天线、电源、机箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到CPU
中的程序。应用程序可用工程中常用的编程语
言编写，如梯形图、C语言等。有些设备采用 C语言编程。
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2、上位机
（1）上位机组成： 上位机系统通常包括SCADA服务器、工 程师站、操作员站、WEB服务器等，这些设 备通常采用以太网联网。 实际的SCADA系统上位机系统到底如何 配置还是根据系统规模和要求而定。根据安全 性要求，上位机系统还可以实现冗余，即配置 两台SCADA服务器，当一台出现故障时，系 统自动切换到另外一台工作。

上位机：侧重监控功能 下位机：直接控制功能 通信网络：实现上、下位机数据交换

从其结构可以看出，SCADA系统具有控制分 散、管理集中的“集散控制系统”的特征。
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1、下位机
（1）下位机功能：

数据采集
下位机配置的各种输入设备（DI、AI等）进行数据采 集

控制 下位机配置的各种输出设备（DO、AO等）对现场设
这部分网络最复杂，形式最多样，是 SCADA系统的重要特点。
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4、检测和执行设备
（1）检测元件 SCADA系统中监控的参数按照数据类型 可以分为模拟量、数字量等，模拟量包括温度、 压力、物位、流量等典型过程参数和其他各种 参数，而数字量包括设备的启／停状态等。
这些信号的获取要靠各种检测元件（传感
RTU主要功能 ①过程变量巡回检测和数据处理； ②向控制中心报告经选择的数据和报警； ③提供画面、图象显示； ④除执行控制中心的控制命令外，还可独立进行工作，实现PID 及其它控制；

⑤实现流程切换；
⑥进行自诊断程序，并把结果报告控制中心；
⑦提供给操作人员操作记录和运行报告。
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RTU的配置与程序执行： RTU的主要配置有CPU模板、I／O（输入 ／输出）模板、通讯接口单元，以及通讯机、
采集、监视和控制系统。 如果生产过程分布很近，可以采用就近控制的办法，就地接线，

就地监视，就地控制，对于复杂的过程生产采用DCS系统控制的
比较多，也有采用PLC的或者专业控制器。而对于生产各个环节 分布距离非常远的，比如几公里，几十公里，几百公里甚至几千 公里的，如变电站，天然气管线，油田，自来水管网，随着技术
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（2）上位机功能：

数据采集和状态显示。 远程监控。 报警和报警处理。 事故追忆和趋势分析。 与其他应用系统的结合。
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3、通信网络

通信网络实现SCADA系统的数据通信，是 SCADA系统的重要组成部分。与一般的过程 监控相比，通信网络在SCADA系统中扮演的
作用更为重要，这主要因为SCADA系统监控19ຫໍສະໝຸດ 三、SCADA系统典型架构

SCADA系统的发展经历了集中式SCADA系统 阶段、分布式SCADA系统阶段和网络式 SCADA系统三个阶段。 集中式SCADA系统是所有的监控功能依赖于 一台主机（mainframe），采用广域网连接现 场RTU和主机。网络协议比较简单，开放性差， 功能较弱。

数据采集系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、 通信与网络技术，完成了对测控点分散的各种过程或 设备的实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及 生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管
理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术手
段。
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SCADA是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据
SCADA系统
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一、什么是SCADA系统

SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监督控制与 数据采集。从其名称可以看出，其包含两个层
次的功能：数据采集和监控。
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1、定义

SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与
器）实现。
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（2）执行器 执行设备接受下位机（控制器）的输出， 改变操纵变量，使生产过程按照预定要求正常
运行。在不同的行业中，执行器类别不一样，
如在生产过程监控中，各种气动执行器得到广 泛应用，典型的就是气动薄膜调节阀，还有各 种开关阀门。而在制造业中，各种步进电机、 变频器、伺服电机等调速设备得到广泛应用。
的发展，人们慢慢发展出远程采集监视控制系统，称为SCADA
系统。
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SCADA系统典型的系统配置如图所示。
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2、特点 一般来讲，SCADA系统特指分布式计算机测 控系统，主要用于测控点十分分散、分布范围 广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下， 测控现场是无人或少人值守。
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二、SCADA系统结构
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RTU的功能： RTU的主要作用是进行数据采集及本地控 制，进行本地控制时作为系统中一个独立的工
作站，这时RTU可以独立的完成连锁控制、前
馈控制、反馈控制、PID等工业上常用的控制 调节功能；进行数据采集时作为一个远程数据 通讯单元，完成或响应本站与中心站或其它站 的通讯和遥控任务。
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的过程大多具有地理分散的特点，如无线通信
机站系统的监控。
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（1）上位机系统： 主要是连接上位机、服务器、通信设备、 打印设备的局域网络。
上位机还可以设置WEB服务器，提供远程 监控网络。
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（2）下位机系统： 包括连接I/O设备与控制器的现场总线， 各种设备级总线等。
（3）连接上、下位机的通信网络
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网络化SCADA系统以各种网络技术为基础， 控制结构更加分散化，信息管理更集中。系统 普遍以客户机／服务器（C／S）和浏览器／
服务器结构（B／S）为基础，多数系统结构
上包含这两者结构，但以C／S结构为主，B／
S结构主要是为了支持Internet应用，以满足远
程监控的需要。
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与第二代SCADA系统相比，第三代SCADA系 统在结构上更加开放，兼容性更好，可以无缝 集成到全厂综合自动化系统中。
备进行控制
下位机接收上位机的监控，并且向上位机传输各种现 场数据
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（2）下位机类型：

远程终端单元RTU RTU（Remote Terminal Unit，RTU）是安装 在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装 在远程现场的传感器和设备。它在提高信号传 输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、 节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定。