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1、制造业自动化必须了解的几个术语 6810 人阅读 | 0 条评论 发布于：2008-2-14 18:03:00-史博士 制造业自动化技术系列讲座之一 控制系统的第一代产生于 1930 年到 1940 年，主要代表是以基地式仪表为代表的机械控制技术。第二代产生于 1950 年，主要是电气控制技术为主的继电器控制技术和调节器为代表的模拟控制技术。目前所称的控制系统是第三代控制系统，诞生于二十世纪七十年代，主要技术代表是用于流程工业的集散控制系统（DCS）和用于离散工业的可编程控制器（PLC）。 现在，自动化控制系统正在向第四代控制系统发展，第四代控制系统有两个趋势，一是系统的开放性，一是流程工业控

2、制和离散控制的融合，体现在 DCS和 PLC 功能的融合。目前，PC-BASED 控制系统、嵌入式控制系统、现场总线控制系统都希望能成为第四代控制系统的主流系统，但是，由于这些系统都有各自的缺点，因此，大家普遍认为第四代控制系统还是会由以目前第三代控制系统的特点，加上开放和融合性的特点组成的柔性控制系统-TCS。为了正确理解控制系统的意义，有一些关于控制的术语是必须要了解的,在这里介绍一下。I/O 点：在讨论控制系统的时候，I/O 点是最经常听到的一个术语。它是指输入/ 输出点，I 代表 INPUT，指输入，O 代表 OUTPUT，指输出。输入/输出都是针对控制系统而言，输入指从仪表进入控制系

3、统的测量参数，输出指从控制系统输出到执行机构的参量，一个参量叫做一个点。一个控制系统的规模有时按照它最大能够控制的 I/O 点的数量来定的。模拟量和开关量：在控制系统中，另一个常见的术语就是模拟量和开关量。不论输入还是输出，一个参数要么是模拟量，要么是开关量。模拟量指控制系统量的大小是一个在一定范围内变化的连续数值，比如温度，从 0-100 度，压力从 0-10MPA，液位从 1-5 米，电动阀门的开度从 0-100%，等等，这些量都是模拟量。而开关量指该物理量只有两种状态，如开关的导通和断开的状态，继电器的闭合和打开，电磁阀的通和断，等等。对控制系统来说，由于 CPU 是二进制的，数据的每位

4、有“0”和“1”两种状态，因此，开关量只要用 CPU 内部的一位即可表示，比如，用“0”表示开，用“1”表示关。而模拟量则根据精度，通常需要 8 位到 16 为才能表示一个模拟量。最常见的模拟量是 12 位的，即精度为 2-12，最高精度约为万分之二点五。当然，在实际的控制系统中，模拟量的精度还要受模拟/数字转换器和仪表的精度限制，通常不可能达到这么高。控制回路：通常是针对模拟量的控制来说，一个控制器根据一个输入量，按照一定的规则和算法来决定一个输出量，这样，输入和输出就形成一个控制回路。控制回路有开环和闭环的区别。开环控制回路，指输出是根据一个参考量而定，输入和输出量没有直接的关系。而闭环回

5、路则将控制回路的输出再反馈回来作为回路的输入，与该量的设定值或应该的输出值作比较。闭环回路控制又叫反馈控制，是控制系统中最常见的控制方式。下面介绍几种常规的反馈控制的模式。二位控制：这是最简单的反馈控制，有时也叫开关控制。这种控制是当被测量达到最高值或最低值的时候，就给出一个开关的信号。虽然被测量可能是模拟量，但控制输出是开关的，所以叫两位控制。在工业现场，有许多温控器和液位开关控制是采用这种方式的。比例控制：控制器的输出值与被控参数的测量值和设定值或某个参考点的偏差是一个比例关系。比例控制比二位控制要平滑一些，消除了二位控制时会产生的被控量上下振荡的情形。比如，对一个反应罐的液位，如果设定的

6、液位值是 2700 毫米，当液位降低时，进料管道上的阀门就要增加开度，而液位偏高时，则要将开度减小。增加和减小的比例与液位和设定值的偏差大小成比例关系。积分控制：在积分控制中，被控变量的值的变化与控制系统输出控制到实际生效的时间有一个预先设定的关系。执行机构的输出是渐渐地达到设定的值的。这种控制方式的产生是由于实际的控制元件和执行机构从给出输出信号到使被控变量达到设定值往往需要一段时间。最常见的例子是温度控制，比如，假定我们知道到煤气阀门的开度到 60%的时候，热水器的水温能够达到适宜洗澡的 45 度，但是，当你把阀门一下子拧到 60%的位置时，水依然是凉的，你必须等一下，水温升到 45 度左

7、右的时候，就会稳定。如果控制系统不用积分控制，而只用比例控制，那么当阀门输出为 60%时，这是输入的温度值可能依然只有 20 度，那么按照比例控制，既然偏差依然存在，则阀门的开度会继续加大，这样，当水温升到 45 度时，阀门的开度可能会达到了 90%甚至更高，这时，虽然控制系统会通知阀门保持不动，但水温会继续升高，可能到了 50 甚至 60 度，这时，阀门的开度会减小，但在减小到 60%之前，水温都会继续上升，当阀门开度减到 60%时，水温依然可能 70 度，一直当阀门的开度变成 20%时，水温才会变成 45 度，这时阀门运动会停止，但水温却会继续下降，直到变成凉水，如果这时是冬天，可能你的情

8、形还要糟糕。这就是没有积分控制的温度控制器会发生的情况。如果你有小孩，当孩子第一次操作热水器的阀门的时候，发生的情形就很像这种情况。微分控制：微分控制通常与比例和积分控制同时使用，由于积分控制有一个滞后，微分控制可以让控制对偏差的反应提前，以免控制系统的反应过于迟钝。微分控制与比例和积分控制同时使用，可以使被控状态更迅速地达到稳定状态，而又不会出现上文出现的振荡现象。PID 控制：在实际的控制系统中，根据实际变量的情况，上述三种控制方式有时只有一种，有时是两种，有时三种同时采用。比例控制用 P 表示，积分控制用 I 表示，微分控制用 D 表示，根据采用的方式，分别称为 P 控制，PI 控制，P

9、ID 控制。其中，PID 控制是控制系统最常见的控制模式。延时控制：通常应用在开关量控制的场合，当一个开关状态变化时（比如由“开”变“关”时），控制器的输出动作要延时一段时间才会给出。比如，在生产线常用的接近开关，当工件就位时，接近开关给出信号，下一个滚筒由于和接近开关安装的位置有一段距离，所以通常要延迟几秒才开始滚动。连锁控制：也是常用于开关控制的场合，比如有三个开关，A、B 和 C，C 开关必须在A 和 B 同时打开的时候，才能够打开；或者当 A 打开时，C 必须打开；这种关系就是连锁控制。在工业现场中，尤其是在涉及安全控制的场合，连锁控制方式是很常见的。比如反应釜中的放散阀，当压力达到一

10、定值时，压力开关的信号发生变化，则放散阀门必须立刻打开。电动控制：指控制系统的输出是通过电气量或电子信号来进行的，所控制的对象是电动执行元件,比如继电器、步进开关、电磁阀、伺服驱动器和变频器等等，绝大部分的自动控制多多少少都会有电动控制元件。液压控制：在机器与设备的操作中，许多控制是用液压控制机构来进行的。在连续速度控制的场合，液压控制通常比较方便和便宜，当能量转换效率较高的时候，液压控制往往和电动控制中的伺服控制同时使用。这时，就形成了效率和精度较高的电液执行机构。气动控制：有三种情形用到气动执行机构，一，运动的线路上有标准的单向气动阀门组合来完成控制逻辑功能；二，在气体管道中采用一些没有移

11、动部件的元件，这些元件是依靠流过的气体的特性而进行开关动作的；三，运动的逻辑控制系统，采用模块化的内置隔膜、绕线或套筒式。这三种气动元件都是采用压缩空气作为传输信号或执行机制的动力。在工厂中，由于压缩空气容易获得，干净、无污染，又安全，控制的功能和设计都十分简单，因此，现在许多生产线上采用气动工具。以上是一些在讨论控制系统时常见的术语。对于非自动化专业毕业的技术人员，想搞自动化的话，这些术语的意义是有必要弄清楚的。可编程控制器 PLC 2895 人阅读 | 1 条评论 发布于：2008-2-23 16:18:00-史博士 制造业自动化技术系列讲座之二 PLC 是自动控制技术的核心产品。据 PL

12、C 的全球市场的领导者 AB 公司（现被 ROCKWELL 收购）的定义， “PLC 是一种固态控制系统，有一个用户可编程的内存，其中的指令可以用来实现特定的功能，如 I/O 控制逻辑，延时，计数，算法和数据处理。”可编程控制器最早是用来代替硬接线的继电器板的，由于这些继电器板体积庞大而且接线复杂，每次控制方案改变都要重新接线，早期的 PLC 用逻辑关系来代替这些接线。后来，PLC 的功能被大大扩充了。过去，PLC 适用于离散过程控制，如开关、顺序动作执行等场所，但随着 PLC 的功能越来越强大，现在的 PLC 也开始进入过程自动化领域，已经具有复杂数据运算、PID 控制以及与企业商业系统的通

13、讯功能。PLC 的基本硬件配置通常由 CPU 模块、电源模块、I/O 模块和通讯模块组成，这些模块通常有一个外壳，并且都插在一块底板上，也有采用模块之间的接口，而不用底板，模块的安装都在一个标准的 DIN 导轨上。对于规模较小的微型和小型 PLC 来说，以上模块没有单独的外壳，电源、CPU 和 I/O 板以线路板的形式被装在同一个外壳之内。除了以上的基本硬件配置外，PLC 还包括人机界面、监控计算机、编程器（现在一般用普通的笔记本电脑代替），以及 I/O 扩展模块和一些特殊模块。PLC 通常根据 CPU 所带的 I/O 点数的规模分为微型 PLC、小型 PLC、中型PLC、大型 PLC、PC

14、插卡式 PLC 以及 PC 兼容的 PLC。各种规模分类标准如下：表 1.1：典型 PLC 分类PLC 种类 外观 典型 I/O 点数范围 典型应用微型 PLC 固定 I/O，砖块式 513 点 分布式系统，监控系统PC 插卡式 PLC ISA 或 PCI 总线卡式 129 点 机器控制，监控系统PC 兼容控制器 模块式，大或小机架 129 点 机器控制，监控系统根据最新的 IEC61131-3 的 PLC 的标准，PLC 的编程方式通常分为文本方式和图形方式；文本方式有指令集和结构文本两种方式，图形方式为梯形图和功能块图方式。图 2.1 梯形图的概念PLC 的最基本和常用的编程方式是梯形图方

15、式。梯形图是一种程序，对设备的动作指令逻辑以一种类似在一个梯形（相当于线圈的母线）上的线圈来表示。在一个梯子上的线圈数通常是有限的，而每个线圈的动作的数量也是有限的。在图 2.1 中，示出了一个梯形图，有 N 个线圈，每个线圈有三个功能动作。PLC 在由最上面的线圈 1 开始解释和执行该梯形图，先执行功能 1，然后移到线圈 2，执行线圈 2 的功能 1，然后移到线圈 3、 4、，。直到线圈N，执行完线圈 N 的功能 1 后，返回到线圈 1，执行功能 2，这样，当 N 个线圈上的三个动作执行完毕后，这个梯形图的任务就算完成了。新的 PLC 还有结构功能图（ SFC）和流程图组态功能（FLOW-C

16、HART BLOCK），但通常使用较少。PLC 通常都具备安全关机功能，指在掉电或故障时，整个 PLC 的关机是按照一定的安全顺序进行停机的，保证 PLC 不会发生损坏。通常，PLC 在操作时，内部的运行程序有五个步骤组成：1) 执行自检程序；2）写 I/O； 3）处理逻辑程序； 4）读 I/O；5）处理通讯程序。见图 2.2。图 2.2 PLC 的程序操作步骤每次 PLC 一上电，它就立即开始运行一系列的自检程序，确认各部件可以正常工作，在自检时，如果发现异常，它将自动关机，以防损坏。当所有的自检程序通过后，就执行步骤 2，同时，启动看门狗定时器以防系统失败，看门狗定时器监视 CPU 送出的

17、信号，只要能够收到该信号，表示系统正常，一旦收不到该信号，则 PLC 就知道有问题发生，PLC 执行什么动作取决于编程时对它的规定。步骤 2 指将输出缓冲器的 I/O 数据输出到 I/O 模块中去。这些数据是经过处理的，因此其会将 I/O 点设置在一个合适的状态，PLC 在试图读取 I/O 之前总是先执行这个指令，以确保它开始于一个正确的状态。步骤 3 的逻辑解析指对梯形图的解析。PLC 从逻辑图的最上端的线圈开始先执行第一个功能，然后到第 2 个线圈的第一个功能，当所有的线圈的第一个功能解析完后，又回到第一个线圈开始解析第二个功能，这样依次，直到梯形图中所有的线圈的所有功能都解析完。步骤 4

18、：一旦所有的梯形图程序解析完毕，就开始执行步骤 4，即读取 I/O模块的信号。这时，送到 I/O 模块和来自 I/O 模块的信息都会被检验两次，以确认在这一时刻的解释无误。这一步完成后，PLC 就进入步骤 5，这一步检查所有的外部通讯接口，比如计算机、人机界面、或任何形式的外部连接设备，此时，PLC 也可以检测到外部来的输入信号。到此，PLC 执行完了一次扫描，图 2.2 的每个步骤都执行一遍就称为一次扫描。从第二次扫描开始，只要不是刚开机，步骤 1 就可以不执行。因此，只要看门狗给出系统正常的信号，后面的扫描只执行步骤 2 到 5。有时，步骤 5 也可以不执行或者多个周期才执行一次，这样，P

19、LC 的运行速度会快一些。PLC 比较擅长的领域是机器工具，机器人，自动装配系统，物流系统，柔性制造单元和大量的其它的系统。近年来，随着 PLC 的 CPU 处理能力的提高，早已不局限于开关的的控制，也具备常规的 PID 控制的功能，PLC 开始进入原来只有 DCS 才能进行的以模拟控制为主的连续流程领域。集散控制系统 DCS 2152 人阅读 | 0 条评论 发布于：2008-3-7 16:57:00-史博士制造业自动化技术系列讲座之三DCS，英文为 Distributed Control System，直译应该是分布式控制系统，我国的习惯叫法是集散控制系统，诞生于 1975 年。这种叫法是

20、相对于集中式控制系统而言的，在 60 年代，当计算机刚刚诞生时，有人试图用计算机对整个工厂设备进行控制，这时的控制系统称为集中式控制系统,由于这种系统一旦失败就有可能威胁到整个系统，因此，后来将设计修改为分散型的机构，即一个系统包括多个计算机，每个计算机系统只包含 8 个或稍多一些的回路控制器，这种系统被称为分布式控制系统。第一套 DCS 是美国 HONEYWELL 公司制造出来的，当时叫 TDC2000 系统，一推出市场就十分受欢迎，当时主要应用在石油和石化工业，后来在所有的连续流程的制造业都获得了广泛的应用。在采用 DCS 之前，工厂如果要了解设备和生产过程的现状，只能采用盘装常规仪表控制

21、系统，所有的二次仪表（用来显示的）和控制仪表都安装在一排一排的机柜上，上面大多数是指针式或数字式的显示仪表，或者各类的 XY 记录仪，一排一排的红黄蓝各种颜色的用于报警指示灯，各种大大小小的按钮、旋钮以及手操器的指示面板和操作手柄。在石油、化工、钢铁、电力等行业，DCS 之所以能够垄断二十年之久，它的主要优势是与常规仪表控制相比，具有可靠、可组态编程、具有流程图画面，并具有数据记录、存储、报表打印等功能，完全切合了工厂的实际应用和需求。DCS 通常适用于规模较大的控制系统，由三级系统构成，分别是现场控制站、操作站和工程师站。最底层是现场控制站，通常由放在一个大型机柜内的模块组成，每个机柜内的模

22、块与 PLC 的结构类似，有 CPU 模块、电源模块、通讯模块和 I/O 模块和存储模件，这些模件均插在一个通讯底板上，一个 CPU 往往可以带多个底板。通常，CPU、通讯、电源模块具有冗余热备份功能，平时一个是主模块，一个是从模块，当主模块故障时，从模块自动充当主模块的功能，数据从原来的主模块自动无扰动地切换到从模块中来。坏了的主模块可以带电拔掉，换上好的模块再插回原处，该模块又自动工作在从模块的状态。冗余热备是 DCS 的主要特点。另外，I/O 模块通常比实际的 I/O 点要多配一些，防止一旦增加要重新采购，或者底板的插槽不够。除了冗余功能外，DCS 的 CPU 模块内部通常有许多固化的程

23、序，包括 PID、各类函数发生器、阀门控制和电机控制等功能。尽管 DCS 的分布式控制的原意是将控制器分布在工厂的各处，但由于种种原因，实际的 DCS 的安装并非如此。除了远程工作站外，通常整个 DCS 系统都是集中在一个控制室内，将所有的仪表和执行机构的电线电缆全部汇集到这里，只不过它的控制站的设计是按装置分开的。现场控制站的上面一层是操作站，负责 DCS 的人机界面功能。通常，操作站通过内部总线与控制站进行通讯。操作站也可以冗余备份。操作站内部运行有 DCS 的组态软件，该软件的通常有组态编程和运行两种状态。在组态编程时，该软件是一种填空式的组态方式，用户不必编写任何程序语言，只需将有关功

24、能按规则填写在组态画面的空格上即可，组态软件还有画图功能，可以在电脑上画出工厂的流程图。这种组态方式和作图功能也是 DCS 在八十年代到九十年代大受工厂欢迎的原因之一。在运行状态，组态软件可以有数据采集、数据处理、PID 运算、逻辑连锁运算、画面显示，数据存储、报警、报表等功能。操作站通常采用功能键盘，将工厂的许多标准功能直接以一个功能键体现出来，便于操作。还有一部分功能键可以由用户自定义。与集中式控制系统不同，所有的 DCS 都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为 DCS。工程师站是对 DCS 进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功

25、能是提供对 DCS 进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件） ，并在 DCS 在线运行时实时地监视 DCS 网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使 DCS 随时处在最佳的工作状态之下。另外，工程师站可以供工程师用来对 PID 控制回路的参数进行调节和设定或者运行优化软件时用。它可以具备操作站的功能，但不需要那么高的可靠性，通常可以用普通的计算机代替。只是软件是由 DCS 厂商提供的编程软件或优化软件。控制站与操作站以及工程师站的连接是通过 DCS 的骨架系统网络进行连接的。由于网络对于 DCS 整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定

26、性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于 DCS 的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定” 的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bps） ，而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，为了保证无论在任何情况下，网络通信都不能中断，多数厂家的 DCS 均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入

27、的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。进入九十年代以后，计算机技术突飞猛进，更多新的技术被应用到了 DCS之中。DCS 虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。主要体现在硬件种类的增加，控制性能的提高，和软件运算功能、控制算法、图形界面和通讯功能的提高方面。有人预

28、计，随着计算机的功能提高和可靠性的提高，DCS 有可能又变成一个集中式的控制系统，即由一台功能强大的服务器式的电脑配以可靠的软件再加上冗余功能，就可以完成整个 DCS 系统的功能。也有人提出了刚好相反的发展方向，就是采用我在下一讲要介绍的现场总线仪表，所有的功能分散到全厂各处，上面仅仅保留一个人机界面而已。总的说来，DCS 在九十年代末期后，受到 PLC、现场总线、以及 PC-BASED 控制系统的冲击比较大，表现在其年增长率只有 6%左右，而同期，PLC 却保持着 12%的年复合增长率；但 DCS 在传统的流程工业领域中（化工、电力、石化等）仍然牢牢地占据着领先地位。SCADA 系统 199

29、2 人阅读 | 2 条评论 发布于：2008-3-16 16:35:00-史博士制造业自动化技术系列讲座之四SCADA 的由来SCADA 系统，对于熟悉这个系统的人来说就是 SCADA 系统，对于不熟悉的人员来说，很难找英文原意给它一个确切的译名。SCADA 的原文是：Supervisory Control And Data Acquisition. ，直译是数据采集与监控系统。中文与它的意义比较接近的词是遥控遥测系统，过去有“三遥”（遥测、遥信、遥控）和“四遥”（前三遥加上遥调）的说法，这是首先在电力系统采用的叫法；遥测指远程模拟量输入采集，遥信指远程开关量输入采集，遥控指远程开关量控制、遥

30、调指远程模拟量输出控制。其实，SCADA 在国外首先也是在电力系统先使用的，指对远程设备的监控。我国电力系统的“远动” 系统也是 SCADA 的一种。现在，SCADA 系统已经在油田、水井、燃气、油气和供水管网、以及大型厂区和库区的监控中获得广泛的应用。SCADA 的结构SCADA 系统的结构很简单，就是分为中心站和远程站。中心站通常设在控制中心，中心站通常有计算机、监视器、人机界面软件、控制软件和通讯模件组成，控制人员可以在中心站的操作站上观看远程的数据和图形信息，也可以向这些远程站发送指令。大多数情况下，对远程站的控制程序都设在远程站本地，而中心站只是监视数据。中心站具有类似 DCS 操作

31、站的功能，可进行数据监视、数据记录、历史记录、报警、事件打印和定时打印、流程图刷新等各类功能。此外，中心站的通讯模件负责与远程站的通讯和数据采集。SCADA 系统的远程站有一个专用的术语，叫 RTU（Remote Terminal Unit） ，中文是远程终端单元。这个术语最早也是从电力系统上叫出来的。RTU 的结构与 PLC 十分类似，通常在一个机柜内，有电源、通讯、CPU 和各类 I/O 器件，CPU 内部有固化软件可以进行数据采集和控制，并通过通讯模件与中心站进行通讯，可以进行程序的下载和上载。事实上，有许多 PLC 就直接被用来当作RTU 使用。RTU 与 PLC 的区别RTU 与 P

32、LC 相比，在硬件结构上比较特别的是，它由于多数是在野外无人值守的地方工作，因此，机柜要适合全天候的气象条件，比如防止日晒、雨淋、风沙等，对温度的要求要比普通 PLC 要高，有时要求在零下四十到零上八十摄氏度的温度下都能正常工作，有的地方（如盐湖、海边以及海岛上）还有防盐雾的要求。如果是安装在石油或天然气管道上的 RTU，根据现场的环境还有可能要求防爆。SCADA 系统与 PLC 系统最重要的区别是它的通讯系统。由于 SCADA 主要是被用来进行远程监控的，因此，它的通讯系统就要适合远程的通讯。与 DCS和 PLC 不同，这些系统可以完全根据系统自身的需要来进行通讯硬件的设计和施工布线，而 S

33、CADA 系统由于牵涉到远程通信，其站与站间的通信距离通常是几十公里甚至几百公里，通常没有可能为了一个 SCADA 系统来铺设数百公里的电缆或光缆，除了成本的不允许以外，如果是在城市区域，考虑到施工的难度，更加没有可能了。RTU 的通讯方式因此，SCADA 的通讯系统通常有三种方式，一种是租用公用有线通讯线路；最简单的是租用专线或普通电话线，通过 MODEM 来进行拨号方式的远程通讯。这是比较早期使用的一种方式，由于拨号的速度较慢，通常适用于站数不多或数据传输速度要求不高的情况下。另外，如果租用专线，则月租费非常昂贵。但对于一些大型厂矿企业，有自建的通讯网络和线路，则采用这种方式是比较方便的。

34、SCADA 的第二种通信方式是利用无线通讯，可以采用射频的电台或者微波扩频电台。射频电台可以实现一点对多点的通讯，但距离不能太远，在野外空旷的区域，通常在 20KM 以内。如果在城市区域，因无线电管制的原因往往受到限制。而微波扩频电台则可以达到很远的距离（最远可以到六十公里甚至更远） ，但只能是点对点的通讯，通常是适用于将数个远程站采用本地网络（串口或以太网）连在一起，然后通过一个微波通讯模块与总站进行点对点的通讯。微波扩频可以不受无线电频率管制，但成本较高。这两种无线方式由于用户的自主性高，且一次投资后不须每月再缴纳月租费，因此，获得较广泛的应用，是目前为止 SCADA 系统采取的主要方式之

35、一。SCADA 的第三种通讯方式是利用公共的无线移动网络。目前，GSM、CDMA 的移动网络覆盖面越来越广，而且除了话音通信外，这些移动通讯运营商还大量提供短信息、彩信服务，近期还推出了 GPRS 的无线联网服务。目前，相关的硬件也已经推出，用户只要采购一个卡件，通过串口、以太网口或 USB 口将 RTU 与该卡件相连，就可以通过 GSM 网络或 CDMA 网络来进行数据通讯。如果 RTU 传递的数据量不大的话，可以用短信的方式，每次才几分钱的成本，而且无须拨号，上位站通过一个服务器和同样的通讯卡件来接收信息，非常方便而且低廉。而且公共的无线通讯网络的可靠性也是非常高的。如果下面的 RTU 站有图象或视频信息，则可以通过 GPRS 的卡件，直接将信息上传到上位机的服务器中，实现高速信息传递。这种方式，将会是今后SCADA 系统的主要的通讯方式。除了上述三种方式外，SCADA 系统也有采用自己架设电缆或光缆的传输方式，这种情况通常用在距离不算太远的地方，通讯方式与 PLC 的方式类似；另外还有采用电力线传输，但应用较少。