SCADA 代表“Supervisory Control and Data Acquisition”。它是一個控制系統(tǒng)，使用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信和圖形人機(jī)界面 （HMI） 來管理和控制工業(yè)過程。

基本的 SCADA 架構(gòu)從可編程邏輯控制器 （PLC） 或遠(yuǎn)程終端單元 （RTU） 開始。PLC 和 RTU 是微型計算機(jī)，可與工廠機(jī)器、HMI、傳感器和終端設(shè)備等一系列對象進(jìn)行通信，然后將這些信息從這些對象路由到帶有 SCADA 軟件的計算機(jī)。

SCADA 系統(tǒng)的組件

SCADA 系統(tǒng)包括部署在現(xiàn)場以收集實時數(shù)據(jù)的組件，以及用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和增強工業(yè)自動化的相關(guān)系統(tǒng)。SCADA 組件包括如下。

1.傳感器和執(zhí)行器

傳感器是檢測工業(yè)過程輸入的設(shè)備或系統(tǒng)的一項功能。執(zhí)行器是控制過程機(jī)制的設(shè)備或系統(tǒng)的一項功能。簡單來說，傳感器的功能類似于儀表或儀表，用于顯示機(jī)器的狀態(tài);執(zhí)行器的作用類似于開關(guān)、撥盤或控制閥，可用于控制設(shè)備。傳感器和執(zhí)行器均由 SCADA 現(xiàn)場控制器控制和監(jiān)控。

2.SCADA 現(xiàn)場控制器

它們直接與傳感器和執(zhí)行器連接。有兩類現(xiàn)場控制器：

遠(yuǎn)程遙測單元，也稱為遠(yuǎn)程終端單元 （RTU），與傳感器連接以收集遙測數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)發(fā)到主系統(tǒng)以進(jìn)行進(jìn)一步操作。

可編程邏輯控制器 （PLC） 與執(zhí)行器連接以控制工業(yè)過程，通?；?RTU 收集的當(dāng)前遙測數(shù)據(jù)以及為過程設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。

3.SCADA 監(jiān)控計算機(jī)

它們控制所有 SCADA 過程，用于從現(xiàn)場設(shè)備收集數(shù)據(jù)，并向這些設(shè)備發(fā)送命令以控制工業(yè)過程。

4.HMI 軟件

 這提供了一個系統(tǒng)，可以整合和呈現(xiàn)來自 SCADA 現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，使操作員能夠了解并在需要時修改 SCADA 控制過程的狀態(tài)。

5.通信基礎(chǔ)設(shè)施

這使得 SCADA 監(jiān)控系統(tǒng)能夠與現(xiàn)場設(shè)備和現(xiàn)場控制器進(jìn)行通信。此基礎(chǔ)設(shè)施使 SCADA 系統(tǒng)能夠從現(xiàn)場設(shè)備收集數(shù)據(jù)并控制這些設(shè)備。

SCADA 與 IIoT

IIoT（Industrial Internet of Things） 是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，它與SCADA在工業(yè)自動化中有一些相似的作用，但技術(shù)架構(gòu)和目標(biāo)有所不同。

1.核心區(qū)別

2.共同點

數(shù)據(jù)采集：兩者都依賴于現(xiàn)場設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并實時傳輸?shù)娇刂浦行摹?/p>

監(jiān)控與控制：都可以通過操作員界面對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和控制，區(qū)別在于IIoT在數(shù)據(jù)的處理和優(yōu)化能力上更強大。

工業(yè)自動化支持：SCADA和IIoT都支持工業(yè)自動化，區(qū)別在于IIoT更多側(cè)重于智能化、物聯(lián)化的多設(shè)備協(xié)同管理，而SCADA則強調(diào)過程控制和現(xiàn)場管理。

SCADA 系統(tǒng)的功能

SCADA 系統(tǒng)是硬件和軟件組件的集合，允許制造單元執(zhí)行特定功能。一些重要的功能包括

1.實時監(jiān)控和收集數(shù)據(jù)

2.為了通過人機(jī)界面 （HMI） 與現(xiàn)場設(shè)備和控制站進(jìn)行交互，

3.將系統(tǒng)事件記錄到日志文件中

4.以虛擬方式控制制造過程

5.信息存儲和報告

SCADA適用行業(yè)

公共和私營部門的工業(yè)組織和公司使用 SCADA 系統(tǒng)來控制和保持效率，分發(fā)數(shù)據(jù)以做出更明智的決策，并傳達(dá)系統(tǒng)問題以幫助減少停機(jī)時間。SCADA 系統(tǒng)在許多不同類型的企業(yè)中都能很好地工作，因為它們的范圍可以從簡單的配置到大型、復(fù)雜的安裝。SCADA 系統(tǒng)是許多現(xiàn)代工業(yè)的支柱，包括：

SCADA 架構(gòu)的發(fā)展史

SCADA 的歷史與企業(yè)計算的歷史相似。最早的 SCADA 系統(tǒng)是在大型工業(yè)企業(yè)中實施的，因為它們首先開始將大型機(jī)計算資源與工業(yè)流程集成。

隨著計算、網(wǎng)絡(luò)和過程監(jiān)測與控制系統(tǒng)的改進(jìn)，SCADA 經(jīng)歷了以下四個階段：

第一代(20世紀(jì)70年代以前):

這一代SCADA系統(tǒng)基于專用的計算機(jī)和操作系統(tǒng),如電力自動化研究院開發(fā)的SD176系統(tǒng)和日立公司為中國鐵路電氣化遠(yuǎn)動系統(tǒng)設(shè)計的H-80M系統(tǒng)。這一代SCADA系統(tǒng)受限于當(dāng)時的計算機(jī)技術(shù),系統(tǒng)維護(hù)、升級以及與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)存在較大困難。

第二代(20世紀(jì)80年代):

這一代SCADA系統(tǒng)基于通用計算機(jī),廣泛采用VAX等其他計算機(jī)以及UNIX操作系統(tǒng)。在這一階段,SCADA系統(tǒng)與電網(wǎng)調(diào)度自動化、經(jīng)濟(jì)運行分析、自動發(fā)電控制(AGC)以及網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合,構(gòu)成了能量管理系統(tǒng)(EMS)。但這一代SCADA系統(tǒng)仍然存在系統(tǒng)維護(hù)、升級困難以及聯(lián)網(wǎng)能力有限的問題。

第三代(20世紀(jì)90年代):

這一階段是SCADA/EMS系統(tǒng)在中國發(fā)展最快的時期。這一代SCADA系統(tǒng)按照開放的原則,基于分布式計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)。各種最新的計算機(jī)技術(shù)都被集成到SCADA系統(tǒng)中。同時,這一階段中國在電力系統(tǒng)自動化和電網(wǎng)建設(shè)方面的投資也最大。

第四代(21世紀(jì)初至今):

第四代SCADA系統(tǒng)的主要特點是采用Internet技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Java技術(shù),繼續(xù)擴(kuò)大與其他系統(tǒng)的集成,綜合考慮安全經(jīng)濟(jì)運行和商業(yè)化運營的需要。其采集的數(shù)據(jù)以產(chǎn)品為中心,關(guān)聯(lián)分布人、機(jī)、料、法、環(huán)、檢、研等要素,功能上圍繞生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集、生產(chǎn)設(shè)備過程監(jiān)控、生產(chǎn)設(shè)備異常報警、數(shù)據(jù)分析、報表及儀表盤展示等方面

SCADA 是一個經(jīng)過長期驗證的工業(yè)控制系統(tǒng)，擅長實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，尤其在電力、能源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。IIoT 則更加注重設(shè)備互聯(lián)、大數(shù)據(jù)處理和云平臺擴(kuò)展能力，適合未來的大規(guī)模、分布式智能工業(yè)系統(tǒng)。兩者各有優(yōu)勢，但在現(xiàn)代工業(yè)中，越來越多的企業(yè)通過將SCADA與IIoT結(jié)合，利用云計算、大數(shù)據(jù)和智能分析技術(shù)，實現(xiàn)更高效的工業(yè)自動化和智能化生產(chǎn)。