2)一次儀表數(shù)據(jù)采集。兩類系統(tǒng)都需要有現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)的采集,其準確性及數(shù)據(jù)可用性完全取決于該一次表的數(shù)據(jù)采集。在IOT中,對控制功能的體現(xiàn)更為突出。在SCADA系統(tǒng)中,常規(guī)的控制策略主要為單回路控制、串級調(diào)節(jié)、比率調(diào)節(jié)、均勻調(diào)節(jié)、前饋調(diào)節(jié)、自動選擇調(diào)節(jié)、分程調(diào)節(jié)、非線性調(diào)節(jié)等,實現(xiàn)功能仍以PID調(diào)節(jié)為基礎(chǔ),輔以一定的功能塊及控制算法。IOT中的常規(guī)控制得以擴展使用,各功能塊之間可多重串接、并聯(lián)連接、選擇性連接、自動補償、自動跟蹤、無擾切換等,多配方自動改變參數(shù)或功能塊連接方式,使得自動化應用變得透明、簡單。
3)對通訊網(wǎng)絡的依賴。兩類系統(tǒng)均需要依賴網(wǎng)絡,而物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)則更加依賴無線通訊網(wǎng)絡。由此可見,保證無線通訊是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的必要條件。無線通訊主要的特點是安裝便捷、應用靈活、低成本、易于擴展等,最主要是適用于多種協(xié)議標準,包括802.11a、802.11b、最新混合標準802.11g。
4)數(shù)據(jù)處理應用。原始數(shù)據(jù)采集后,兩類系統(tǒng)對所得的數(shù)據(jù)都進行了綜合應用處理。通過結(jié)構(gòu)可以看出,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理更深入。企業(yè)海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)是企業(yè)經(jīng)營決策的重要依據(jù),對于采購管理、成本控制、提高經(jīng)營的經(jīng)濟效益具有重要的參考價值,對于控制生產(chǎn)成本、擴大利潤,從而保證企業(yè)利潤目標的實現(xiàn)。由此可見,數(shù)據(jù)的深度處理后,對指導全企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。
三、過渡方案
物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)自動化必然的發(fā)展趨勢,將使得工業(yè)自動化的分布式、開放化、信息化、規(guī);戎T多特點得以最大化體現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)的分布式結(jié)構(gòu)確保每一個智能終端能獨立運行,互通信息的同時也將系統(tǒng)危險分散;開放化特點則是網(wǎng)絡自身具備多種標準接口,便于新的終端節(jié)點無縫接入;信息化使得系統(tǒng)信息能夠及時對采集數(shù)據(jù)進行綜合處理,借助網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)大閉環(huán);規(guī)模化則是降低終端節(jié)點的接入成本、購置成本、使用成本,在最優(yōu)綜合成本的前提下完成規(guī)模應用。
由于物聯(lián)網(wǎng)完全是一個開放的網(wǎng)絡,涉及行業(yè)機密或是國家安全的SCADA系統(tǒng),將仍然保持現(xiàn)有狀態(tài)。所以,物聯(lián)網(wǎng)取代部分SCADA系統(tǒng)是必然的一個趨勢。根據(jù)兩類系統(tǒng)的對比,無論是新建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),還是基于SCADA系統(tǒng)的改造,可以參考如下方案:
1)SCADA系統(tǒng)建設(shè)模式非常成熟,現(xiàn)有的案例、方案均具備非常高的參考價值。物聯(lián)網(wǎng)做架構(gòu)設(shè)計時,可參考SCADA系統(tǒng)架構(gòu)。在滿足企業(yè)的生產(chǎn)管理需求后,進一步實現(xiàn)先進控制、在線優(yōu)化、在線性能監(jiān)控、在線設(shè)備臺帳管理等信息化技術(shù)的集成。
2)網(wǎng)絡系統(tǒng)選擇時,感知層(或采集層)均采用無線設(shè)計,數(shù)據(jù)應用層則可采用光纖通訊等快速網(wǎng)絡。整個網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設(shè)計要充分考慮靈活、高速、多冗余、高性能、高安全等特點,可靈活使用線性結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、倒掛樹結(jié)構(gòu)及各種組合等網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)絡中任意二個設(shè)備之間提供了多重通訊路徑,從而使得通訊不會受單節(jié)點故障的影響,將會極大提高通訊的冗余性能和可靠性。
3)加設(shè)終端狀態(tài)監(jiān)測點。SCADA系統(tǒng)中,對儀表等設(shè)備特征、狀態(tài)關(guān)注較少,但根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的要求,對所有的終端監(jiān)測都是必要的,所以對未設(shè)計監(jiān)測的終端加設(shè)監(jiān)測點。工業(yè)自動化一般使用的現(xiàn)場儀表主要包括溫度儀表、壓力儀表、物位儀表、流量儀表、在線過程分析儀、執(zhí)行器等。現(xiàn)場儀表的穩(wěn)定工作是真實數(shù)據(jù)的保證,所以除常規(guī)的運行功能外,監(jiān)測儀表的工作狀態(tài)是非常有必要的。
4)加大數(shù)據(jù)的深度挖掘,提供豐富穩(wěn)定的數(shù)據(jù)接口。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng),為保證所涉及終端信息的互通,與外圍其它網(wǎng)絡會有大量數(shù)據(jù)交換。而SCADA系統(tǒng)是一個相對獨立的系統(tǒng),與其它系統(tǒng)接口相對較少。一個成功的自動化系統(tǒng),應該是一個具備多種標準接口的系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的選擇、現(xiàn)場產(chǎn)品的選擇,都將決定標準接口實現(xiàn)的可能性。同時,標準化的程序接口還保證了不同廠家軟硬件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)交換,而不必擔心他們之間的通訊。這也是應用規(guī)模化的前提。
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