从零搭建小型SCADA系统 · 课程目录

01 SCADA系统概述

什么是SCADA
组成与架构
应用领域
课程目标与项目规划

02 开发环境搭建

Python环境安装
虚拟环境配置
常用库介绍
IDE选择与配置

03 通信协议基础

Modbus协议详解
RTU与TCP模式
数据模型

04 Modbus主站实现

pymodbus TCP主站
读取从站数据
写入数据
错误处理

05 Modbus从站模拟

创建TCP从站
模拟PLC数据
调试与测试

06 数据采集引擎设计

轮询机制设计
多从站管理
数据缓存策略
异常重试

07 数据库设计与实现

SQLite设计
标签表/历史/报警表
连接池

08 数据存储与历史记录

写入策略
历史查询
压缩与清理

09 Web后端Flask入门

安装与路由
请求与响应
模板渲染
RESTful API

10 实时数据API开发

实时数据接口
WebSocket推送
轮询与长连接

11 前端基础框架搭建

HTML5+CSS3+JS
Bootstrap
响应式布局

12 实时数据可视化

ECharts实时曲线
仪表盘设计
数据表格

13 报警管理模块

报警规则配置
产生与确认
历史查询
WebSocket推送

14 用户权限管理

注册与登录
角色权限设计
Session与JWT

15 系统配置管理

设备配置界面
标签点表管理
通信参数配置
系统日志

16 数据导出与报表

Excel报表
PDF报表
定时报表任务

17 系统监控与看板

大屏监控看板
关键指标展示
健康状态监控

18 MQTT协议集成

MQTT基础
paho-mqtt库
桥接Modbus数据
远程监控

19 OPC UA协议集成

OPC UA基础
opcua库
连接服务器
数据读写

20 边缘计算与预处理

边缘节点概念
滤波算法
阈值判断与本地报警

21 分布式架构设计

多采集节点
数据汇聚中心
负载均衡
高可用

22 系统安全加固

网络安全基础
防火墙配置
TLS/SSL加密
安全审计

23 容器化部署

Docker基础
Dockerfile
docker-compose
镜像仓库

24 CI/CD 持续集成部署

Git版本控制
Jenkins自动化
自动化测试
部署流水线

25 系统测试与调试

单元测试pytest
集成测试
性能测试locust
模拟故障

26 文档与运维手册

系统架构文档
Swagger API
运维手册
故障处理流程

27 项目实战：水处理SCADA

需求分析
系统设计
模块开发
联调测试

28 项目实战：电力监控SCADA

需求分析
系统设计
模块开发
联调测试

29 项目实战：楼宇自动化SCADA

需求分析
系统设计
模块开发
联调测试

30 课程总结与进阶方向

项目复盘
常见问题总结
工业互联网融合
学习资源推荐