1.1 市場概述

　　SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統，即數據采集與監視控制系統。以遠程數據采集和監控為主要功能的SCADA系統和DCS、PLC一樣，是工業過程自動化和信息化不可或缺的基本系統。SCADA系統從70年代誕生，從基于專用計算機和專用操作系統到基于通用計算機、分布式計算機網絡和數據庫技術，能夠實現大范圍聯網，SCADA系統已經發展為第三代以上。

　　SCADA系統呈現出向開放的體系結構，在20世紀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議，如 IEC60870—5—101/104、IEC61850、DNP3串行和DNP3 LAN/WAN，這使得用戶在開發系統時，可以更方便地從各種廠商的產品中加以選擇，來實現優化的“混合匹配”。

　　到了20世紀90年代后期，各個I/O制造商繼續向著開放性的方向發展，更多偏向于采用像MODBUSRTU/ASCII那樣開放的消息結構。2000年以后，隨著以太網在工業領域應用被普遍接受，大多數SCADA市場仍然接受了以太網技術。“軟件即是服務”理念也廣泛深入到SCADA各個領域。

　　由于 SCADA系統三代的演進，工業互聯網技術已經日益滲透到第三代SCADA系統，我們明顯地發現ICT通信系統的迅猛發展極大地影響著SCADA的體系結構，不但過去是這樣，今后還是這樣。SCADA系統已經擴展到對移動的過程、裝置和流程的數據進行采集和監控，可實現無時不有、無處不在的SCADA。

　　力控eForceCon SCADA系統調度平臺軟件V5.0的用途涵蓋從現場監控站到調度中心，為企業提供從下到上的完整的生產信息采集與集成服務，從而為企業綜合自動化、工廠數字化及完整的“管控一體化”的解決方案提供支撐平臺。

　　1.2 SCADA應用及功能

　　在實際應用中，SCADA比DCS、PLC的應用范圍更廣泛。它的應用一般分為三大類：第一類是工業過程，包括加工制造、生產、發電、裝配和煉油、石化等；依照其被加工的介質流程分為連續、批處理和離散。第二類是基礎設施，包括自來水廠和供水管網、廢水和污水管網和污水處理、輸油/輸氣管線、輸電和供電、大型通信系統及城市報警系統等。第三類是公共設施，包括對中大型建筑物、機場、碼頭及地鐵等的空調監控、能源管理和安保監控等。

　　SCADA系統可以廣泛的應用于油田，天然氣，水利，能源管理、市政、煙草，煤礦等行業的生產調度中心、能源管控中心、遠程維護中心、企業數據中心的部署與建設。

　　在應用了SCADA系統后，可以取得了以下社會和經濟效益：

　　極大地提高了生產和運行管理的安全性能和可靠程度；

　　生產配方管理的自動化可大大提高產品的質量和生產的效率；

　　極大地減低了生產人員面臨惡劣工作環境的可能性，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；

　　通過生產過程的集中控制和管理，極大地提高企業作為一個整體效率的競爭能力；

　　系統通過對設備生產趨勢的保留和處理，可提高預測突發事件的能力，在緊急情況下的快速反應和處理能力可極大地減少生命和財產的損失，從而可帶來潛在的社會和經濟效益；

　　力控eForceCon SCADA系統調度平臺軟件V5.0在調度控制中心和區域控制站通過SCADA系統可完成對系統的監控和運行管理，各工藝站場可實現無人職守。

　　主要功能如下

　　調度控制中心

　　調度控制中心的主要任務是通過各站控系統或RTU對管網進行數據采集及監控，同時實現系統的在線模擬、運行計劃、危險源及定位、運行優化、計量管理、模擬培訓等任務。調度控制中心的操作人員通過SCADA系統操作員工作站所提供/顯示的管網系統工藝過程的壓力、溫度、流量、密度、設備運行狀態等信息，完成對整個系統的操作和管理。其主要功能如下：

　　數據采集和處理；工藝流程的動態顯示；報警顯示、管理以及事件的查詢、打印；實時數據的采集、歸檔、管理以及趨勢圖顯示；歷史數據的歸檔、管理以及趨勢圖顯示；生產統計報表的生成和打印；用戶信息管理；下達調度和操作命令；危險源定位；系統事故處理，發出ESD命令；安全保護；控制權限的確定；對全系統進行時鐘同步；SCADA系統診斷；自控設備、儀表的故障診斷和分析；網絡監視及管理；通信信道監視及管理；數據通信信道故障時主備信道的切換；為信息化系統提供數據；與企業自動化管理系統平臺連接、進行數據交換；與上級計算機系統通信等。

　　后備控制中心

　　為保證在意外事件發生時，仍能實時地對系統運行進行調度管理，保持實時數據的采集、處理、存儲的功能。后備控制中心的作用是在調度控制中心由于任何原因不能對系統實施監控時，后備控制中心將接管系統控制權。

　　主、備調度控制中心之間切換

　　在正常情況下，各工藝站場與主調度控制中心交換信息。調度控制中心與后備控制中心通過電信公網的DDN專線（主信道）和無線通訊（備用信道）進行數據實時傳輸，保證數據同步。后備控制中心隨時監視和跟蹤調度控制中心的運行狀態，一旦發現調度控制中心異常，立即自動或人工手動啟動門站的后備控制中心接管監控權。另外，調度控制中心也可向通信網管中心提出請求，將各工藝站場SCS與RTU的通信切換到后備控制中心。調度控制中心恢復正常后，它首先完成與后備控制中心的數據同步，然后恢復對管網的監控權。