SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的缩写，即数据采集与监控系统。顾名思义，SCADA系统主要完成数据信息的获取和实施控制这两大功能。

用数传模块组建SCADA系统，可以实现几公里至几十公里的覆盖范围，专网专用，实时性强，便于实现信息保密。

SCADA系统主要由三部分组成，系统主站、通信子系统和远程终端单元（RTU）。

主站一般采用计算机作为核心设备，具有良好的图形支持，普遍采用PC和WINDOWS操作系统。通信系统可以采用有线方式（如电缆、载波电缆、光纤、电力载波等），也可以采用无线方式（如数传模块、微波、卫星、无线公网等）。

远程终端单元（RTU）一般由通信处理、开关量采集、脉冲量采集、模拟量采集、模拟量输出，开关量输出和脉冲量输出等部分构成。RTU的种类较多，大系统由多个机柜组成，小系统可能就是一个小盒子。

数传模块完成数据通信的SCADA系统大多采用主站轮询的多址方式，即主站依次向各RTU发送数据采集命令和控制命令。各RTU判断主站轮询的地址是否与自己相符，如果相符，则上报采集数据和/或控制命令执行结果；如果主站轮询的地址与RTU不符合，则RTU继续等待。

信号流程如下：

（1）主站发出包含地址的轮询指令；

（2）RTU接收主站的指令并识别地址；

（3）地址相符的RTU执行主站发来的指令，并将采集数据和指令执行结果上报主站；

（4）主站接收并处理RTU的上报数据，然后继续轮询下一个RTU。

固迪数传模块组建SCADA系统，需要给数传模块配备12V或24V直流电源，相应的馈线和天线，需要配备防雷措施的应用可配备同轴避雷器。

数传模块与主站计算机通过RS-232接口相连接，与RTU通过RS-485、RS-232或TTL接口相连接。

驼子一直想实践一下S7-300模拟量输入模块，刚好于近日偶得一个PT100测温电阻，于是可以配合模块AI8*RTD来实际操作验证一番。如图1、图2分别为硬件组态和实物图（请自行忽略凌乱的接线）。注意，在硬件配置时，要根据实际测温电阻（PT100），选用对应的测量媒介，如图1中红框中所示。

图1 硬件组态

图1 pt100和AI8*RTD

一、CPU读取的温度值

我们直到，PT100在不同的温度下，阻值不同。通过监视阻值的变化即可间接的测量温度的变化。在温度的变化下，PT100的阻值是一个连续变化的实数。那么，模拟输入模块AI8*RTD采集回来的数据是怎样的呢？驼子曾经错误的以为采集回来的是PT100的实际阻值，其实不然。如图3所示，CPU从输入映像区读入不同温度条件下，PIW280内的实际值，可以看出，首先其为整型数，其次其反映的是实际温度值的倍数值（100倍）。

图3 不同温度下，PT100的反馈值

模拟输入模块采集信号的流程如下：模拟输入模块接收来自现场传感器传来的实际值（实型数），然后按一定的规则（由硬件配置时设定），将其转换为整型数，供CPU采集处理。

二、温度值整定

图3中PIW280采集的值显然不是实际的温度值，不能直接使用，需要对其进行整定。由于几乎是100倍的关系，因此，将其小数点左移两位即可。图4为整定程序及不同温度下，整定后的温度值。

图4 温度整定

整定程序的逻辑如下：

读取输入映像区的值（整型值）；

将整型值转换为实型；

整定（除以100）。

三、触发超温报警和高温故障

PT100的一个用途是采集、监控现场某些要害设备的实时温度，当其温度升高时，可能代表着其工作状态不正常，为防止设备受损，就需要在温度异常是，触发系统的报警或故障信息，提醒操作人员及时处置甚至在温度过高时，直接关停设备，放置设备进一步受损。

图5为触发超温报警和高温故障的逻辑及其实际在OB1中的调用。#T_warning、#T_fault分别定义了报警阈值和故障阈值，实际温度超出#T_warning时，输出warning端输出“1”；实际温度超出#T_fault时，输出fault端输出“1”。这两个信号，可分别用于系统触发超温报警和超高温故障，指示操作员或系统下一步该如何行动。

图5 超温报警和高温故障

有时，难免会因为PT100本身受损等原因，导致反馈温度不准，这种情况下，会引起误报警的。为了避免误报警带来的影响，需要另外设计一个OFFSET值，用于临时校正温度反馈值，以使系统能无视误报警，正常运行。

转载自百家号作者：一山一水一人一路

物联网时代，万物互联是发展的需求，更是企业腾飞的助力引擎。焦化行业一直是众多生产制造的类目里污染比较大的一种，为了达到环保要求，每个生产环节，包括后面的废弃物治理排放环节都植入了大量的采集器，用来检测生产安全和废弃物排放是否达到国家要求。

以前很多的焦化厂采用的都是现场直接采集显示，部分数据通过电缆线直接传中控，PLC集中采集传输应用居多。后面DCS的应用也让很多企业实现了分散式采集集中显示的控制的需求。但是但是复杂的布线，重复的二次布线造成了大量的人力财力浪费。跟高压电线共用线桥的情况也造成了采集数据的衰减，致使中控的数据显示出现不能满足国家要求的情况。后期检测方面更加麻烦，重复超远距离电缆线的排查，费时费力。

面对这些问题，如果能够实现无线方式的数据采集和传输，就能够省去了：布线、线路排查、电缆磨损、重复施工、信号衰减等众多问题。无线传输的实现就是物联网在焦化厂生产环节最直接的体现和用应用。

方式方法：

一、焦化厂的每个生产区域，都会把各个数据采集点统一采集到现场的PLC机柜，然后呢通过电缆线进行数据传输到中控DCS或者PLC上，再接电脑进行数据解析。这个时候大家可以使用无线485传输模块，分别安装在现场的PLC和中控的DCS上，一对设备自行组网，没有任何通讯费用，就能实现数据的无线传输。无线485模块又可以实现一对多接收，所以同理在每个测控站点进行数据的采集后，安装无线485传输模块，这样就可以实现全厂区的的无线测控和传输

二、在焦化厂每一个采集区域使用无线模拟量分散采集，采集设备直接使用无线传输模块，然后进行无线传输，中控端接收端使用一对多无线485接收设备进行数据接收，并且直接连接电脑端，电脑端制作组态软件，进行数据的解析。这样整个环节就把电缆线、PLC、DCS等设备全部省掉。每个采集端使用无线模拟量采集设备，连接中控接收端，这样就实现了焦化厂的无线数据采集和传输，也是物理网应用在无线测控里的最直接体现。

企业进行智慧工厂升级，核心问题便是，它能给企业带来怎样的变化(效益)，能节能降本多少。可以肯定的是，从传统制造到智能制造，绝不仅仅是简单的效率提升，包括生产效率、监管效率、仓储效率以及整个生产流程均有提升，它会在DNA层面改变一家企业。

目前，想要做好传统制造到智能制造的过渡，当务之急是将流程数字化，这是智慧工厂的必经步骤，现在我国大部分企业连数字化工厂都称不上，更不要谈智慧工厂了。

即使想完成企业数字化，对于我国大多数企业依旧是大难题。需要高层领导有足够大的魄力。首先企业需要明确自己做智慧工厂的目标，包括数字化愿景、对企业进行评估发现不足，最后做出详细规格化。然后进行：企业设计(规划)、具体执行、数字管控系统等等多个领域的融合，最终实现数据通源、虚实融合、绿能高效及智能制造。

然而，企业数字化中的产品配置，制造流程越复杂越多变，越需要人的参与；工人更多地是处理异常情况，调整设备。其中，数据采集一直是困扰着所有制造工厂的传统痛点，自动化设备品牌类型繁多，厂家和数据接口各异，只要还有其他人工参与环节，这些数据就不完整。

工业生产数据采集方式

工业生产设备数据采集有三种方式：分别是数据系统直接联网通信，通过工业网关进行采集和通过远程IO进行采集。

1、直接联网通信

直接联网是指借助数控系统自身的通信协议、通信网口，不添加任何硬件，直接与车间的局域网进行连接，与数据采集服务器进行通信，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，一般可实现对机床开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集，及报警信息的记录。

高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口，通过不同的数据传输协议，即可实现对数控机床运行状态的实时监测。发那科0i\31i\18i系列的数控系统在操作面板背面都配置有网口，通过发那科的FOCAS协议，就可以进行直接联网通信；西门子840D系统，PCU50版本以上的也可以通过OPC协议进行设备的直接联网通信。

2、工业网关采集

对于没有以太网通信接口，或不支持以太网通信的数控系统，可以借助工业以太网关的方式连接数控机床的PLC控制器，实现对设备数据的采集，实时获取设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态。

工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换，即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议，通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取。

3、远程IO采集

对于不能直接进行以太网口通信，又没有PLC控制单元的设备，可以通过部署远程IO进行设备运行数据的采集，通过远程IO的方式可以实时采集到设备的开机、关机、运行、报警、暂停状态。

远程IO模块，是工业级远程采集与控制模块，可提供了无源节点的开关量输入采集，通过对设备电气系统的分析，确定需要的电气信号，连接入远程IO模块，由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据，通过车间局域网传送给数据采集服务器。

编辑：Nistone乐石科技（乐渠 | 泛家居新零售解决方案供应商）

岸电电源系统采集包括空调、通风系统、报警系统、输入/输出开关柜、输入/输出变压器、岸电电源、拖缆设施、船舶并网等设备的运行状态、电气参数、启停控制、故障报警等信号，信号类型包括：

（1）硬线接口：具备启动、停止、复位、紧急停止命令。

（2）工作状态信号：具备岸电电源就绪、运行、停止、报警、故障（停机）信号。

（3）模拟量接口：具备同步指令给定信号（4~20mA）、输出电流、电压、频率（4~20mA）接口。同时必须考虑预留至少一定数量的输入输出点位。

通信网络控制系统还需采用本地控制和远程控制2种方式，其中本地控制采用LCD现场控制盘来实现，远程控制采用以太网、modbus或profibus等通信协议来实现。

现场LCD控制盘可同时显示多个实际值与给定值，可存储多条控制器数据，每个数值应带有时间标签；可作为WEB SERVER以便PC机远程存取、控制触摸屏人机界面上载与下载文件。主要界面：岸电电源并网同步过程监视、岸电电源运行情况、参数显示、设定、岸电电源故障诊断。主要参数记录和查询包括：输出电流、输出电压、输出频率、网侧输入电流、网侧输入电压、警报事件、故障事件。显示功能：应可对输出电源的频率、三相电压平均值、三相电流平均值、三相线（相）电压、三相线电流、三相不平衡度、有功功率、无功功率、功率因素等参数显示并对有功功率电度、无功功率电度进行统计计量。所有数据应可以在装置屏上显示，且能够支持一定时间内连续供电参数（包括频率、电压、电流等参数）等记录和回放功能，所有这些数据应随时可在控制系统中查询。

远程操作系统功能，应该具备完成整个系统的操作、监控、控制等功能；同时，操作系统还应配置数据管理功能，包括：事件、故障记录与保存；能够将运行过程中的事件、故障记录并保存到数据库，为维护、维修提供数据支持。

控制要求

要求连续采集5次数据，计算其平均值，这5个数据通过5个周期进行采样。

X0 开始采样按钮 X1 停止采样按钮

将采样的数据相加，并通过计数器记录采样的次数，然后将累加的结果除以采样的次数，计算出平均值。

当按下采样按钮时，X0输入有效，采样开始。T0开始定时，设定的采样周期为0.5S，经过0.5S的定时，通过模拟量模块读指令RD3A，将模拟量转换的数据存入寄存器D20中，然后通过加法指令将其存储在寄存器D0中，同时计数器C0当前值加1，T0的动断触点动作，下一个扫描周期定时器重新开始工作，1再定时0.5S，通过模拟量模块读指令RD3A，将模拟量转换的数据存到D20中，再通过加法指令将其存入寄存器D0中，此时D0中存储的是两次采样的代数和，同时计数器当前值加1，重复上述过程，直到C0计数值到5时，寄存器D0累加5次采样的代数和，当C0动合触点动作时，通过除法指令，将5次采样算出平均值，并将结果存到寄存器D1中。

需再次测量时，按下停止按钮，输入信号X1有效，将计数器C0和中间继电器M0复位，同时将寄存器D0的内容清零。

在实际工程应用中经常遇到数据采集的问题，为了防止干扰，可以通过程序进行数据滤波，算平均值是一种常用的滤波方法。还用过注意，模拟量数据的读取是通过功能指令模拟量模块读指令RD3A来实现的。

无线数据采集模块就是无线小型RTU设备。也可以定义为无线数据采集传输终端设备，是将串口数据或者模拟量及变量采集，通过GPRS 、CDMA、3G、4G无线网络进行传输的设备。为那…通信的WCTU就是个代表，采用工业无线通信模块，支持多路模拟量A/D采集接口和开关量I/O输入输出接口。

万众WZG6001无线变送器采集模块用于采集公司的无线压力变送器WLP-0601A、无线转速变送器WLR-0807A、无线温度变送器WLT-0807A的数据，转换为工业标准的Modbus协议，方便和其他工业产品对接，如PLC或者RTU等。

单个WZG6001无线变送器采集模块最多支持15个无线压力变送器WLP-0601A，5个无线转速变送器WLR-0807A，5个无线温度变送器WLT-0807A，对于485总线来说，是支持多个WZG6001级联的，也就是通过485级联的方式是可以实现用户所要求的任意数量的变送器数据的采集。

使用方法

该模块的功能是将无线压力、无线温度、无线转速、载荷变送器的数据转换成RS485信号，与其他测控终端对接使用。

目前RS485接口用于与测控终端对接，RS232接口用于更改配置。同时也可以通过按键L.R进行配置修改，包括modbus的地址和波特率的配置，433Mhz无线频点和地址的配置。

无线变送器接收模块的通信地址和通信频点需要和要接收的压力、温度等变送器的通信地址和频点设置一致，即可完成配对。

1. 使用环境及特性

l 工作温度应小于70℃，大于-30℃；

l 安装周围不得含有过量的尘埃、酸性、碱性或易燃易爆性气体；

l 工作电压：12-30V DC；

l RS485接口：1路，支持Modbus RTU通信协议；

l 短距离无线通信地址范围：1-9999；

2. 按键及指示灯使用说明：

①：433天线接口（模块侧面） ②：Modbus通信指示灯

③：433通信指示灯 ④：Run运行灯

⑤：电源9-30V（V+~V-） ⑥：RS485通信接口(Modbus从机、485A,485B)

⑦：RS232接口(RX,TX,GND）

扫描枪与数据采集器的区别

1、扫描枪，也叫扫描器。没有内存的，只是即时传输。当USB接口的线(或键盘口,RS232口)连接上电脑后，扫描一个条码，在你的电脑上会立即显示一条码数据。无线扫描枪,也叫无线扫描器,虽然可以在不连接电脑的情况下用，但是距离也有限。通常在100米，最好是无障碍。其次，扫描枪没有屏幕。扫描枪要将按照一定规则编译出来的条形码转换成用户看得懂的，也就是其本身包含的信息，需要经历扫描和译码两个过程。

2.条码数据采集器，俗称盘点机。有内存，可以不连接电脑使用，与电脑的距离不受限制,甚至不同城市可以联网使用。扫描所得的数据是首先存储在采集器的内存里面的，然后通过传输底座或GPRS或无线WIFI等将数据传输上电脑服务器实现批处理。其次，采集器都有超大屏幕，你随时可以看到扫描的条码信息。最后，采集器有键盘，如果条码有错，或损坏无法扫描时，可以用键盘输入即可。数据采集系统比较灵活，是一个专门为广大用户量身定做的系统。数据采集器被转换为电讯号的各种物理量，温度、水位、风速、压力等可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。

即刻实现传感器远程数据监控

模拟量采集4~20MA/0-5V

GPRS无线远程传输

低功耗休眠主动唤醒

低宽带低流量适用范围更广

支持短信远程查询、重启、配置参数

TCP协议栈支持MQTT协议

高精度数据采集高达0.1级

TLINK免费云平台

轻松扫码链接

变送器

4-20mA/0-5V输入均可

找到机身二维码

连接tlink免费云平台

数据记录及查看

基于Tlink免费物联网平台实现远程管理，多种方式同步在线，数据记录&分析/历史查询/微信&短信报警。

同时支持PC端，移动端APP/微信等方式数据查看管理

支持多种连接协议

内嵌TCP/IP协议栈，支持TCP、MQTT协议，实现设备与服务器之间的透明传输

与不同线制传感器连接说明

应用领域

提供设备状态指示灯和网络状态指示灯同时状态指示灯可作为设备重启按键

宽电压供电8V~28V

提供3路模拟量输入（分辨率24bit）

提供一路馈电输出，输出电压可选（5v和模块供电电压，最大带负载能力为0.5A，建议不超过0.25A）

自动定时上报采集数据，可设置上报时间间隔

支持中国移动、中国联通2G网络

TCP和MQTT两种模式上报数据

内嵌TCP/IP协议栈和GPRS技术，将互联网和GPRS网络有机的结合起来，可支持公网和APN网络接入。

支持动态数据中心域名和IP地址。

支持ALWAYS ONLINE（永远在线）模式，支持掉线重连。

主要参数

通道：3路模拟量输入

输入类型：0-5V，4-20mA

输入阻抗：电压测量大于5MΩ，电流测量小与150Ω

分辨率：24bit

测量误差：0.1级

馈电输出电流：500mA

工作频段：四频850/900/1800/1900MHZ

GPRS multi-slot class 10/8

GPRS mobile station class B

满足GSM 2/2+标准

–Class 4（2 W @900 MHz）

–Class 1（1 W @1800 MHz）

供电范围：8V~28V 1A

接收灵敏度:<-110dBm

低功耗:<2.5mA(睡眠模式),<15 mA(待机),<50 mA(数据通信)

工作温度：-20~70℃

湿热环境：可工作在60℃，相对湿度在90%～95%时

震动环境：可靠工作在频率10Hz～55Hz范围内，振幅值为0.35mm，三轴方向

高低气压：工作气压范围84～1kPa

数据传输：GPRS class 10：最大85.6 kbps（下行速率）

尺寸：103*64*26mm

深圳市诚控电子有限公司，是一家专业从事数据采集产品研发生产销售于一体的高科技公司，公司前身为深圳华格科技，资金雄厚，技术力量强大，应于自动化时代发展的潮流，诚控电子秉着坚持做国内品质可靠，质量稳定，成本低廉的采集模块而生。并可提供欧姆龙PLC/欧姆龙温控器以及温度/压力/流量传感器配套销售，为国内外客户提供一站式的技术服务。

模拟量采集模块应用领域：

1、楼宇自动化

楼顶水箱深度、水箱水温、室内烟雾探测、报警开关

2、智能交通

拿地铁举例：行车信号灯、二氧化碳浓度监测、氧气浓度监测、烟浓度监测、排风扇控制

3、 水处理系统

水位控制监测及报警、水流量监测、水污染指数控制、水温度监测

4、高速公路智能系统

车辆通过探测、通行信号灯控制

5、 能源管理系统

风力发电站举例、风速监测、风车转速监测、电压监测、电流监测

6、环境监测

温度、湿度、风速、空气成分监测

7、工厂自动化

8、远程监控与数据采集

9、智能楼宇控制/智能家居系统

10、安防产品与安防工程

11、工业现场控制

12、仓储与监控

13、医疗、工控产品开发

14、包装和物料转移

15、电子产品制造等

模拟量采集模块概述：

模拟量采集模块采用RS485/RS232通讯串口，将分散的现场数据点的模拟量经AD变换传输到主机或由PLC/PC控制远程主站点。 模拟量采集其实就是指模拟量信号输入，模拟量信号输入是指输入为连续变化的物理量，相对于数字量(简单的来说就是"0""1"和电流电压两种激活输入单元的方式不同而已)输入（digital input）而言。通俗点其实就是精度，位数越高，把这个模拟量化的越细，结果也就越精准。有独特的双看门狗安全设计。深圳诚控电子DAM模块是全新一代基于嵌入式系统的模块式数据采集器，采用标准DIN35导轨安装方式，现场安装简单，使用灵活；应对各种现场应用。模块配置有RS232接口，方便与PC或PLC通信；模块配置有RS485接口，可单独与PC或PLC通信，也可以与多个485模块组网使用。

DAM-80X1模拟量输入型数据采集器，可采集最多4路差分模拟信号（DAM-8041）/最多8路单端模拟信号（DAM-8081）；模块采用高性能24位AD芯片，采集测量精度±0.05%。适用于采集工业现场的各种电压和电流信号。

DAM-8021采用光电技术，有效保障数据采集可靠及安全。

DAM-8021技术指标

◆隔离耐压：DC 2500V

◆ESD保护：±15KV

◆供电范围：DC +8～+36V

◆功耗：小于1W

◆工作温度：-40℃～+80℃

◆安装方式：工业级塑料外壳，标准DIN35导轨安装

模拟量输入

◆输入通道数：最多4路差分输入/最多8路单端

◆输入范围：±20mA，±100mV，±1V，±2.5V，±5V，±10V

◆转换速率：20次/秒（全通道）

◆AD转换分辨率： 24位

◆测量精度：±0.05%（典型值）

◆输入端过压保护，过流保护，并有低通滤波

◆常模抑制(NMR)： 60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）

◆共模抑制(CMR)： 120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）