采集与监控系统（SCADA）是指通过计算机网络将遥测终端和现场设备连接到控制中心，实现数据采集、实时监控和远程控制的一种自动化系统。
它通常由人机界面、数据库管理系统、远程终端单元（RTU）等组成。
主要功能包括实时数据采集、数据分析和处理、远程控制和操作、警报和报警等。
SCADA系统广泛应用于各个领域，包括电力、石油化工、交通运输、水利工程等。
在电力系统中，SCADA系统可以实现对电网的实时监控、故障诊断和远程控制，保障电网的安全稳定运行。
在石油化工领域，SCADA系统可以监控和控制石油、天然气的生产和输送过程，提高生产效率和安全性。
在交通运输领域，SCADA系统可以监控和控制交通信号、路灯、车辆等，优化交通流量和提高交通安全。
在水利工程中，SCADA系统可以监控和控制水库、水泵、水闸等设施，实现对水资源的合理调度和利用。
SCADA系统的工作原理是通过远程终端单元（RTU）采集现场设备的状态数据，并通过通信网络传输到控制中心。
控制中心中的数据库管理系统可以对数据进行存储、处理和分析，并生成报表、趋势图等。
人机界面可以实现对数据的实时监控、报警处理和远程控制。
SCADA系统的优点主要包括提高生产效率和安全性、降低成本、提高数据可靠性等。
通过实时监控和远程控制，可以减少人工干预，并能够快速响应和解决问题，提高工作效率。
此外，SCADA系统可以监测设备的运行状态，及时发现异常情况并进行预警，提高了生产过程的安全性。
由于数据的准确性和实时性，SCADA系统可以提供准确的决策支持，有利于企业进行运营管理。
此外，SCADA系统能够减少人员的工作量，降低了维护和运营的成本。
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城市基础设施领域
城市供水
SCADA系统可以实时监控城市供水的管网和泵站运行情况，确保供 水的稳定和安全。
城市燃气
SCADA系统可以实时监控城市燃气的管网和燃气具的运行情况，确 保燃气的供应安全和使用安全。
城市交通
SCADA系统可以实时监控城市交通的运行情况，包括交通流量、道路 状况和公共交通等，为城市交通管理和优化提供数据支持。
能减排提供数据支持。
工业制造领域
生产监控
SCADA系统可以实时监控生产线的运行情况，包括设备的 运行状态、生产流程和产品质量等，确保生产的稳定和高 效。
生产调度
SCADA系统可以实现生产的调度和优化，根据市场需求和 生产计划，合理安排生产任务和资源分配，提高生产效率 。
数据分析
SCADA系统可以收集大量的生产数据，通过对数据的分析 和挖掘，发现生产过程中的问题和改进点，为企业改进生 产工艺和提高产品质量提供数据支持。
采集的数据通常需要进行转换和标准化，以便于 后续处理和分析。
数据过滤和去噪
对于一些噪声大或者不准确的数据，需要进行过 滤和去噪处理，以保证数据的准确性和可靠性。
数据存储与处理功能
数据存储
SCADA系统能够将采集的数据安全地存储在数据库或数据存储设备中，以供后续分析和 处理使用。
数据处理和分析
SCADA系统还提供了强大的数据处理和分析功能，包括数据统计、报表生成、趋势分析 等，帮助用户更好地了解数据背后的意义和价值。
02
03
计算机监控系统
使用一台计算机对多个监 控点进行数据采集和监控 ，通常使用集中式数据采 集和监控系统。
监控范围有限
由于计算机处理能力和存 储容量限制，第一代 scada系统的监控范围有 限，只能处理少量监控点 。
SCADA系统简介
SCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
SC ADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
在电力系统中，SCAD A系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。
它在远动系统中占重要地位,可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能,即我们所知的＂四遥＂功能.RTU(远程终端单元),FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分．在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用．SCADA系统概述一、SCADA系统概述SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。
它作为能量管理系统（EM S系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。
它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。
SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。
在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。
二、SCADA系统发展历程SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。
数据采集与监控系统SCADA
数据采集与监控系统SCADASCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于数据采集和监控系统的技术。
它是一种用于获取物理或工艺过程数据的系统，提供了实时监控和远程操作的功能。
SCADA系统由四个主要组成部分组成：传感器和执行器、远程终端单元（RTU）、主站计算机和人机界面（HMI）。
在SCADA系统中，传感器和执行器是用于收集实际过程数据和控制操作的设备。
传感器负责检测和测量过程中的参数，例如温度、压力、流量等；而执行器则用于执行针对过程的控制操作，例如开关、阀门等。
这些设备通过信号传输将数据发送给远程终端单元（RTU）。
远程终端单元（RTU）是SCADA系统的重要组成部分，它负责从传感器和执行器中收集数据，并将数据传输到主站计算机。
RTU还可以执行远程操作命令，例如打开或关闭设备。
它通常位于现场，具有防尘、防水、防爆等特性，以适应各种恶劣的环境条件。
主站计算机是SCADA系统的核心，负责接收、处理和存储来自RTU的数据。
它可以对数据进行实时监控，并根据需要进行数据处理和分析。
主站计算机还可以生成报告、趋势图和警报信息，以帮助运营人员进行决策和管理。
人机界面（HMI）是与SCADA系统进行交互的用户界面。
它通常是一个图形化界面，可以显示实时数据、控制操作和设备状态。
运营人员可以使用HMI进行监视和控制过程，以保持系统的稳定和安全。
SCADA系统的功能不仅限于数据采集和监控，还包括报警和事件管理、历史数据存档、远程访问和管理、自动化控制等。
它被广泛应用于各种行业，例如能源、石化、制造业、水处理等领域。
为了确保SCADA系统的运行安全和可靠性，需要采取一系列的安全措施。
例如，对数据进行加密和身份验证，限制对系统的访问权限，定期进行系统备份和更新等。
总之，SCADA系统是一种用于数据采集和监控的技术，它由传感器和执行器、远程终端单元（RTU）、主站计算机和人机界面（HMI）组成。
SCADA监控软件介绍
大数据分析与智能化决策支持
数据挖掘与分析
利用大数据技术对监控数据进行挖掘和分析， 提取有价值的信息。
预警与预测
根据数据分析结果，实现预警和预测功能，提 高决策的准确性和及时性。
智能化决策支持
结合人工智能技术，为用户提供智能化决策建议和支持。
06
SCADA监控软件的选择与实施
选择合适的SCADA监控软件
软件实施方案与步骤
系统规划
制定详细的实施计划，明确实施目标、 时间表和资源需求。
数据采集配置
根据实际需求配置数据采集点，包括 传感器、仪表和执行器的接入与配置。
数据库设计
设计合理的数据存储结构，满足实时 数据和历史数据的存储需求。
用户界面设计
根据用户需求设计直观、易用的操作 界面，提供实时数据展示、控制操作 和报警提示等功能。
设定报警阈值，当数据超过或低于阈 值时，系统自动触发报警，通知相关 人员处理。
历史数据存储与查询
数据存储
将采集到的数据存储在数据库中，以便后续查询和分析。
数据查询
提供灵活的数据查询功能，支持按时间、设备、数据类型等条件进行查询。
报表生成与分析
报表生成
根据用户需求，自动生成各类报表，如生产报表、能耗报表等。
实时监测异常情况，及 时发出预警和报警信息 。
SCADA系统的应用领域
能源行业
如石油、天然气、电力等，用 于监控油井、气井、电站等设
施的运行状态和生产数据。
制造业
实现生产线的自动化控制、工 艺流程的监控和管理。
交通行业
用于铁路、公路、水路等运输 方式的调度和监控。
农业领域
用于灌溉、温室、养殖等农业 生产过程的自动化监控和管理
《SCADA系统介绍》课件
SCADA系统的历史与发展
SCADA系统的起源可以追溯到20世纪 50年代的电力系统监控。
目前，SCADA系统已经广泛应用于能 源、化工、环保、智能交通等领域， 成为工业自动化领域的重要支柱之一 。
1
数据处理与分析软件是SCADA系统中的核心组成 部分，负责对从数据采集设备传输过来的数据进 行处理、分析和可视化。
2
数据处理与分析软件通常包括各种类型的算法和 数据处理技术，如滤波、去噪、插值、回归分析 等。
3
数据处理与分析软件需要具备强大的数据处理能 力和高效的算法，以应对大量数据的处理和实时 监控的需求。
控制功能
操作人员可以通过SCADA系统对设备进行远程控制，如启动、停止、调节等操 作，实现自动化控制。
数据分析与优化
数据分析
对采集到的历史数据进行分析，挖掘出潜在的问题和优化点 ，为生产过程的改进提供依据。
优化建议
根据数据分析结果，提供针对性的优化建议，提高生产效率 和产品质量。
报警与安全机制
报警功能
案例三：智能交通SCADA系统应用
总结词
交通信号控制与智能调度
详细描述
SCADA系统在智能交通领域主要用于监控交通运行状态，实现交通信号的智能控制和 调度。该案例介绍了智能交通SCADA系统的技术原理、应用优势以及未来发展趋势。
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总结词
电力监控与管理
详细描述
SCADA系统在电力行业中主要用于监控电网运行状态，实现远程控制和调度，提高电力供应的稳定性和可靠性 。该案例介绍了电力行业SCADA系统的基本架构、功能特点以及应用效果。
数字化制造SCADA 系统(数据采集与监控系统)简介
西门子与非西门子PLC
检测设备/计算机类型
统一定义标准化数据接口区域 便于管理与可扩展
PLC类型
根据数据采集的要求 定制开发
PC类型
18
数据采集——标准化
标准化
工业网络参考规范
联网方式 联网要求 选型要求 选型参考 施工要求
标准化
集成方式 数据交互方式
数据定义 接口映射
设备接口与控制参考规范
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介绍内容
数据库 Web服务器
数控中心 (刀具与程序管理)
中心交换机 现场交换机
缸体加工 缸盖加工
总装线 缸盖线 连杆线 曲轴线
分装线1
分装线N
热试
完成线
曲轴加工
10
系统结构说明
系统结构说明:
➢系统底层配置独立的S7 300PLC负责采集现场模拟量和 个数字量信息。也可以采集其他厂家的PLC设备。 ➢现场传感器信号就近接入到分布式IO上，分布式IO通过 工业以太网与主控PLC通讯。 ➢为了均衡负载，配置若干台WinCC数据采集服务器采 集现场的模拟量和数字量信号。 ➢WinCC通过OPC接口向MES层提供数据。 ➢整个网络通过西门子工业以太网Profinet连接。
30
业务层设计方案—在线质量检测
生产线
Siemens PLC 人员与质检数据接口
3 数据采集
扫描登陆/手动入录 1
2 质检数据与产量信息
MES系统
（1）现场扫描或者手动输入人员信息，PLC采集人员信息传送给MES； （2）PLC采集现场质检数据并且记录产量信息，传送给MES。 （3）人员与产品的条码，工艺，质量，物料等采集信息关联。
改进
7
系统典型结构（环网）
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配盘完成
入库
工序1 工序2
配盘位置
工单执行状态 装配物料 测量数据
3
出库 工序3
工单 物料 工序 状态
5
工单 物料 工序 状态 测量数据
工序4 工序5 工序6
工单 物料 工序 状态
工序7
SCADA
SCADA
27
MES业务数据交互
MES
生产序号、物料信息、工单号、工序号、 工位号、结束状态、检测数据、人员
4
质量追踪与人员管理
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工业网络信息安全框架
工业网络
第3层：状态检测， 病毒防护，限制访问，
路由控制 第2层：Vlan划分，病毒防护
安全域划分，SNMP控制 环网管理
车间光纤环网
第2层：终端安全 防病毒，访问控制
安全配置
现场设备
安全区域：工业安全 网关，
网络隔离区（DMZ） 状态包检测（SPI）
公司网络
▪ SCADA系统与上层信息系统如 MES实现交互。一方面下达上 层系统的指令到设备，另一方 面采集设备的数据，将上层系 统需要的数据传送给上层系统。
6
系统实施过程
可行性分析
网络与数据 调研
网络规范与 数据采集规范定义
总体方案设计
SCADA系统建设过程
设备联网建设 与调试实施
数据接口 实施与调试
中控室与大屏幕 建设
自动焊接机
检测设备 E x
天车
RFID
扫描设备
传感器，变送器 电机、驱动器
安全区域
8
IT网络
系统典型结构（环网）
监控库户端
工厂级生产指挥中心 工厂级生产监控系统
防火墙
防火墙
防火墙
工业网络
车间一
车间二
车间三
其他车间网络
现场设备
9
系统典型结构（星型）
MES/ERP IE客户端
现场显示屏
数据采集服务器组
25
MES业务数据交互
ERP MES
SCADA
PLC系统
其它软件系统
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MES业务数据交互
ERP MES 物料系统 生产线
工艺员
基础管理 BOM
生产订单
工单完成
生产调度 排产
工艺标准 物料
1
生产工单 BOM
工艺标准
配盘系统 配盘
4 工单开始
物料需求计划 配盘状态
生产工单 物料 状态
2
具备生产 条件的工单
目标 系统总体结构
数据采集 监控平台 业务层
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WEB客户端 MES
上位机结构
数据库
集中监控 WEB服务器 工程师站
车间一
车间二
车间三
数据采集 车间一 数据采集 车间二 数据采集 车间三
服务器 监控
服务器 监控
服务器 监控
车间n 数据采集 车间n
服务器 监控
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监控界面结构
报警
厂区总览 车间总览 区域总览 生产 产量 质量
▪ 建立车间级和工厂级的生产监 控平台，实现对生产信息、物 料、设备状态、人员、能源等 实时数据的监控与采集。使每 一个相关部门都能了解生产实 时状态，统一管理。
▪ 在集中监控的基础上，加强对 设备管理的效率，能够使维修 人员及时发现设备问题，快速 响应与处理故障。
3
规范数据互连接口
▪ 对车间设备划分种类，对每一 类设备类型定义符合工厂实际 的数据互连接口，要求供应商 按照标准化接口实现数据互连， 便于未来扩展与管理。
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业务层设计方案—在线质量检测
生产线
Siemens PLC 人员与质检数据接口
3 数据采集
扫描登陆/手动入录 1
2 质检数据与产量信息
MES系统
（1）现场扫描或者手动输入人员信息，PLC采集人员信息传送给MES； （2）PLC采集现场质检数据并且记录产量信息，传送给MES。 （3）人员与产品的条码，工艺，质量，物料等采集信息关联。
5
改变
1 建立基于工业网络的设备集成
2
建立集中生产监控系统
▪ 对于车间现有生产设备，基于 SCADA建立统一工业以太网 网络，通过联网项目将现场独 立的或者局部联网的控制设备 连接入工业以太网，实现对设 备的统一管理，数据交互，使 得整个生产制造过程更加透明， 实现网络化管理。
▪ 为数字化工厂建设提供网络支 持。
11Hale Waihona Puke 总体软件结构MES层
MES服务器OPC接口
WinCC OA软件OPC接口
数据采集层
S7协议或其他驱动
设备层
PLC预定于数据交换区
MES数据库 定制开发 非PLC系统
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介绍内容
目标 系统总体结构 数据采集与监控
监控平台 业务层
13
信息类别 生产监视类
工位报警类 生产控制类
计数信息类 质量数据类 追踪类 人员类 环境能耗类 物流 维修维护类
主工件识别码、物料条码信息，辅料条码信息 PLC、PC
操作员信息
PLC、PC
能源仪表数据采集，水、电、气、空调等信息 PLC
物流交互信号 维修信息
PLC
PC
14
数据采集方式——PLC类型
WinCC OA
WinCC OA 安装OPC Server软件
西门子PLC
S7协议 …
非西门子 PLC
OPC DA/UA协议 …
停线
厂区级 车间级 区域级 设备级
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监控界面结构
监控门户
车间监控 设备监控 流水线监控
设备报警监控
趋势曲线
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中控室与车间大屏
中控室 SCADA系统
物流系统
车间大屏
设备监控系统
MES系统客户端 车间视频监控 能源管理系统
安防系统
移动应用 24
介绍内容
目标 系统总体结构
数据采集 监控平台 业务层
中心交换机 现场交换机
缸体加工 缸盖加工
总装线 缸盖线 连杆线 曲轴线
分装线1
分装线N
热试
完成线
曲轴加工
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案例一:发动机行业数据采集系统
功能结构
系统并不是孤立存在的， 其势必需要同公司内其他 关键的业务、设计，以及 控制系统进行集成，通过 系统之间的数据互通，并 采用合理的技术手段保证 系统之间的闭环过程，保 证数据的一致性和统一性。
生产线SCADA
可执行的工单
工单开始
工序1
扫描
工序2
工序3
扫描
工序4
扫描
工序5
工序6
工序7
库房
配料托盘 配料托盘 配料托盘
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业务层—工艺管理与设备
生产线
Siemens PLC 预留工艺参数接口
工艺下达 2
3
控制执行
5 现场数据采集 4
现场设备状态
MES系统
（1）MES系统将工艺参数下达到PLC，PLC预留接口控制现场机械动作； 1 工艺维护 （2）现场关键设备状态、故障、停线等信息传送到MES系统做统计分析。
数字化制造 SCADA 系统（数据采集与监控系统）简介
1
介绍内容
目标 系统总体结构 数据采集与监控
监控平台 业务层
2
目标
西门子数字化工厂的层次结构
承上启下 的功能
3
4
目标
项目规划和策略:
➢提升企业信息化水平，加强生产制造能力 ➢建立一个全面的、集成的、先进的和稳定的生产控制与 数据采集系统 ➢实现实时数据采集，透明化制造过程 ➢规范业务管理流程，优化成本控制水平 ➢提高协同作业能力，实现专业化管理 ➢开放性平台能为下一步的企业信息平台建设奠定基础
系统结构图
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案例二:汽车行业数据采集与监控系统
功能结构
数据采集与监控系统系统的用途是提供工厂生产过程设备的实时监控，并指 示故障情况、警告和操作模式。班次调度、报表生成、生产和停机时间追踪 等功能都是本系统的组成部分。
Stück
在线过程追踪
各种区域计数
产量统计
故障分析
Zeit
产量曲线
生产管理监控系统 36
公司网络
第2层：端口安全控制， 限制广播区域， 访问流量监控 工业防火墙
第1层：访问控制， 安全配置，
网络设备保护， 登陆权限控制
第0层：执行层‘ 物理安全
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案例一:发动机行业数据采集与管理系统
系统结构图
数据采集服务器组
数据库
Web服务器
数控中心 (刀具与程序管理)
MES/ERP IE客户端
现场显示屏
试运行
验收、 维护、改
进
数字化工厂 顶层设计体 系、网络与 数据需求
整理现场设 备情况与数 据需求情况
制定设备联 网规范和数 据采集规范， 进行总体方
案设计
按照网络建 设标准调试 网络与设备
联网
严格根据接 口规范调试
接口
集中监控平台 建设、中控室 系统集成，车
间大屏建设
系统试运行、 改进
验收、维 护、持续
THANKS
谢 谢！
37
改进
7
系统典型结构（环网）
摄像头
IT网络
防火墙
车间数据采集 车间设备故障 车间视频
车间监控系统 服务器
监控系统
服务器
工业以太网管理器
手持终端
工业无线AP
工业以太网交换机
冗余环形工业以太网
车间级生产指挥中心
现场显示屏 天车控制器
数控加工中心 PLC
机器人
PLC