SCADA系统完全解析

在工控自动化控制领域，SCADA与DSC、PLC是无法绕过软件系统。不久前，OFweek小编写过一篇《PLC简史》，今天，我们就来看看构成自动化控制系统稳定三角的另一重要系统——SCADA。SCADA是Supervisory ControI And Data AcquiSition System 的缩写，即数据采集与监控系统，是工业过程自动化和信息化不可或缺的基本系统。

在实际生产中，如果生产过程分布很近，那么 我们可以采用就近控制的办法，就地接线，就地监视，就地控制，对于复杂的过程生产采用DCS系统控制的比较多，也有采用PLC的或者专业控制器。而对于生产各个环节分布距离非常远、生产单位分散的，比如距离几公里、几十公里、几百公里甚至几千公里的，如变电站、天然气管线、油田、自来水管网等生产系统，为了实现科学生产，随着技术的发展，人们慢慢发展出远程采集监视控制系统，称为SCADA系统。以实现对工业现场进行本地或远程的自动控制，对生产工艺执行情况进行全面的实时的监控，为生产和管理提供必要的数据支撑，即SCADA著名的“四遥”功能。

SCADA系统可以广泛应用于电力、冶金、石油、化工、天然气、水利、能源管理、市政、烟草、煤矿等行业的生产调度中心、能源管控中心、远程维护中心、企业数据中心的部署与建设。目前在电力系统中的应用更为广泛，发展技术也最为成熟。

SCADA系统四代更迭的历程

SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关，SCADA系统发展到今天已经经历了四代的更迭历程，4代更迭主要是让SCADA系统完成从集中式SCADA系统阶段到分布式SCADA系统阶段，最终发展到网络式SCADA系统阶段。

第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统。这一阶段持续到20世纪70年代。

第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。

第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。

第三代是按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系据库技术的能够实现大范围联网的SCADA系统。这一阶段各种最新的计算机技术汇集进SCADA系统中，是我国SCADA系统发展最快的阶段。

第四代是SCADA系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大SCADA系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。

SCADA系统软件从70年代诞生，从基于专用计算机和专用操作系统到基于通用计算机、分布式计算机网络和数据库技术，能够实现大范围联网，SCADA系统软件已经发展为第三代以上。SCADA系统软件呈现出向开放的体系结构，在20世纪90年代中期， SCADA制造商与解决方案提供商越来越多地选择了开放的通信协议，如IEC60870—5—101／104、IEC61850、DNP3串行和DNP3 LAN／WAN，这使得用户在开发系统时，可以更方便地从各种厂商的产品中加以选择，来实现优化的“混合匹配”。到了20世纪90年代后期，各个I／O制造商继续向着开放性的方向发展，更多偏向于采用像MODBUSRTU／ASCII那样开放的消息结构。2000年以后，随着以太网在工业领域应用被普遍接受，大多数SCADA系统软件市场仍然接受了以太网技术。

随着SCADA系统的更迭演进，工业互联网技术日益渗透到第三代SCADA系统软件，SCADA系统软件已经扩展到对移动的过程、装置和流程的数据进行采集和监控，可实现无时不有、无处不在的SCADA。