如何快速搭建工业监控系统？PyScada开源SCADA系统完整指南

如何快速搭建工业监控系统？PyScada开源SCADA系统完整指南 🚀

【免费下载链接】PyScada PyScada is a open source scada system that uses the Django framework as backend 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/PyScada

PyScada是一款基于Django框架构建的开源SCADA系统，提供HTML5人机界面（HMI），支持多种工业协议和设备监控。无论是工业自动化场景还是实验室数据采集，它都能帮助用户快速部署稳定可靠的监控解决方案。

📋 PyScada核心功能一览

PyScada凭借轻量化设计和强大的扩展性，成为开源工业监控领域的佼佼者。其核心优势包括：

• ✨ HTML5-based HMI：无需安装专用客户端，通过浏览器即可访问实时监控界面
• 🔌 多协议支持：覆盖Modbus、OPC-UA、VISA等15+工业标准协议（完整列表见官方文档）
• 📱 低硬件需求：可运行在树莓派等嵌入式设备，降低部署成本
• 🔄 数据处理套件：包含事件管理、数据导出和邮件通知功能

🔍 支持的工业协议与设备

协议类型	应用场景	实现模块
Modbus TCP/RTU	工业传感器、PLC	pyscada/generic/
OPC-UA	工业4.0设备互联	plugins/opcua/
VISA	测试测量仪器	docs/visa.rst
1-Wire	温度传感器（如DS18B20）	extras/service/

🏗️ 系统架构与模块设计

PyScada采用模块化设计，核心架构分为数据采集层、处理层和展示层。下图展示了系统的主要模块及其交互关系：

图1：PyScada系统模块架构概览，展示了核心组件与扩展插件的关系

📂 关键目录结构解析

PyScada/
├── pyscada/           # 核心模块
│   ├── core/          # 数据处理与设备管理
│   ├── hmi/           # HTML5人机界面
│   └── models.py      # 数据模型定义
├── docs/              # 官方文档
├── extras/            # 系统服务配置
│   └── service/       # systemd服务文件
└── docker/            # 容器化部署配置

核心功能模块路径说明：

• 数据采集：pyscada/generic/worker.py
• HMI界面：pyscada/hmi/templates/
• 设备驱动：pyscada/device.py

🚀 快速安装与启动步骤

1️⃣ 获取源码

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/py/PyScada
cd PyScada

2️⃣ 一键安装脚本

根据操作系统选择对应脚本：

• 常规Linux：./install.sh
• Docker部署：./install_docker.sh
• 树莓派专用：docs/raspberryPiOS.rst

3️⃣ 启动服务

# 开发环境
python manage.py runserver

# 生产环境（使用systemd服务）
sudo systemctl start pyscada_daemon
sudo systemctl start gunicorn

启动后访问 http://localhost:8000 即可进入HMI界面。默认管理员账号：admin/admin

⚙️ 核心配置文件详解

settings.py 关键配置

系统主配置文件路径：pyscada/settings.py，主要配置项包括：

# 数据库配置
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql',
        'NAME': 'pyscada_db',
        # 生产环境需修改用户密码
    }
}

# 设备轮询间隔（秒）
DEVICE_POLLING_INTERVAL = 5

# 启用的协议插件
INSTALLED_APPS = [
    'pyscada.modbus',
    'pyscada.opcua',
    # 其他协议模块
]

⚡ 性能优化建议

1. 数据库优化：对于大量历史数据，建议配置定时归档（extras/pyscada-logrotate）
2. 轮询策略：根据设备重要性调整polling_interval参数
3. 缓存配置：启用Redis缓存提升HMI响应速度（详见django_settings.rst）

📊 实际应用案例

🔬 实验室环境监控

某大学实验室使用PyScada监控12台恒温设备，通过Modbus RTU协议采集温度数据，实现：

• 实时温度曲线展示（5秒刷新）
• 超温自动邮件报警
• 月度数据PDF导出

核心实现模块：pyscada/export/

🏭 小型工厂自动化

在食品加工厂应用中，通过OPC-UA协议连接PLC，实现：

• 生产线速度监控
• 设备状态可视化
• 远程启停控制

控制逻辑实现：pyscada/hmi/models.py

📚 进阶资源与学习路径

官方文档与教程

• 快速入门：docs/quick_install.rst
• 插件开发：docs/develop.rst
• Docker部署：docs/docker.rst

社区支持

• GitHub Issues：设备驱动问题排查
• 邮件列表：pyscada@googlegroups.com
• 示例项目：extras/Grafana-test-dashboard.json

🎯 总结与注意事项

PyScada作为轻量级开源SCADA系统，平衡了功能完整性与部署简便性。适合中小规模监控场景，但在关键工业环境中建议：

1. 进行压力测试（tests/test.sh）
2. 配置冗余数据库
3. 定期备份配置（move_data.py）

通过本文介绍的步骤，您可以在30分钟内完成基础监控系统部署。如需扩展功能，可通过插件系统或自定义开发实现（开发指南见docs/develop.rst）。

⚠️ 安全提示：生产环境务必修改默认密码，限制HMI访问IP（配置见nginx_sample.conf）

【免费下载链接】PyScada PyScada is a open source scada system that uses the Django framework as backend 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/py/PyScada