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技術(shù)文章

工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的演進(jìn)
工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的演進(jìn)

工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的用于生產(chǎn)過程監(jiān)控的自動(dòng)化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報(bào)警等各項(xiàng)功能。監(jiān)控系統(tǒng)自誕生之日起就與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了六代基于不同軟硬件的系統(tǒng)架構(gòu)。
　　
　　**代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
　　
　　**代為*早期的系統(tǒng)集成方式，即在電腦上插上一定數(shù)量的I/O卡和通訊卡(如RS232/RS485/RS422)等。這種集成方式的架構(gòu)看上去實(shí)現(xiàn)簡單，但卻有很多的缺點(diǎn)：
　　
　　1. 拉線/配線不易，日后查線及維護(hù)更是困難。
　　2. 適配卡易故障，且規(guī)格特殊不易購買，若為ISA總線目前則更難購買。
　　3. 電腦上必須安裝許多驅(qū)動(dòng)程序來采集數(shù)據(jù)，因而占用許多電腦資源，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
　　4. 數(shù)據(jù)獨(dú)占性：數(shù)據(jù)只能通過這臺電腦進(jìn)行分享。
　　5. 現(xiàn)場設(shè)備擴(kuò)充不易：如電腦的插槽已滿，便很難再進(jìn)行擴(kuò)充。
　　

　　

　　**代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
　　
　　**代為較早期的系統(tǒng)集成方式，實(shí)現(xiàn)方式為在現(xiàn)場各處放置壹到數(shù)臺Local電腦，這些Local電腦的目的是分散SCADA系統(tǒng)的負(fù)載和資源。這些Local電腦同**代電腦一樣也是插上許多數(shù)據(jù)采集卡來采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，而SCADA電腦則是透過Ethernet & NETDDE方式將數(shù)據(jù)采集回去，但這種方式也存在著許多缺點(diǎn)。
　　
　　1. 電腦建置成本高，電腦故障維修不易。
　　2. LOCAL電腦上的介面卡易故障，規(guī)格特殊購買不易。
　　3. 雖然是分散式電腦架構(gòu)，但每臺仍需安裝數(shù)支Driver，其LOCAL電腦的穩(wěn)定度如同**代SCADA電腦一樣不穩(wěn)定。
　　4. 由於資料是置於LOCAL電腦的Driver上，遠(yuǎn)端SCADA必須用NETDDE的方式收集資料。但此法卻極為不穩(wěn)定。
　　5. 無法監(jiān)視所有LOCAL電腦之狀態(tài)。
　　

　　

　　第三代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
　　
　　第三代為*較近期的系統(tǒng)整合方式，即在現(xiàn)埸各處放置RS232 to RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的分散式模組，在SCADA電腦則用Ethernet收集所有資料。此方式看似很好，卻是整合上的迷思。
　　
　　1. 並不會因?yàn)镋thernet 頻寬大而使Device 在資料傳送速度成正比。若是網(wǎng)路資料量多反而有可能造成封包碰撞而造成網(wǎng)路系統(tǒng)塞車而當(dāng)機(jī)。
　　2. 若是用RS422/RS485的方式，反而通訊比上例的方式快，但建置成本較高，且需要接專線專用。
　　3. 在SCADA電腦上仍是要開發(fā)數(shù)支Drivers，穩(wěn)定度可想而知。
　　

　　

　　第四代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
　　
　　第四代為去年系統(tǒng)整合產(chǎn)業(yè)中跨世代的方法，採用*新的嵌入系統(tǒng)技術(shù)。
　　*新穎且*穩(wěn)定的開放式架構(gòu)。
　　1. 支援多種通訊協(xié)定。
　　2. 一臺控制器可與多種介面設(shè)備連結(jié)，如RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus等。支援?dāng)?shù)種PLC及各儀錶設(shè)備之通訊協(xié)定。
　　3. 體積小，穩(wěn)定性高，效能佳，採用雙WATCH DOG，可監(jiān)視、易維護(hù)、易裝置。
　　4. HOT SWAP(熱插換) 。
　　5. 使用年限長，備品容易。
　　6. 資料具開放性，任何電腦只要裝上監(jiān)控軟體或用IE便可即時(shí)監(jiān)控。
　　7. 設(shè)備新增擴(kuò)充容易，且可彈性新增或減少。
　　8. Local Device or Remote I/O大都採用RS422 / RS485串接方式，速率*高為115.2kbps 。
　　

　　

　　第五代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
　　
　　第五代為加強(qiáng)第四代I/O介面技術(shù)之架構(gòu)，採用快速且直接之bus通訊介面技術(shù)。
　　Bus傳輸速率高，架構(gòu)更彈性，體積小。I/O Module 設(shè)定容易，並有狀態(tài)指示燈可方便維護(hù)人員現(xiàn)埸查修。FRnet Controller（泓格產(chǎn)品）亦可同時(shí)支援RS232 / RS485 / Ethernet 介面設(shè)備通訊。
　　

　　

　　第六代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
　　
　　此為目前*新一代的嵌入式系統(tǒng)整合技術(shù)，採用WinCE / Linux O/S系統(tǒng)架構(gòu)。
　　支援通訊介面眾多，如USB、RJ45、RS232/RS485、FRnet等等。可支援觸控螢?zāi)弧?br />　　內(nèi)部可支援簡易圖控系統(tǒng)。O/S與AP是分離架構(gòu)，系統(tǒng)穩(wěn)定。
　　

　　

　　

　　

　　

工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的演進(jìn)