1.系统类型的确定
一般而言,SCADA系统上位机选择通常是商用计算机或工控机,再配置服务器。主要的不同体现在下位机和通信网络。几种主要的下位机有:
(1)PLC或PAC—适合于模拟量比较少,数字量较多的应用
(2)各种RTU—适合于监控点极为分散,且每个监控点1/O点不多的应用。
(3)具有通信接口的仪表—适合于以计量为主的应用,如热电厂热能供应计量和监控等。
(4)PLC与分布式模拟量采集模块混合系统——适合于模拟与数字混合系统,用户对系统价格比较敏感,且模拟量控制要求不高的应用。
(5)其他各种专用的下位机控制器。
当然,对于一些小的系统可以采取集中监控方式,即硬件选用商用机或工控机计算机,再配置各种数据采集板卡或远程数据采集模块,应用软件采用通用软件,如Visualbasic、Visualc++等开发上述下位机系统中,多数都具有系列化、模块化、标准化结构,有利于系统设计者在系统设计时根据要求任意选择,像搭积木般地组建系统。这种方式能够提高系统开发速度提高系统的技术水平和性能,增加可靠性,也有利于系统维护。
与一般的计算机控制系统相比,SCADA系统中通信方式最为多样和复杂,其包含的通信网络和层次也比较多,特别是对于大型SCADA系统。
2.设备选型
SCADA系统的设备选型包括以下几个部分。
1)上位机系统选型
上位机系统选型主要选择监控主机、操作计算机、服务器及相应的网络、打印、UPS等设备。计算机品牌较多,可以选择在CPU主频、内存、硬盘、显示卡、显示器等各方面满足要求的品牌计算机。当然,若对可靠性要求更髙,可以选择工控机。一般而言,工控机的配置要比商用机的配置要低一些(同样配置的工控机与商用机比较,工控机的上市时间更晩)。设计人员可根据要求合理地进行选型。监控中心的计算机多配置大屏幕显示器。在许多大型SCADA系统监控、调度中心,一般都配置有大屏幕显示系统或模拟屏,以方便对系统的监控和调度,但这些设备要专门的厂家来设计制造。
上位机在选型时还要考虑组态软件、数据库和其他应用软件,以满足生产监控和全厂信息化管理对数据存储、查询、分析和打印等的要求
2)下位机选型
根据所确定的下位机类型,选择相应的产品。下位机产品的选择范围极广,现有的绝大多数产品都能满足一般SCADA系统对下位机的功能要求。建议选择主流厂商的主流产品,这样维护、升级、售后服务都有保证,系统开发时能有足够的技术支持和参考资料。而且这类产品用量大,用户多,其性能可以得到保证。
下位机选择时,要特别注意下位机的控制器模块的内存容量、工作频率(扫描时间)编程方式与语言支持、通信接口和组网能力等,以确保下位机有足够的数据处理能力、控制精度与速度,方便程序开发和调试。下位机的选择还要考虑到所选用的组态软件是否支持该设备。
在进行I/O设备选择时,要注意I/O设备的通道数、通道隔离情况、信号类型与等级等。对于模拟量模块还要考虑转换速率与转换精度。下位机系统数字量I/O设备选型时,对于输岀模块,要注意根据控制装置的特性选择继电器模块、晶体管模块还是晶闸管,要注意电压等级和负载对触点电流的要求;对于输入模块,要注意是选源型设备还是漏型设备(如果有这方面的要求)。另外,还要注意特殊功能模块与通信模块的选择。
在下位机系统,要注意I/O设备与现场检测与执行机构之间的隔离,特别是在化工、石化等场合,要使用安全栅等设备。对于数字量输入和输出,可以使用继电器做电气隔离。