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工业监控系统的演进

工业监控系统的演进

工业监控系统系统是以计算机为基础的用于生产过程监控的自动化系统。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。监控系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。发展到今天已经经历了六代基于不同软硬件的系统架构。
　　
　　**代监控系统架构
　　
　　**代为*早期的系统集成方式，即在电脑上插上一定数量的I/O卡和通讯卡(如RS232/RS485/RS422)等。这种集成方式的架构看上去实现简单，但却有很多的缺点：
　　
　　1. 拉线/配线不易，日后查线及维护更是困难。
　　2. 适配卡易故障，且规格特殊不易购买，若为ISA总线目前则更难购买。
　　3. 电脑上必须安装许多驱动程序来采集数据，因而占用许多电脑资源，造成系统不稳定。
　　4. 数据独占性：数据只能通过这台电脑进行分享。
　　5. 现场设备扩充不易：如电脑的插槽已满，便很难再进行扩充。
　　

　　
　　**代监控系统架构
　　
　　**代为较早期的系统集成方式，实现方式为在现场各处放置壹到数台Local電腦，这些Local电脑的目的是分散SCADA系统的负载和资源。这些Local电脑同**代电脑一样也是插上许多数据采集卡来采集现场数据，而SCADA电脑则是透过Ethernet & NETDDE方式将数据采集回去，但这种方式也存在着许多缺点。
　　
　　1. 电脑建置成本高，电脑故障维修不易。
　　2. LOCAL電腦上的介面卡易故障，規格特殊購買不易。
　　3. 雖然是分散式電腦架構，但每台仍需安裝數支Driver，其LOCAL電腦的穩定度如同**代SCADA電腦一樣不穩定。
　　4. 由於資料是置於LOCAL電腦的Driver上，遠端SCADA必須用NETDDE的方式收集資料。但此法卻極為不穩定。
　　5. 無法監視所有LOCAL電腦之狀態。
　　

　　
　　第三代监控系统架构
　　
　　第三代為*較近期的系統整合方式，即在現埸各處放置RS232 to RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的分散式模組，在SCADA電腦則用Ethernet收集所有資料。此方式看似很好，卻是整合上的迷思。
　　
　　1. 並不會因為Ethernet 頻寬大而使Device 在資料傳送速度成正比。若是網路資料量多反而有可能造成封包碰撞而造成網路系統塞車而當機。
　　2. 若是用RS422/RS485的方式，反而通訊比上例的方式快，但建置成本較高，且需要接專線專用。
　　3. 在SCADA電腦上仍是要開發數支Drivers，穩定度可想而知。
　　

　　
　　第四代监控系统架构
　　
　　第四代為去年系統整合產業中跨世代的方法，採用*新的嵌入系統技術。
　　*新穎且*穩定的開放式架構。
　　1. 支援多種通訊協定。
　　2. 一台控制器可與多種介面設備連結，如RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus等。支援數種PLC及各儀錶設備之通訊協定。
　　3. 體積小，穩定性高，效能佳，採用雙WATCH DOG，可監視、易維護、易裝置。
　　4. HOT SWAP(熱插換) 。
　　5. 使用年限長，備品容易。
　　6. 資料具開放性，任何電腦只要裝上監控軟體或用IE便可即時監控。
　　7. 設備新增擴充容易，且可彈性新增或減少。
　　8. Local Device or Remote I/O大都採用RS422 / RS485串接方式，速率*高為115.2kbps 。
　　

　　
　　第五代监控系统架构
　　
　　第五代為加強第四代I/O介面技術之架構，採用快速且直接之bus通訊介面技術。
　　Bus傳輸速率高，架構更彈性，體積小。I/O Module 設定容易，並有狀態指示燈可方便維護人員現埸查修。FRnet Controller（泓格产品）亦可同時支援RS232 / RS485 / Ethernet 介面設備通訊。
　　

　　
　　第六代监控系统架构
　　
　　此為目前*新一代的嵌入式系統整合技術，採用WinCE / Linux O/S系統架構。
　　支援通訊介面眾多，如USB、RJ45、RS232/RS485、FRnet等等。可支援觸控螢幕。
　　內部可支援簡易圖控系統。O/S與AP是分離架構，系統穩定。
　　

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