導讀

INTRODUCTION

工程師們應該評估他們的監控和數據采集（SCADA）系統，了解有多少更智能化的系統能夠幫助組織實現工業4.0目標。

文章信息

大多數監控和數據采集（SCADA）系統的歷史都可以追溯到幾十年前。安裝和掌握系統可能需要數年時間，而實施所需的改進和升級，則可能需要更多的時間。

然而，今天，企業逐漸意識到傳統 SCADA 系統正變得笨拙、容易出問題，難以維護和支持。它們應該擁有更現代化、智能化的軟件平臺，能夠處理在本地、邊緣和云端的更多需求。近年來，SCADA 發生了 根本性的變化，現在確實是工程師重新評估系統的好時機。

AI配圖

老舊 SCADA 系統的使用環境與現在完全不同。它們的架構或設計根本無法應對最終用戶目前所面臨的挑戰。此外，許多現有的老舊 SCADA 系統難以配置、維護和支持，并具有固有的局限性，例如，無法解決有意和無意的安全泄露問題；不能有效處理從運營技術（OT）領域到信息技術（IT）領域的通信；不支持云技術在數據存儲和云端運行 的應用提供創新；難于擴展到新的基于云的架構，這意味著無法配置為支持高度分布的系統或動態添加補充設備；無法支持開放標準，如可用于連接自動化設備的 OPC UA。

現代 SCADA 系統已經出現，并為制造商提供了諸多優勢。在重新評估老舊的 SCADA 系統時，請考慮如下 4 個關鍵因素。

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支持更多標準

隨著市場的成熟，技術變得更穩定，標準將不斷擴充。現代 SCADA 支持大多數最新標準，例如 ： ? 對 OPC UA 的支持。雖然大多數 SCADA 支持 OPC 數據訪問，但 現 代 SCADA 對 OPC 標準提供了更大的支持，包括歷史數據訪問、報警和事件等。 ?MQTT 和 Sparkplug-B 協議。作為 物聯網和智能工廠中廣泛使用的兩種協議，現代系統支持帶有 Sparkplug-B 協議的 MQTT。此外，這樣的系統還提供與許多其它設備和協議的連接，如 61850、660870、 Modbus、EtherNet/IP、BACnet 等。 ?ISA 18.2 合理化和管理的報警標準。現代 SCADA 為其自身的報警提供 ISA 18.2 標準支持，并能夠與其它產品一起生成報警，并通過 OPC A&E 連接數據庫來獲取這些報警。 ?ISA/IEC 62443 網絡安全標準。作為可視化的支持者，現代 SCADA 設計配置了內置的網絡安全和訪問管理，尤其是遠程訪問。 現代 SCADA 系統支持更多行業標準，特別是數據結構和信息建模，包括多供應商 互操作性和設備獨立性。最重要的是，當所有供應商都支持相同的設備標準時，不同供應商的設備可以互換。由于這些系統既有硬件設備又有軟件，因此延長了使用壽命，還具有更強大的收集實時信息的功能，來評估性能和維護信息。

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提供物聯網基礎

伴隨著特定領域的技術進展， 現代 SCADA 系統比老舊的原始系統更先進。現代 SCADA 系統提供的物聯網基礎要素包括 ： ?兼容性。這些系統與現有控制系統相連，并支持 OPC UA 等標準以及云、虛擬化、移動和高級分析等新技術。 ?安全性。這些系統在體系結構中內置了安全性，并提供基于角色和用戶的安全性、多因素身份驗證（MFA）、操作系統安全性、網絡安全性和補丁管理。 ?基礎技術。這些系統具有軟件升級和補丁支持、定期版本發布、與當前和未來操作系統的兼容，以及對以往操作系統的合理支持。許多 SCADA 系統現在提供 64 位版本。 ?穩定性。這些系統在本地和全球都有辦事處，可以滿足供應商長期的市場愿景。 面向集成商和最終用戶的價值主張。這些系統具有可擴展性、靈活性和成本效益。當系統集成商能夠以經濟高效的方式安裝和支持一個系統時，當一個應用中的工作可以在下一個應用中重復使用時，當他們能夠培訓運行人員處理日常管理和維護時，企業就 找到了一個適合他們和最終用戶的、高質量可靠的解決方案。

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易于使用

一個先進的 SCADA 系統能讓車間和現場的運行人員更容易、更快速、更高效地完成工作。 ?從運營人員的角度來看：現代 SCADA 系統更具自主性，能夠支持功能強大的通知場景和事件管理工作。這些系統提供動態的可視化，從一個顯示屏移動到另一個顯示屏，從控制室顯示器移動到可在整個過程中攜帶的移動顯示屏。 ?從開發人員的角度來看：現代 SCADA 中的配置被最小化，并在很大程度上受益于創建一次就可重復使用的數據結構和模板。既可以遠程執行配置變更和升級，也可以在 SCADA 運行時執行。符號庫可以與數據結構結合，提供數百或數千個操作員界面，這些界面可以動態生成，也可以根據需要生成。 ?從管理角度來看：通過最大限度地提高可靠性和簡化磁盤管理、安全管理和設備健康監測等常規任務，現代 SCADA 將管理置于最前沿和中心位置。此外，還會保留審核跟蹤，以便進行更改管理和異常檢測。

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高級功能和垂直市場支持

?高級功能。現代 SCADA 系統可以在地圖上顯示數據，并根據過濾標準自動創建對象或對象集的顯示畫面。這些系統還提供與其它關鍵業務系統的高級集成，如市場上領先供應商的訂單系統和資產管理系統，并通過工具包支持定制集成。這些系統提供增強 的用戶功能、管理功能和審計跟蹤等功能，以及與業務、工程、供應鏈、CPM/MES、工 廠設備和自動化系統的集成。 ?可視化。現代 SCADA 系統由數據庫和信息模型驅動，能夠使用顯示模板和標簽結構，自動生成顯示畫面，從而引領創新可視化技術的發展。其中包括 Sankey 圖表、3D 可視化、漸進細節、地理標記、工具提示和深入鏈接。此外，現代顯示器響應迅速，可 自動縮放和重新排列對象，還可以適應移動應用、平板電腦和 SCADA 顯示屏。現代 SCADA 圖形還支持漸進式顯示和高性能圖形方案。所有這些功能都會帶來更高的操作性能、減少開發時間和配置錯誤。 ?現代歷史數據庫。現代 SCADA 與歷史數據庫相結合，支持各種數據源和手動源，如 Excel 電子表格、USB 或閃存芯片。現代歷史數據庫允許關鍵數據的存檔和檢索，尤其是使用新的工業 4.0 功能。現代歷史數據庫是一個內置的高性能存儲庫，通過無縫解 決方案提供物聯網創新，實現從 OT 到 IT 領域的互操作性。 ?垂直市場支持。現代 SCADA 系統提供垂直市場支持，如建筑管理、能源管理功能、現場工人解決方案和遠程用戶管理，無需定制。這些先進系統還為行業趨勢提供特定功能，如碳監測和可持續性、停機監測、能源分析和其它常見 KPI。 當今的 SCADA 系統可以采集更多的智能數據，系統維護也有了顯著的改進。這些新系統還支持最終用戶做出最佳選擇，而不是與現有的專有系統綁定，并具有遠程操作和監控的能力。 很少有供應商在設計其原始 SCADA 系統時就做出所有正確的架構和技術選擇，從而導致了各種各樣的解決方案。現在，技術和標準已經迅速發展，出現了一些具有先進功能的 SCADA 解決方案。在選擇現代 SCADA 系統時，要知道市場上有很多差異化的解決方案，它們并不完全一樣。評估到底是什么為 SCADA 解決方案提供了真正的動力，始終是物有所值的。

關鍵概念：

■ 現代 SCADA 系統支持更多行業標準，特別是數據結構和信息建模。

■ 當今的 SCADA 系統可以采集更多的智能數據，系統維護也有了顯著的改進。

思考一下：

您所在的企業在考慮升級 SCADA 系統時，最看重哪些性能？

審核編輯 ：李倩