1.2.4 檢測和執行設備

檢測和執行設備從屬于下位機系統，由于在SCADA系統中起重要作用，這里單獨做一些介紹。

1.檢測儀表

SCADA系統中監控的參數按照數據類型可以分為模擬量、數字量和脈沖量等，模擬量包括溫度、壓力、物位、流量等典型過程參數和其他各種參數，而數字量包括設備的啟/停狀態等。不同的應用中，檢測的參數類型相差很大。如在環境監控中，要大量采用各種分析儀表進行環境參數分析；在電力系統中，則要檢測電流、電壓、功率等參數。為了實現對這些參數的檢測與監控，首先通過各種檢測儀表把這些參數轉換為電量信號，再把儀表輸出與計算機的各種I/O接口連接，從而最終實現把模擬量轉換為數字量并被計算機采集。為了簡化檢測儀表與各種I/O設備的連接，通常要求檢測儀表的輸出是各種標準信號，如對于模擬量采用4～20mA的標準電流信號，這些信號十分適合遠傳。如果儀表輸出的不是標準信號，可以通過相應的變送器將檢測儀表輸出信號轉換為標準信號。相比較而言，數字量的輸入/輸出要簡單得多，實現起來較容易。

檢測儀表在組成上包括檢測元件（敏感元件或傳感器）和轉換電路。檢測元件直接響應工藝變量，并轉換為一個與之成對應關系的輸出信號，這些信號可以是位移、電壓、電流、電阻、電荷、頻率、光量、熱量等。如熱電偶測溫時，將被測溫度轉換為熱電勢信號；熱電阻測溫時，將被測溫度轉換為電阻信號。

通常要根據工藝要求、測量精度、量程、儀表的使用環境、維護、備件等來進行儀表選型。由于技術的發展，新型儀表不斷出現，許多過去難于測量的變量現在可以有較好的解決方案。目前在儀表選型上的一個趨勢是，由于非接觸式檢測儀表具有的許多突出特性，它們的應用越來越多。

2.執行設備

執行設備接受下位機（控制器）的輸出，改變操縱變量，使生產過程按照預定要求正常運行。在不同的行業中，執行器類別不一樣，如在生產過程監控中，各種氣動執行器得到廣泛應用，典型的就是調節閥，還有各種開關閥門。而在制造業中，各種步進電機、變頻器、伺服電機等調速設備得到廣泛應用。幾種類型的執行器及其特點如表1.1所示。

表1.1 氣、電、液執行機構比較