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儀表網 行業科普】監控和數據采集(S
CAD)軟件的最新進展正在助力工業物聯網(IIoT)的實施，包括更多的集成、基礎設施監控和快速開發等關鍵領域。
監控和數據采集(
SCADA)軟件的最初設計，旨在收集來自分布式來源的信息，并為運行人員提供最佳控制過程所需的信息。現在，SCADA系統由于易于實施并具有更多分析功能，已成為制造企業的重要組成部分。盡管市場已經成熟，但SCADA技術仍在不斷發展和進步。
以下是SCADA系統的7個關鍵進展，它們對制造企業推進工業物聯網（IIoT）的實施至關重要。
▲與 20 年前的平臺相比，如今的監控和數據采集軟件平臺具有更多的功能和優勢。
圖示為采用 Iconics Genesis64 高性能 SCADA 的冷水冷卻系統視圖。
1 向下集成
隨著SCADA應用不斷增長，并與更多工業數據集成，使用戶能夠為其現有SCADA系統帶來更多價值。過去，安裝SCADA系統主要是為了提高過程的性能，而現在，這些系統正在收集更多數據，尤其是分布式和以前難以訪問的數據，現在可以通過互聯網和蜂窩網絡進行連接以獲得這些數據。
在SCADA之下連接的最大變化是物聯網協議的引入，三種最常見的是Web服務客戶端、消息隊列遙測傳輸(MQTT)代理和客戶端以及OPC統一架構(UA)客戶端。這些支持互聯網的協議具有較高的性能和安全性，非常適合于從遠程傳感器收集數據。
2 基礎設施監控
這是另一個關鍵的發展領域，將SCADA與建筑基礎設施和網絡基礎設施以及其它領域聯系起來以提高系統可靠性。此功能通常意味著包含BACnet、SNMP或操作系統服務連接器，以收集和監控來自這些數據源的數據。
3 向上集成
現代SCADA系統具有龐大的數據存儲庫和分層分析。這些信息被集成到其它系統中，特別是本地或遠程制造執行系統(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。
SCADA解決方案現在配備了一些模塊，可以實現數據包的情景化，以便信息系統可以使用這些數據。這些SCADA解決方案通常被稱為工作流或橋接模塊，不僅可以創建數據聚合，還可以與其它系統交換數據集，用于系譜跟蹤、訂單處理、工作進度跟蹤、計劃和調度、維護管理和其他功能。SCADA軟件已通過Web服務、MQTT發布、OPC UA服務器和專門構建的接口得到增強，以滿足關鍵行業的需求。
4 與工業數據庫的集成
現代SCADA軟件平臺不僅僅是工業解決方案，它還能與所有其它工廠系統集成，提供和提取數據用于顯示和分析。這意味著 SCADA圖形除了能為傳統的操作員界面提供對象外，還能增強面向數據庫和表單的應用。在考慮SCADA顯示時，用戶應將庫存系統、資產管理系統甚至客戶關系管理(CRM)系統中的數據視為有價值信息的潛在來源，以與SCADA儀表盤集成。
5 快速開發
實現更具成本效益的SCADA的途徑是更簡單、更直觀的配置。雖然開發人員在使用軟件開發工具和技術時變得越來越聰明，但歸根結底，SCADA是最終客戶的財產，對他們來說，在支持SCADA的應用方式方面擁有一定程度的自主權是很重要的。
SCADA系統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和腳本。現在SCADA軟件還配備了快速開發工具，可通過導入、導出和自動復制功能實現高度可擴展性。
6 信息模型
目前正在發生的最大的工業變革之一，是向工業4.0、智能制造和數字化的轉型。其理念是優化利用所有數據，以提高性能、質量并降低成本。優化數據使用是一個遠大目標，除了頂尖的大型企業之外，對于大多數人來說這似乎有些遙不可及。為了更好地利用數據，工業領域將依賴并整合未來的標準。這不僅包括數據傳輸標準，如MQTT或OPC的標準，還包括設備和過程的數據結構標準，也稱為信息模型。
理想情況下，如果數據以標準形式存在，則可以開發應用程序來使用這些模型，并自動進行配置以使用戶受益。用戶可以創建數據模型以在組織內進行增量改進(統一的命名空間)，也可以利用行業標準數據模型(相對較新且正在進行的開發)。
未來的愿景是，增值應用將能與信息源(如SCADA)通信，自動發現機器和過程的信息模型，只需按下按鈕即可進行配置。SCADA軟件應支持信息模型(資產定義)，并遵循ISA-95等標準來實施企業控制系統的集成。
7 3D圖形
在設計中使用2D工藝圖形很常見。重點是簡化操作員屏幕，以便在需要更多信息時提供漸進式披露，并利用柔和的顏色來消除眼睛疲勞，必要時加粗顯示圖形。這一趨勢被稱為高性能圖形，并體現在ISA-101標準中。
技術也提供了基于實時過程數據的3D動畫功能。例如，機器人位置的描述可以與現實世界工況相匹配。3D在描述建筑信息/管理/自動化系統(BIM–BMS–BAS)中的信息方面更具價值。SCADA系統也在改進，以利用計算機輔助設計(CAD)軟件提供的3D模型，用真實世界的信息來實現動畫模型。
SCADA似乎已經存在很長時間了，許多制造企業仍在使用20多年前安裝的SCADA系統。現代SCADA平臺提供了更豐富的功能。此外，由于高度重視快速開發，與以前的SCADA遷移路徑相比，從一個SCADA解決方案到另一個的轉換也大大簡化。鑒于此，可能是時候考慮升級到新的SCADA系統了。
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