工控SCADA技术揭秘系统的演变与全球市场格局变化
在工控自动化控制领域,SCADA与DSC、PLC是无法绕过软件系统。近日,我们对PLC的发展历程进行了深入探究,现在又将聚焦于构成自动化控制系统稳定三角的另一个关键组件——SCADA。这一系统以数据采集与监控为核心,是工业过程自动化和信息化不可或缺的基本设施。
在实际应用中,当生产过程相对集中时,我们可能会采用就近控制方法,即地接线、地监视和地控制。对于复杂的生产流程,DCS系统通常更为合适,而对于分布距离极远的工业设施,如变电站、天然气管线等,为了实现远程管理,人们开发出了远程采集监视控制系统——即SCADA。
这种“四遥”功能(即遥测、遥信号处理、遥操作和遥编程)使得SCADA能够实时监控工业现场,并提供必要的数据支持,为生产决策提供强有力的技术支撑。
截至今日,SCADA已广泛应用于电力、冶金、石油等多个行业,其应用尤其普遍且成熟。在过去,它经历了从集中式到分布式,再到网络式的大型演变,其中每一次转型都紧密结合了计算机技术的进步。
首先出现的是第一代基于专用计算机及专用操作系统的SCADA,这一阶段持续到了20世纪70年代末。随后,在80年代,该领域转向第二代,即基于通用计算机并广泛采用VAX以及通用工作站,并使用通用的UNIX操作系统。这两种类型共享集中式特点以及较低程度上的开放性,使得维护升级和联网构建变得困难重重。
第三代则是在开放原则基础上,以分布式网络与关系数据库为核心,同时融入最新技术,如Internet技术、面向对象设计、高级语言Java,以及神经网络等,以满足大范围联网需求。此阶段是中国本土SCADA发展最快的一段时间,其主要特征包括扩展集成能力,对安全经济运行以及商业运营需求作出响应,使用户能更加方便选择来自不同厂商产品来优化“混合匹配”。
进入21世纪初期,由于I/O制造商逐渐倾向于采用MODBUSRTU/ASCII这样开放协议,大多数市场接受了以太网技术成为标准。而随着工业互联网渗透至第三代平台中,这些平台已经能够涵盖移动设备及其相关数据采集及监控,从而实现无时不有,无处不在的人工智能可见世界。
最后,让我们总结一下这一系列演变所带来的四大特性:首先,它们支持超过5000种通信协议;其次,将办公网络IP与工业设备IP进行硬件隔离避免冲突;再者,它们通过直观展示方式实时监控生产动态并直接或间接操纵现场设备;最后,他们还能进行数据统计分析并通过仪表盘进行展示,为企业提供全面的可视化管理解决方案。