传统的SCADA系统曾广泛的应用于工业控制领域,尤其是在供水领域。在供水厂SCADA系统占据着主导地位,它控制着供水厂的各个生产工艺,管理者的生产意图通过它来实现。它是供水厂的核心中枢系统。

传统SCADA系统在结构上分为上位机和下位机两个部分。

SCADA系统的上位机

上位机主要由软件构成,一般由人机交互界面(一般由组态软件实现)、数据库(一般由组态自带数据库或商用关系型数据库来实现)、简单的分析系统(一般由简单自动报表系统来实现。)

上位机的硬件载体一般由服务器和工程师、操作员电脑组成。服务器主要承载组态软件和分析系统的服务端和数据库。

工程师、操作员电脑主要承载组态软件和分析系统的客户端。硬件载体一般为常规物理机。

SCADA系统的下位机

下位机主要由PLC站组成。每个PLC主站作为一个独立的控制单元,负责某个生产工艺或者是工艺车间的自动控制。PLC主站下挂PLC子站或者是相关在线仪表。这些子站和在线仪表同PLC主站通过现场总线实现通讯。

上位机和下位机之间一般通过以太环网实现通讯。

一般的供水厂除了SCADA系统外还有安防、监控、巡检等辅助性信息系统一同构建成现代供水厂的常规信息系统体系。

在这样的体系下存在以下问题。

1、第一个问题系统相对孤立。

在现有的体系下,各PLC主站本质上是一个个单独的控制系统,各PLC主站之间只有必须的数据通信,缺少完整的前馈、反馈控制链,使得整个供水厂的控制系统变成了独立工艺的简单组合。

这样的控制体系让供水生产工艺变成半自动化,部分代替人工运转是没有问题的,但是如果要提高效率或者实现全自动化是有缺陷的。这使得供水厂的控制系统只停留在自动阶段,还远远达不到智能阶段。

2、第二个问题缺乏数据沉淀。

供水厂在运营过程中每时每刻都在产生大量的、高价值的数据。传统的SCADA系统对这样的数据并不重视。大量的生产指标数据仅仅作为监控之用,即用即抛。

即使是作为历史曲线或者生成报表存储下来,因为数据保存形式和颗粒度的原因,使得这些数据的价值大幅下跌。同时,由于缺乏数据的有效存储,使得后期数据分享的成本也大幅上升。

3、第三个问题管理受限。

传统的SCADA系统的最大优势就是控制,但是对于决策分析是极大的弱点。管理者无论是工艺优化,效率提升还是辅助决策都显得心有余而力不足。

在这样的信息化环境下,让管理者的管理能力受到了大幅的限制。

以上这些问题大大的限制了现代化供水厂技术的发展。同时这也是供水厂控制技术以及生产工艺发展的瓶颈。要解决这些问题,一种新的控制和信息系统体系是十分必要的。

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