《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全仿真技術(shù)》課件- 012-系統(tǒng)總體運行仿真

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全仿真技術(shù)IndustrialInternetSecuritySimulationTechnology《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全仿真技術(shù)》課程組第二章SCADA數(shù)據(jù)采集仿真系統(tǒng)總體運行仿真目錄/Contents01SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段02SCADA系統(tǒng)典型架構(gòu)03SCADA系統(tǒng)的調(diào)試一、SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段一、SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段SCADA系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了集中式SCADA系統(tǒng)階段、分布式SCADA系統(tǒng)階段和網(wǎng)絡式SCADA系統(tǒng)三個階段。集中式SCADA系統(tǒng)階段分布式SCADA系統(tǒng)階段網(wǎng)絡式SCADA系統(tǒng)階段SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段集中式SCADA系統(tǒng)是所有的監(jiān)控功能依賴于一臺主機（mainframe），采用廣域網(wǎng)連接現(xiàn)場RTU和主機。網(wǎng)絡協(xié)議比較簡單，開放性差，功能較弱。集中式SCADA系統(tǒng)1.集中式SCADA系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段分布式SCADA系統(tǒng)使用多臺計算機和工作站作為上位機，通過局域網(wǎng)相互連接實時共享數(shù)據(jù)，每個站點只需要處理特定的工作，有的站點可作為操作站，為操作人員提供操作界面，有的站點作為計算處理器或數(shù)據(jù)服務器。分布式SCADA系統(tǒng)階段2.分布式SCADA系統(tǒng)階段SCADA系統(tǒng)發(fā)展的三個階段網(wǎng)絡式SCADA系統(tǒng)階段以各種網(wǎng)絡技術(shù)為基礎，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)，具備統(tǒng)一開放的系統(tǒng)架構(gòu)、可集成廣泛的第三方軟件、實現(xiàn)網(wǎng)絡化分布式的混合控制，在結(jié)構(gòu)上更加開放，兼容性也更好，無縫集成到綜合自動化信息化系統(tǒng)中。網(wǎng)絡式SCADA系統(tǒng)階段3.網(wǎng)絡式SCADA系統(tǒng)階段二、SCADA系統(tǒng)典型架構(gòu)SCADA系統(tǒng)典型架構(gòu)SCADA典型架構(gòu)典型的SCADA分為場站端和管理端。管理端前置采集：各種采集設備的協(xié)議解析、轉(zhuǎn)換。SCADA應用：設備數(shù)據(jù)存儲、監(jiān)控。場站端下位機：側(cè)重采集和控制。一般由RTU和PLC組成。通信網(wǎng)絡：實現(xiàn)上、下位機之間數(shù)據(jù)交流。上位機：側(cè)重監(jiān)控功能。三、SCADA系統(tǒng)的調(diào)試SCADA系統(tǒng)的調(diào)試1.調(diào)試流程離線硬件調(diào)聯(lián)離線軟件調(diào)聯(lián)離線硬、軟件調(diào)聯(lián)考機上位機調(diào)試下位機調(diào)試通信調(diào)試從內(nèi)容上分包括離線仿真流程圖在實驗室或非工業(yè)現(xiàn)場進行在工業(yè)現(xiàn)場進行離線仿真調(diào)試現(xiàn)場離線調(diào)試在線調(diào)試與運行從項目進程上看可以分為現(xiàn)場安裝調(diào)試試運行驗收結(jié)束調(diào)試流程

考機是指在系統(tǒng)仿真的基礎上進行長時間的運行考驗，考機的目的是在連續(xù)不停機的運行中暴露問題和解決問題。

離線仿真和調(diào)試是指在實驗室而不是在工業(yè)現(xiàn)場進行的仿真和調(diào)試。SCADA系統(tǒng)的調(diào)試2.硬件調(diào)試硬件設備特殊功能模塊I/O模塊上位機設備現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構(gòu)下位機控制器、I/O模塊、通信模塊、特殊模塊壓力變送器、差壓變送器、流量變送器、溫度變送器....RAM區(qū)的讀/寫功能、ROM區(qū)的讀出功能、復位電路、時鐘電路等校驗每個通道工作、精度是否正常、檢查主機、交換機、服務器和UPS電源SCADA系統(tǒng)的調(diào)試3.軟件調(diào)試軟件調(diào)試的順序是子程序、功能模塊和主程序。為了減少軟件調(diào)試的工作量，要確保在軟件編寫時，所有的子程序、功能模塊等都經(jīng)過測試，滿足應用要求。功能模塊主程序子程序軟件調(diào)試的順序仿真模擬器程序監(jiān)控測試SCADA系統(tǒng)的調(diào)試4.系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真就是應用相似原理和類比關(guān)系來研究事物，也就是用模型來代替實際生產(chǎn)過程（即被控對象）進行實驗和研究。在系統(tǒng)仿真的基礎上進行長時間的運行考驗，并根據(jù)實際運行環(huán)境的要求，進行特殊運行條件的考驗。全物理仿真半物理仿真數(shù)字仿真三種系統(tǒng)仿真SCADA系統(tǒng)的調(diào)試5.現(xiàn)場離線調(diào)試現(xiàn)場離線調(diào)試是指SCADA系統(tǒng)的所有設備安裝完成后進行的調(diào)試。系統(tǒng)安裝完成后，就可以進行現(xiàn)場離線調(diào)試。在這步調(diào)試中，最主要的工作是回路測試。即把主要的儀表和控制設備都帶電，而一些可能影響到現(xiàn)場裝置的執(zhí)行器或電器的主回路可以不上電，在調(diào)試中主要檢查所有的I/O信號連接和整個SCADA系統(tǒng)的通信。數(shù)顯溫控儀電容式子壓力變送器SCADA系統(tǒng)的調(diào)試6.在線調(diào)試和運行現(xiàn)場進行在線調(diào)試和運行過程中，設計人員與用戶要密切配合，在實際運行前制訂一系列調(diào)試計劃、實施方案、安全措施、分工合作細則等。為了做到有把