監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)軟件的最初設(shè)計(jì)，旨在收集來自分布式來源的信息，并為運(yùn)行人員提供最佳控制過程所需的信息?，F(xiàn)在，SCADA系統(tǒng)由于易于實(shí)施并具有更多分析功能，已成為制造企業(yè)的重要組成部分。盡管市場已經(jīng)成熟，但SCADA技術(shù)仍在不斷發(fā)展和進(jìn)步。
 

　　以下是SCADA系統(tǒng)的7個(gè)關(guān)鍵進(jìn)展，它們對(duì)制造企業(yè)推進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的實(shí)施至關(guān)重要。
 

▲與 20 年前的平臺(tái)相比，如今的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集軟件平臺(tái)具有更多的功能和優(yōu)勢。
 

　　圖示為采用 Iconics Genesis64 高性能 SCADA 的冷水冷卻系統(tǒng)視圖。
 

　　1  向下集成
 

　　隨著SCADA應(yīng)用不斷增長，并與更多工業(yè)數(shù)據(jù)集成，使用戶能夠?yàn)槠洮F(xiàn)有SCADA系統(tǒng)帶來更多價(jià)值。過去，安裝SCADA系統(tǒng)主要是為了提高過程的性能，而現(xiàn)在，這些系統(tǒng)正在收集更多數(shù)據(jù)，尤其是分布式和以前難以訪問的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在可以通過互聯(lián)網(wǎng)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接以獲得這些數(shù)據(jù)。
 

　　在SCADA之下連接的最大變化是物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的引入，三種最常見的是Web服務(wù)客戶端、消息隊(duì)列遙測傳輸(MQTT)代理和客戶端以及OPC統(tǒng)一架構(gòu)(UA)客戶端。這些支持互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議具有較高的性能和安全性，非常適合于從遠(yuǎn)程傳感器收集數(shù)據(jù)。
 

　　2  基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控
 

　　這是另一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展領(lǐng)域，將SCADA與建筑基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以及其它領(lǐng)域聯(lián)系起來以提高系統(tǒng)可靠性。此功能通常意味著包含BACnet、SNMP或操作系統(tǒng)服務(wù)連接器，以收集和監(jiān)控來自這些數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。
 

　　3  向上集成
 

　　現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)具有龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫和分層分析。這些信息被集成到其它系統(tǒng)中，特別是本地或遠(yuǎn)程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)解決方案以及云分析和儀表板，以讓更多用戶參與績效跟蹤和改進(jìn)。
 

　　SCADA解決方案現(xiàn)在配備了一些模塊，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的情景化，以便信息系統(tǒng)可以使用這些數(shù)據(jù)。這些SCADA解決方案通常被稱為工作流或橋接模塊，不僅可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)聚合，還可以與其它系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)集，用于系譜跟蹤、訂單處理、工作進(jìn)度跟蹤、計(jì)劃和調(diào)度、維護(hù)管理和其他功能。SCADA軟件已通過Web服務(wù)、MQTT發(fā)布、OPC UA服務(wù)器和專門構(gòu)建的接口得到增強(qiáng)，以滿足關(guān)鍵行業(yè)的需求。
 

　　4  與工業(yè)數(shù)據(jù)庫的集成
 

　　現(xiàn)代SCADA軟件平臺(tái)不僅僅是工業(yè)解決方案，它還能與所有其它工廠系統(tǒng)集成，提供和提取數(shù)據(jù)用于顯示和分析。這意味著 SCADA圖形除了能為傳統(tǒng)的操作員界面提供對(duì)象外，還能增強(qiáng)面向數(shù)據(jù)庫和表單的應(yīng)用。在考慮SCADA顯示時(shí)，用戶應(yīng)將庫存系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)甚至客戶關(guān)系管理(CRM)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)視為有價(jià)值信息的潛在來源，以與SCADA儀表盤集成。
 

　　5  快速開發(fā)
 

　　實(shí)現(xiàn)更具成本效益的SCADA的途徑是更簡單、更直觀的配置。雖然開發(fā)人員在使用軟件開發(fā)工具和技術(shù)時(shí)變得越來越聰明，但歸根結(jié)底，SCADA是最終客戶的財(cái)產(chǎn)，對(duì)他們來說，在支持SCADA的應(yīng)用方式方面擁有一定程度的自主權(quán)是很重要的。
 

　　SCADA系統(tǒng)正趨向于具有可配置功能的封裝解決方案，而不再需要定制開發(fā)和腳本?，F(xiàn)在SCADA軟件還配備了快速開發(fā)工具，可通過導(dǎo)入、導(dǎo)出和自動(dòng)復(fù)制功能實(shí)現(xiàn)高度可擴(kuò)展性。
 

　　6  信息模型
 

　　目前正在發(fā)生的最大的工業(yè)變革之一，是向工業(yè)4.0、智能制造和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。其理念是優(yōu)化利用所有數(shù)據(jù)，以提高性能、質(zhì)量并降低成本。優(yōu)化數(shù)據(jù)使用是一個(gè)遠(yuǎn)大目標(biāo)，除了頂尖的大型企業(yè)之外，對(duì)于大多數(shù)人來說這似乎有些遙不可及。為了更好地利用數(shù)據(jù)，工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒁蕾嚥⒄衔磥淼臉?biāo)準(zhǔn)。這不僅包括數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，如MQTT或OPC的標(biāo)準(zhǔn)，還包括設(shè)備和過程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，也稱為信息模型。
 

　　理想情況下，如果數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)形式存在，則可以開發(fā)應(yīng)用程序來使用這些模型，并自動(dòng)進(jìn)行配置以使用戶受益。用戶可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型以在組織內(nèi)進(jìn)行增量改進(jìn)(統(tǒng)一的命名空間)，也可以利用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型(相對(duì)較新且正在進(jìn)行的開發(fā))。
 

　　未來的愿景是，增值應(yīng)用將能與信息源(如SCADA)通信，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)器和過程的信息模型，只需按下按鈕即可進(jìn)行配置。SCADA軟件應(yīng)支持信息模型(資產(chǎn)定義)，并遵循ISA-95等標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施企業(yè)控制系統(tǒng)的集成。
 

　　7  3D圖形
 

　　在設(shè)計(jì)中使用2D工藝圖形很常見。重點(diǎn)是簡化操作員屏幕，以便在需要更多信息時(shí)提供漸進(jìn)式披露，并利用柔和的顏色來消除眼睛疲勞，必要時(shí)加粗顯示圖形。這一趨勢被稱為高性能圖形，并體現(xiàn)在ISA-101標(biāo)準(zhǔn)中。
 

　　技術(shù)也提供了基于實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)的3D動(dòng)畫功能。例如，機(jī)器人位置的描述可以與現(xiàn)實(shí)世界工況相匹配。3D在描述建筑信息/管理/自動(dòng)化系統(tǒng)(BIM–BMS–BAS)中的信息方面更具價(jià)值。SCADA系統(tǒng)也在改進(jìn)，以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件提供的3D模型，用真實(shí)世界的信息來實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫模型。
 

　　SCADA似乎已經(jīng)存在很長時(shí)間了，許多制造企業(yè)仍在使用20多年前安裝的SCADA系統(tǒng)?，F(xiàn)代SCADA平臺(tái)提供了更豐富的功能。此外，由于高度重視快速開發(fā)，與以前的SCADA遷移路徑相比，從一個(gè)SCADA解決方案到另一個(gè)的轉(zhuǎn)換也大大簡化。鑒于此，可能是時(shí)候考慮升級(jí)到新的SCADA系統(tǒng)了。