智能仪表和远程终端单元(RTU)/可编程逻辑控制器(PLC)的进步使许多行业的过程控制能够通过利用SCADA系统轻松管理和操作。SCADA在过程工业、石油和天然气、发电、配电和公用事业、水和废物控制、农业/灌溉、制造、运输系统等各种应用中很受欢迎。让我们简要了解一下SCADA是如何工作的系统从本文开始工作。SCADA的定义SCADA代表监督控制和数据采集；它是一种基于工业计算机的控制系统，用于收集和分析实时数据，以跟踪、监控和控制不同类型行业的工业设备。SCADA基础知识在讨论SCADA架构和不同类型的SCADA系统之前，首先需要了解一些SCADA基础知识。如图所示，SCADA系统由不同的模块组成，包括人机界面(HMI)、监控系统、远程终端单元、PLC、通信基础设施和SCADA编程。1.人机界面它是一种输入输出设备，用于呈现由操作人员控制的过程数据。它通过链接到SCADA系统的软件程序和数据库提供管理信息，包括特定传感器或机器的定期维护程序、详细示意图、物流信息、趋势和诊断数据。HMI系统允许操作员以图形方式查看信息。2、监控系统监控系统作为SCADA系统的设备（如RTU、PLC、传感器等）与控制室工作站使用的HMI软件之间进行通信的服务器。主站或监控站在较小的SCADA系统中包括一台PC，而对于较大的SCADA系统，监控系统包括分布式软件应用程序、灾难恢复站点和多个服务器。配置为热备用或双冗余，这些多台服务器在服务器发生故障时受到持续控制和监控，以提高系统完整性。3.远程终端单元SCADA系统中的物理对象与称为远程终端单元(RTU)的微处理器控制的电子设备接口。这些单元用于将遥测数据传输到监控系统并从主系统接收消息以控制连接的对象。因此，这些也被称为远程遥测单元。4.可编程逻辑控制器在SCADA系统中，PLC连接到传感器以收集传感器输出信号，以便将传感器信号转换为数字数据。使用PLC而不是RTU，因为它们在灵活性、配置、通用性和经济性方面优于RTU。5.通信基础设施通常，SCADA系统使用无线电和直接有线连接的组合，但在发电站和铁路等大型系统的情况下，通常使用SONET/SDH。在SCADA系统中使用的非常紧凑的SCADA协议中，一些标准化的通信协议被SCADA供应商认可-只有当监控站轮询RTU时才会发送信息。6.SCADA编程主站或HMI中的SCADA编程用于创建地图和图表，这些地图和图表将在发生事件故障或过程故障时提供重要的情况信息。标准接口用于对大多数商用SCADA系统进行编程。SCADA编程可以使用派生的编程语言或C来完成。SCADA的体系结构通常，SCADA系统由以下组件组成：本地处理器、操作设备、PLC、仪表、远程终端单元、智能电子设备、主终端单元或主机和具有人机界面的PC。上图描绘了支持TCP/IP、UDP和其他基于IP的通信协议以及工业协议的集成SCADA架构。SCADA的类型SCADA系统可以被认为是四代不同的SCADA架构：第一代：单体或早期的SCADA系统；第二代：分布式SCADA系统；第三代：联网SCADA系统；第四代：IoTNetworkedSCADAsystems单芯片或早期SCADA系统小型计算机早期用于计算SCADA系统。在早期，在第一代时代，单片SCADA系统是在公共网络服务不可用的地方开发的。因此，这些是独立的系统，与其他系统没有任何连接。所有远程终端单元站点都将连接到备用主机系统，用于第一代SCADA系统冗余，以备主主机系统出现故障时使用。第一代单片SCADA系统的功能仅限于监控系统中的传感器，并在超过编程警报级别时标记任何操作。分布式SCADA系统在第二代中，控制功能的共享分布在通过局域网(LAN)互连的多个系统之间。因此，这些被称为分布式SCADA系统。这些单独的工作站用于共享实时信息和命令处理，以执行控制任务以针对可能出现的问题触发警报级别。与第一代系统相比，空间站的成本和尺寸有所降低，因为第二代的每个系统负责以更小的尺寸和成本执行特定任务。但即使在第二代系统中，网络协议也没有标准化。SCADA安装的安全性由开发人员以外的极少数人决定，因为该协议是专有的。但是SCADA安装的安全性常常被忽视。联网的SCADA系统当前的SCADA系统通常通过数据线或电话使用广域网(WAN)系统进行联网和通信。这些系统经常使用以太网或光纤连接在节点之间传输数据。这些第三代SCADA系统仅在重大决策需要时使用可编程逻辑控制器(PLC)来监控和调整常规标记操作员。第一代和第二代SCADA系统仅限于单站点网络或称为封闭系统的单个建筑物。在这些系统中，与连接到互联网的第3代SCADA系统相比，我们没有任何风险，从而导致安全风险。在网络架构中，会有多个分布式SCADA系统在一个监控器下并行工作。在第四代物联网SCADA系统中，通过采用物联网技术和商业云计算，降低了SCADA系统的基础设施成本。与早期的SCADA系统相比，第四代系统的维护和集成也非常容易。这些SCADA系统能够利用云计算设施的水平尺度实时报告状态；因此，可以实现更复杂的控制算法，这些算法实际上足以在传统PLC上实现。分散式SCADA实施（例如专有网络协议的异构混合）的安全风险可以使用开放网络协议（例如物联网固有的TLS）来克服，这将提供可理解和可管理的安全边界。SCADA应用SCADA系统用于监控各行业的流量、电流、电压、压力、温度、水位等各种数据。如果系统从任何监控数据中检测到任何异常，则会触发中央或远程站点的警报，以通过HMI提醒操作员。SCADA系统有许多应用，但一些最常用的SCADA应用包括：制造废水处理电力系统制造示例生产的单位和计算完成的操作阶段、制造过程各个阶段的温度等。废水处理示例过程涉及水处理和分配系统。SCADA系统用于根据运行时间或通过过滤器的水流量来控制所用设备（例如反冲洗过滤器）的自动运行。电力系统示例电力系统可以定义为产生、传输和分配电力的组件。所有这些部门都需要定期监测以提高系统效率。因此，SCADA在电力系统中的应用，通过对发电、输电和配电系统的监控，提高了系统的整体效率。电力系统网络中的SCADA为并网运行提高了系统的可靠性和稳定性。SCADA开发软件Sovit2D是一款功能强大的基于Web的可视化二维组态编辑器，采用标准HTML5技术，基于B/S架构开发，支持WEB端展示，支持浏览器端便捷的人机交互。只需拖放即可完成可视化页面的设计。快速构建和部署可扩展的SCADA、HMI、仪表板或IIoT系统。使用Sovit2D组态编辑器，您可以创建现代化、可视化、可视化的流程来反映机器设备的状态和实时数据，为自动化工业工厂设计个性化的控制仪表。结论SCADA软件是当今标准制造实践中不可或缺的工具。选择正确的SCADA将确保管理人员对生产车间、设施和公用事业供应进行最佳控制，更不用说保护昂贵的工厂设备和正在生产的产品。
