开源工业软件:SCADA系统开源

PyScada是一个开源的scada系统

源代码地址

http://www.gitpp.com/huangtomy/pyscada-cn

SCADA系统是Supervisory Control And Data Acquisition的缩写,即数据采集与监视控制系统。它是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统,应用领域非常广,可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

在电力系统中,SCADA系统应用最为广泛,技术发展也最为成熟。它在远动系统中占重要地位,可以对现场的运行设备进行监视和控制。它具体可以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能,这些功能也被概括为"四遥"功能,即遥测、遥信、遥控、遥调。

此外,SCADA系统作为能量管理系统(EMS系统)的一个最主要的子系统,有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势,现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益,减轻调度员的负担,实现电力调度自动化与现代化,提高调度的效率和水平等方面有着不可替代的作用。

SCADA系统的主要功能:

  1. 数据自动采集:这是SCADA系统最核心的功能。通过在现场安装自动化仪表和传感器等数据采集装置,SCADA系统可以自动采集现场的数据。这些数据经过RTU(远程终端单元)控制器存储、处理和上传,为上层系统提供决策支持。

  2. 智能分析:SCADA系统对上传的海量现场数据进行分析处理,以明确远程设备的运行状态、故障问题,设备磨损情况及运行效率。

  3. 智能存储:SCADA系统采用分布式结构,既能利用实时数据库快速存取数据,又能进行快速历史数据抽取。跨平台数据库可与其他客户端和数据库实现共享数据。

  4. 自动推送:发生重要事件时,SCADA系统可以将信息自动推送到相关人员或系统。

SCADA系统的组成部分:

  1. 人机界面(HMI):HMI处理来自每个标签的数据并将其展示给操作员,操作员可以通过HMI监控或控制系统。

2.监控系统:监控系统负责收集从每个标签发送的数据,并向该过程发送命令或操作。

  1. 远程终端单元(RTU):RTU连接传感器并将其信号转换为数字数据,然后发送到监控系统。在监控系统中,这些数据可以存储在分布式数据库中。

  2. 可编程逻辑控制器(PLC):PLC用作现场设备,因为它们比特定于过程的RTU更加通用和经济。

  3. 通信基础设施:通信基础设施是SCADA系统正常运行的关键环节,它提供与监控系统的连接,然后连接到RTU和PLC以供用户命令。

应用领域:

SCADA系统在电力系统中的应用最为广泛,技术也最为成熟。它也被推广到能源相关的石油、天然气、供水、电力等行业。

总体来说,SCADA系统是一个集数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等多项功能于一体的实时分布式系统,对于提高生产效率、保障安全生产、设备或系统故障快速诊断等方面有着重要作用。

PyScada 开源 SCADA 系统

具有 HTML5 HMI 的开源 SCADA 系统,使用 Django 框架构建。如果您想设置自己的 SCADA 系统,请访问http://pyscada.rtfd.io

特征

  • 基于 HTML5 的人机界面

  • 支持以下内容

  • 工业协议
  • Modbus TCP/IP - RTU - ASCII - 二进制(使用pyModbus)

  • Phant(参见http://phant.io/)

  • VISA(使用pyVISA)

  • 1线

  • BACNet/IP(正在开发中)(使用BACpypes和BAC0)

  • MeterBus (MBus)(正在开发中)(使用pyMeterBus)

  • SMBus(使用smbus2)

  • GPIO(使用RPi.GPIO)

  • 系统统计

  • OPC-UA(使用opcua-asyncio)

  • SML(智能电表语言)(使用pySML)

  • 文件读/写

  • 串行

  • 网络服务

  • 设备
  • 通用虚拟设备

  • PT104(使用Pico PT-104)

  • 脚本
  • 脚本编写
  • 系统工具
  • 特快专递
  • 事件管理、数据导出、邮件通知
  • 对服务器的硬件要求非常低

结构

依赖关系

  • Python >= 3.8

  • Django==4.2

  • numpy>=1.6.0

  • 枕头

  • python 守护进程

  • 核心/人机界面

什么是工作

  • Modbus TCP/RTU/BIN

  • Visa(至少对于 Visa/devices 文件夹中的设备)

  • 系统统计

  • OneWire(仅限 DS18B20)

  • 幻影(无已知问题)

  • smbus(至少对于 smbus/devices 文件夹中的设备)

  • GPIO(至少对于树莓派来说)

  • webservice(json和xml解析)

  • 系统状态

  • 脚本编写

  • 事件(无已知问题)

  • 导出(无已知问题)

  • HMI(无已知问题)

什么不工作/缺失

  • 文档

  • SysV init 守护进程处理

  • BACNet(由于缺乏硬件来测试)

  • OPC-UA(需要更多测试)

  • MeterBus(需要更多测试)

安装

详细的安装说明可以在:http://pyscada.rtfd.io找到

在云计算时代,SCADA系统作为工业自动化和控制的核心技术,其技术体系持续进化,以适应新的信息技术和工业需求。虽然SCADA系统在许多方面已经与云计算技术紧密结合,但它在某些方面可能还存在一定的局限性或需要进一步改进的地方:

  1. 数据处理和存储能力:传统的SCADA系统可能无法处理和存储大量数据,这在云计算环境中可以通过分布式计算和大数据技术来克服。云计算提供了几乎无限的计算资源和存储能力,可以处理海量数据,提供更加强大的数据分析和处理能力。

  2. 灵活性和可扩展性:传统的SCADA系统通常在本地部署,扩展性有限。而云计算提供了高度的灵活性和可扩展性,可以快速适应工业自动化系统的发展和变化。

  3. 实时性和可靠性:虽然现代SCADA系统在实时数据采集和传输方面已取得显著进步,但云计算环境可以进一步提升数据处理的实时性和系统的可靠性,尤其是在处理跨地域、大规模分布式系统时。

  4. 安全性和稳定性:工业控制系统(如SCADA系统)的安全性是至关重要的。云计算服务提供商通常可以提供高级别的安全性和稳定性,但同时也需要确保云环境中的SCADA系统遵循严格的安全协议和标准。

  5. 互操作性和集成:云计算环境支持多种不同类型的系统和应用程序的互操作性。SCADA系统需要与云计算中的其他系统和服务无缝集成,如物联网(IoT)设备、分析工具、企业资源规划(ERP)系统等。

  6. 成本效益:虽然云计算可以提供强大的计算资源,但对于SCADA系统来说,确定合适的云服务和资源配置以保持成本效益仍然是一个挑战。

总体而言,SCADA系统在云计算时代的技术体系并没有落后的地方,而是在不断进化,利用云计算技术的优势来提升自身的性能和功能。随着技术的进步,我们可以预见SCADA系统将进一步与云计算、大数据、人工智能等现代信息技术深度融合,不断优化工业自动化和控制流程。

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