監(jiān)控系統(tǒng)的演進
——— -泓格提供
2006/3/7 10:37:00
工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的用于生產(chǎn)過程監(jiān)控的自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。監(jiān)控系統(tǒng)自誕生之日起就與計算機技術(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)。
第一代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
第一代為最早期的系統(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)看上去實現(xiàn)簡單,但卻有很多的缺點:
1. 拉線/配線不易,日后查線及維護更是困難。
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)獨占性:數(shù)據(jù)只能通過這臺電腦進行分享。
5. 現(xiàn)場設(shè)備擴充不易:如電腦的插槽已滿,便很難再進行擴充。
第二代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
第二代為較早期的系統(tǒng)集成方式,實現(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)的負載和資源。這些Local電腦同第一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。
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)定度如同第一代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)
第三代為最較近期的系統(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. 並不會因為Ethernet 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。
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,採用最新的嵌入系統(tǒng)技術(shù)。
最新穎且最穩(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、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便可即時監(jiān)控。
7. 設(shè)備新增擴充容易,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,速率最高為115.2kbps 。
第五代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
第五代為加強第四代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)指示燈可方便維護人員現(xiàn)埸查修。FRnet Controller(泓格產(chǎn)品)亦可同時支援RS232 / RS485 / Ethernet 介面設(shè)備通訊。
第六代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
此為目前最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。
第一代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
第一代為最早期的系統(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)看上去實現(xiàn)簡單,但卻有很多的缺點:
1. 拉線/配線不易,日后查線及維護更是困難。
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)獨占性:數(shù)據(jù)只能通過這臺電腦進行分享。
5. 現(xiàn)場設(shè)備擴充不易:如電腦的插槽已滿,便很難再進行擴充。
第二代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
第二代為較早期的系統(tǒng)集成方式,實現(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)的負載和資源。這些Local電腦同第一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。
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)定度如同第一代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)
第三代為最較近期的系統(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. 並不會因為Ethernet 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。
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,採用最新的嵌入系統(tǒng)技術(shù)。
最新穎且最穩(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、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便可即時監(jiān)控。
7. 設(shè)備新增擴充容易,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,速率最高為115.2kbps 。
第五代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
第五代為加強第四代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)指示燈可方便維護人員現(xiàn)埸查修。FRnet Controller(泓格產(chǎn)品)亦可同時支援RS232 / RS485 / Ethernet 介面設(shè)備通訊。
第六代監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
此為目前最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。
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