1.2.4 检测和执行设备

检测和执行设备从属于下位机系统，由于在SCADA系统中起重要作用，这里单独做一些介绍。

1.检测仪表

SCADA系统中监控的参数按照数据类型可以分为模拟量、数字量和脉冲量等，模拟量包括温度、压力、物位、流量等典型过程参数和其他各种参数，而数字量包括设备的启/停状态等。不同的应用中，检测的参数类型相差很大。如在环境监控中，要大量采用各种分析仪表进行环境参数分析；在电力系统中，则要检测电流、电压、功率等参数。为了实现对这些参数的检测与监控，首先通过各种检测仪表把这些参数转换为电量信号，再把仪表输出与计算机的各种I/O接口连接，从而最终实现把模拟量转换为数字量并被计算机采集。为了简化检测仪表与各种I/O设备的连接，通常要求检测仪表的输出是各种标准信号，如对于模拟量采用4～20mA的标准电流信号，这些信号十分适合远传。如果仪表输出的不是标准信号，可以通过相应的变送器将检测仪表输出信号转换为标准信号。相比较而言，数字量的输入/输出要简单得多，实现起来较容易。

检测仪表在组成上包括检测元件（敏感元件或传感器）和转换电路。检测元件直接响应工艺变量，并转换为一个与之成对应关系的输出信号，这些信号可以是位移、电压、电流、电阻、电荷、频率、光量、热量等。如热电偶测温时，将被测温度转换为热电势信号；热电阻测温时，将被测温度转换为电阻信号。

通常要根据工艺要求、测量精度、量程、仪表的使用环境、维护、备件等来进行仪表选型。由于技术的发展，新型仪表不断出现，许多过去难于测量的变量现在可以有较好的解决方案。目前在仪表选型上的一个趋势是，由于非接触式检测仪表具有的许多突出特性，它们的应用越来越多。

2.执行设备

执行设备接受下位机（控制器）的输出，改变操纵变量，使生产过程按照预定要求正常运行。在不同的行业中，执行器类别不一样，如在生产过程监控中，各种气动执行器得到广泛应用，典型的就是调节阀，还有各种开关阀门。而在制造业中，各种步进电机、变频器、伺服电机等调速设备得到广泛应用。几种类型的执行器及其特点如表1.1所示。

表1.1 气、电、液执行机构比较