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監控系統的演進

監控系統的演進

——— -泓格提供
2006/3/7 10:37:00
工業監控系統系統是以計算機為基礎的用于生產過程監控的自動化系統。它可以對現場的運行設備進行監視和控制,以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。監控系統自誕生之日起就與計算機技術的發展緊密相關。發展到今天已經經歷了六代基于不同軟硬件的系統架構。

第一代監控系統架構

第一代為最早期的系統集成方式,即在電腦上插上一定數量的I/O卡和通訊卡(如RS232/RS485/RS422)等。這種集成方式的架構看上去實現簡單,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動程序來采集數據,因而占用許多電腦資源,造成系統不穩定。
4. 數據獨占性:數據只能通過這臺電腦進行分享。
5. 現場設備擴充不易:如電腦的插槽已滿,便很難再進行擴充。


第二代監控系統架構

第二代為較早期的系統集成方式,實現方式為在現場各處放置壹到數臺Local電腦,這些Local電腦的目的是分散SCADA系統的負載和資源。這些Local電腦同第一代電腦一樣也是插上許多數據采集卡來采集現場數據,而SCADA電腦則是透過Ethernet & NETDDE方式將數據采集回去,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,規格特殊購買不易。
3. 雖然是分散式電腦架構,但每臺仍需安裝數支Driver,其LOCAL電腦的穩定度如同第一代SCADA電腦一樣不穩定。
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。但此法卻極為不穩定。
5. 無法監視所有LOCAL電腦之狀態。


第三代監控系統架構

第三代為最較近期的系統整合方式,即在現埸各處放置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。若是網路資料量多反而有可能造成封包碰撞而造成網路系統塞車而當機。
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電腦上仍是要開發數支Drivers,穩定度可想而知。


第四代監控系統架構

第四代為去年系統整合產業中跨世代的方法,採用最新的嵌入系統技術。
最新穎且最穩定的開放式架構。
1. 支援多種通訊協定。
2. 一臺控制器可與多種介面設備連結,如RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus等。支援數種PLC及各儀錶設備之通訊協定。
3. 體積小,穩定性高,效能佳,採用雙WATCH DOG,可監視、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控軟體或用IE便可即時監控。
7. 設備新增擴充容易,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 。


第五代監控系統架構

第五代為加強第四代I/O介面技術之架構,採用快速且直接之bus通訊介面技術。
Bus傳輸速率高,架構更彈性,體積小。I/O Module 設定容易,並有狀態指示燈可方便維護人員現埸查修。FRnet Controller(泓格產品)亦可同時支援RS232 / RS485 / Ethernet 介面設備通訊。


第六代監控系統架構

此為目前最新一代的嵌入式系統整合技術,採用WinCE / Linux O/S系統架構。
支援通訊介面眾多,如USB、RJ45、RS232/RS485、FRnet等等。可支援觸控螢幕。
內部可支援簡易圖控系統。O/S與AP是分離架構,系統穩定。





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