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【導(dǎo)讀】SCADA系統(tǒng),即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),它集中了現(xiàn)場測控功能和信息共享及組網(wǎng)通信能力的兩大優(yōu)點,其信道可配置為有線通信系統(tǒng),也可為無線通信系統(tǒng),性能價格比高,特別適用于地域廣闊的無線通信系統(tǒng)。
1 供水調(diào)度系統(tǒng)
  國內(nèi)從20世紀(jì)80年代開始,SCADA系統(tǒng)在供水行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。它可以實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),對現(xiàn)場進行本地或遠程的自動控制,對供水過程進行全面、實時監(jiān)視。并為生產(chǎn)、調(diào)度和管理提供必要的參考數(shù)據(jù)。
  該系統(tǒng)將計算機、工業(yè)控制及通信技術(shù)結(jié)合在一起,既具有強大的現(xiàn)場測控功能。又具有極強的組網(wǎng)通信能力實現(xiàn)遠程遙測和遙控功能,SCADA系統(tǒng)為實現(xiàn)遠程自動化數(shù)據(jù)采集和遠程控制提供了最基本的平臺。調(diào)度中心的SCADA服務(wù)器與各測站RTU通信,采用周期掃描、事件突發(fā)上報、點測這三種方式。 這三種方式的結(jié)合,既可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性又可以滿足各種生產(chǎn)監(jiān)控的需要,使SCADA系統(tǒng)具有合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有較好的擴展能力和升級能力,為用戶提供了長期的投資保護。 下面就供水調(diào)度系統(tǒng)的SCADA的通訊方式進行探討研究。
  網(wǎng)絡(luò)概念在SCADA系統(tǒng)的實現(xiàn),使得MOSCAD系統(tǒng)在一條物理鏈路上,可以實現(xiàn)多個邏輯對話,也使MOSCAD系統(tǒng)具 有特有而豐富的通訊方式,其MDLc的通訊原理圖見圖1。


  調(diào)度中心的SCADA服務(wù)器與采用超短波通信的各測站RTU通信時,根據(jù)MOSCAD產(chǎn)品的特點,采用周期掃描、事件突發(fā)上報、點測這三種方式。這三種方式的結(jié)合,既可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性又可以滿足各種生產(chǎn)監(jiān)控的需要。在正常情況下,系統(tǒng)采用周期掃描,在設(shè)定的掃描周期內(nèi)將對所有站控系統(tǒng)當(dāng)前的所有數(shù)據(jù)進行采集。一旦數(shù)據(jù)滿足設(shè)定的條件,測站將利用時隙,搶占信道,進行數(shù)據(jù)傳輸,可以滿足連續(xù)掃描的要求。如 圖1所示,SCADA中心站通過前端處理器逐個的輪詢中心站所屬的各個RTU,被詢問的RTU與中心站作應(yīng)答,如圖中的粉紅色箭頭,SCADA中心站正在詢問RTU5,RTU5向中心站的詢問 傳輸實時數(shù)據(jù)。圖中藍色部分,可以實現(xiàn)RTU與RTU之間的控制,RTUl0與RTUl7之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存。圖中綠色部分為診斷請求,可以通過RTU25發(fā)出診斷請求,實現(xiàn)遠程診斷其他的RTU,實現(xiàn)遠距離的診斷控制。
2 MOSCAD的通訊方式
2.1輪詢通訊方式
  其結(jié)構(gòu)圖見圖2所示,是SCADA系統(tǒng)中最常用的通訊方式,它周期性輪詢所屬的RTU。在供水調(diào)度系統(tǒng)中,采用輪詢通訊方式是最常見的通訊方式。

2.2突發(fā)上報通訊方式
  其結(jié)構(gòu)見圖3所示,是MOSCIAD系統(tǒng)中獨有的一種通訊方式。當(dāng)測站的數(shù)據(jù)出現(xiàn)非正常情況下,測站RTU會主動上報數(shù)據(jù)。非正常情況主要包括,參數(shù)超限、參數(shù)變化數(shù)率太大、設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化、傳感器非正常數(shù)據(jù)等等。系統(tǒng)中有突發(fā)事件或特殊請求發(fā)生時,系統(tǒng)優(yōu)先保證重要數(shù)據(jù)/命令的傳輸,確保系統(tǒng)的實時性。突發(fā)傳輸是MOSCAD系統(tǒng)中獨有的一種通訊方式,采用輪詢和突發(fā)上報相結(jié)合的方式可以滿足系統(tǒng)對監(jiān)控的要求。

2.3 RTU之間的通訊
  其結(jié)構(gòu)圖見圖4所示,該通訊方式可實現(xiàn)遠程的聯(lián)鎖控制。

2.4存儲一轉(zhuǎn)發(fā)中繼通訊方式
  其結(jié)構(gòu)圖見圖5所示,該通訊方式使MOSCAD系統(tǒng)中的每一個RTU具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功能,特別在進行無線組網(wǎng)的情況下,會變得特別有用。

3結(jié)束語
  SCADA是用于現(xiàn)場監(jiān)測和自動化管理技術(shù),能夠收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并通過有線或者無線信道傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,由調(diào)度中心根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序控制遠程的設(shè)備。在需要監(jiān)控的地點或者控 制范圍很大的場合下使用該系統(tǒng)是非常經(jīng)濟有效的,SCADA系 統(tǒng)在供水行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。突發(fā)傳輸是MOSCAD 系統(tǒng)中獨有的一種通訊方式。當(dāng)測站的數(shù)據(jù)出現(xiàn)非正常情況下, 測站RTU會主動上報數(shù)據(jù)。在供水調(diào)度系統(tǒng)中,采用輪詢和突發(fā)相結(jié)合的方式可以滿足系統(tǒng)對監(jiān)控的要求。
參考文獻
[1]朱永建,周力尤,周虹.基于MOSCAD的城市給水計算機輔助調(diào)度 系統(tǒng)[J].測控技術(shù),2005,24(10)