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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。