SCADA系统:它是什么？它是如何工作的

当我们想到已经彻底改变了工业自动化的技术时，我们通常会想到我们与之交互的特定硬件，而不是幕后的软件。对于工厂和制造厂，可编程逻辑控制器(PLC)极大地提高了效率和控制;然而，是SCADA软件平稳地运行所有的操作。

为了理解SCADA系统的基础知识，了解它们是什么、它们的功能和组件以及它们在现代工业工作场所中的位置是很重要的。

什么是SCADA系统?

如果你在工厂工作过，你可能听说过SCADA这个术语。然而，如果你不熟悉工厂车间，这可能是一个陌生的概念。SCADA系统是一种工业控制系统，是许多制造工厂日常运营的核心。SCADA代表监控和数据采集。简而言之，SCADA系统收集并快速分析实时数据。在制造领域，它们用于监控和自动化以下方面的控制过程工业自动化.

基本的SCADA架构始于PLC或远程终端单元(RTU)。这些微型计算机从工厂或操作中的传感器和机器接收数据，然后将信息发送到运行SCADA软件的计算机。该软件处理、分发并在人机界面(HMI)上显示信息，以便人类操作员基于该信息做出决定。

在实施工业计算机后，SCADA系统首次被引入工厂车间;主要是上市公司。“SCADA系统”一词是在20世纪70年代早期创造的，是一种允许自动通信将数据从远程站点传输到监控设备的软件。使用SCADA的一些最大的行业包括石油和天然气、食品和饮料、汽车和化工。一个基本的SCADA系统有几个关键的组件和功能，这是我们将在下面探讨的。

SCADA系统的功能

SCADA系统的软件和硬件元素协同工作，以执行收集、分析和显示来自工厂操作的实时数据的功能。现代SCADA系统提供了从远程位置监视和控制各种过程的能力。

SCADA系统有四个主要功能:数据采集、网络数据通信、数据显示和控制。

数据采集

SCADA系统从连接到PLC的传感器和网络设备获取数据。它们测量速度、温度、重量、流速、气体排放和压力等参数。然后，这些原始数据被发送到PLC进行处理，然后发送到HMI，供操作员根据需要进行分析和决策。

网络数据通信

当在机器和操作员之间传输数据时，有线或无线通信技术的使用对于SCADA系统是重要的。这些网络允许从一个中心位置控制多个系统。

数据显示

SCADA系统向HMI或HCI(人机界面)报告数据，在那里信息被显示给操作员。该主站持续监控所有传感器，并在出现“警报”或功能障碍时(当控制因素在正常操作范围内不起作用时)向操作员发出警报。

控制

SCADA系统可以被编程为基于从传感器收集的数据来执行某些控制决策。控制功能可以包括打开/关闭电源、调节温度、降低或提高速度以及调节各种工业过程。

SCADA系统的组件

SCADA系统由许多硬件和软件机制组成，它们一起工作来执行上面列出的功能。硬件由传感器、继电器和开关等数据采集设备组成。SCADA软件对数据进行分析和翻译，然后发送给操作员，并且还具有控制和报警功能的编程能力。

数字或模拟输入和传感器负责测量和控制机器的状态和参数。它们的主要功能是数据采集，然后发送到PLC或RTU。PLC和RTU是小型工业计算机，它们从输入和传感器收集数据，并以有意义的方式报告信息。它们充当收集报告的本地收集点，并且还传送命令来控制继电器。从多个PLC收集的数据随后被发送到中央HMI。

HMI充当主计算机站和卫星计算机站，允许操作员分析从网络设备和传感器收集的所有数据。这些信息通常显示在代表机器和设备的图形图片和地图、数据图表和性能报告中。基于这些信息，操作人员可以做出明智的决策，以优化生产过程的效率。通信网络允许数据在机器、PLC和操作员之间传送。SCADA系统通常使用本地地理区域的封闭LAN，或连接到不同区域的wan。没有正确设计的通信网络，SCADA系统将无法运行。

现代工业自动化中的SCADA系统

在现代工业工作场所中，PLC被广泛用作将来自传感器的数据和输入传递给HMI的设备，以便操作员对制造过程做出决策。然而，这是SCADA软件它在所有组件之间工作，以保持操作高效运行。

在学习PLC的基础知识时，了解软件的基础知识以及SCADA系统的组件和功能非常重要。对于实践学习，请查看PLC技术员程序.