无线GPRSCDMA技术在SCADA系统中的应用.doc

无线GPRS、CDMA技术在SCADA系统中的应用 Application of Wireless GPRS and CDMA Technologies in the SCADA System 摘要：该论文介绍无线GPRS、CDMA通讯技术在SCADA系统中应用，包含了系统网络结构搭建、软/硬件配置方式、应用特点、功能实现等内容。 关键词：SCADA系统 、无线GPRS、CDMA、PLC、RTU、通讯接口、通讯软件 Abstract: This article introduces the application of wireless GPRS and CDMA technologies (VPN and VPDN) in the SCADA system. It describes the application characteristics and how to establish the SCADA system, configure software and hardware for the system, and implement SCADA functions. Key words: SCADA system, wireless GPRS, wireless CDMA, PLC, RTU, communication interface, communication software 概述 SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。在冶金行业它作为能源管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，它对提高设备运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。 目前SCADA系统中采用的数据通信可分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆，租用电信部门的电话线、DDN(Digital Data Network，数字数据网)、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线路)等。无线通信主要为短波通信、扩频通信、卫星通信、GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)通信及GPRS、CDMA，通信等。在SCADA系统中，由于存在各监控点地理位置的特殊性，存在着如监测点数量多、分布范围广且距离远甚至地处偏僻等问题。随着通信技术的不断发展完善，组网灵活、造价较低、建设期短、运行维护简单、性价比较高的无线通信在?SCADA系统中逐渐成为一种趋势。GSM网络经过移动通信部门的多年建设，近年来覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是近年来推出的GPRS新业务，十分符合SCADA系统的使用特点。同类的有联通的CDMA业务。 系统构成 SCADA系统主要由MCC（调度监控中心）、网络通讯系统、SCC或SCS即本地监控站及现场检测仪表、传感器、变送器、执行机构等部分组成，实现实时中央监控和统一调度管理的功能。因此按大的功能划分，系统在逻辑上可分为三层，见下图： 系统总体分层结构 第一层：中心调度层，中心调度层主要由调度中心系统、通信服务系统、数据库系统、SCADA系统构成。 调度中心系统：是建立在SCADA基础上，实现整个工艺现场监控和调度的管理系统； SCADA系统：通过广域网与各本地监控站点建立通信，获取工艺设备运行的实时数据，实现整个工艺的遥测、遥信、遥控、遥调功能，完成对整个工艺数据集中采集和监控，并对采集数据进行分析和处理，建立报表系统，为其它管理系统提供基础数据。 数据库系统：将SCADA系统提供的管网运行状况实时监测数据非实时数据有机地统一起来，实现数据及信息的无缝连接和交换，以及系统的跨平台、跨系统、跨网络、跨应用的集成。SCADA系统数据由实时数据库和历史数据库组成。 第二层：网络通信层 系统的网络通信包括局域网通信、广域网通信两部分。 局域网通信：在中心调度层的各系统，采用1000Mbit/s全交换式以太网作为骨干网络，通过高档次1000Mbit/s交换机，实现网络连接，子系统交换机实现1000Mbit/s以太网和100Mbit/s以太网的平滑过渡，采用100Mbit/s全交换式以太网作为各子系统的骨干网络，并实现100Mbit/s到桌面。在SCADA系统与广域网路由器之间，采用100Mbit/s全交换式交换机，建立单独的快速以太网连接通路，对实时通信网络与非实时通信