了解数字车间解决方案：SCADA和MES之间的区别是什么？

　　数字化工厂的本质是实现信息的集成。那么回到最根本的问题就是怎样实现信息集成，通常的解决方案有：SCADA（数据采集与监视控制系统）、IOT（物联网）和MES（制造执行系统）。


SCADA系统

       通用SCADA系统可分为3层。
       第一层：数据采集层
　　由RTU与一次仪表构成，完成现场原始数据的采集与预处理。根据设计需求还可以实现现场的数据存储，以保证通讯中断后数据的连续性；
       第二层：数据监控层
       在这层将利用各种软件远程仿真现场，实现数据的实时监控、实时报警。该层可根据对应的管理模式再分为分控中心、总控中心等，还可根据设计需求进行大量历史数据的存储；
       第三层：数据应用层
       在应用层实现对已采集数据的分析、整理，并根据需要实现多种形式的发布。业界很多公司分别在数据采集层、数据监控层、数据应用层都拥有极其稳定的产品和丰富的系统集成经验。



      


SCADA和IOT的共性

      SCADA系统、物联网系统以及其它工业自动化系统，都属于计算机网络技术发展的产物。根据物联网迅猛发展趋势分析，其将逐步取代部分SCADA系统。通过分析2类系统的架构体系，二者具备如下一些共同特征：
       1）体系结构分层
       两类系统均具备清晰完整的层次结构，便于设计者、使用者理解。SCADA系统的3层与物联网系统的3层都具备明确的定义及层间分界，但3层间功能上也有一些重叠。靠近现场的层由于采用现场总线技术，使得设备档案及诊断信息更为丰富；中简层体现更多的是运行数据监控、设备管理；而最上位的应用层可以涉及数据深度应用、设备维护计划、备品备件管理、设备资产管理等。
       2）一次仪表数据采集
       两类系统都需要有现场原始数据的采集，其准确性及数据可用性完全取决于该一次表的数据采集。在IOT中，对控制功能的体现更为突出。在SCADA系统中，常规的控制策略主要为单回路控制、串级调节、比率调节、均匀调节、前馈调节、自动选择调节、分程调节、非线性调节等，实现功能仍以PID调节为基础，辅以一定的功能块及控制算法。IOT中的常规控制得以扩展使用，各功能块之间可多重串接、并联连接、选择性连接、自动补偿、自动跟踪、无扰切换等，多配方自动改变参数或功能块连接方式，使得自动化应用变得透明、简单。
       3）对通讯网络的依赖
       两类系统均需要依赖网络，而物联网系统则更加依赖无线通讯网络。由此可见，保证无线通讯是实现物联网的必要条件。无线通讯主要的特点是安装便捷、应用灵活、低成本、易于扩展等，最主要是适用于多种协议标准，包括802.11a、802.11b、最新混合标准802.11g。
       4）数据处理应用
       原始数据采集后，两类系统对所得的数据都进行了综合应用处理。通过结构可以看出，物联网系统对数据处理更深入。企业海量的生产数据是企业经营决策的重要依据，对于采购管理、成本控制、提高经营的经济效益具有重要的参考价值，对于控制生产成本、扩大利润，从而保证企业利润目标的实现。由此可见，数据的深度处理后，对指导全企业生产经营，具有十分重要的意义。
   


SCADA系统与MES系统

      SCADA在工厂自动化系统中，处于PLC与MES之间，由于自动化系统的整合需求越来越高，因此SCADA也出现往上与MES整合的趋势，多数厂商都认为SCADA的‘MES’化，将会是未来不可避免的趋势。
       不过比较SCADA与MES两者系统，SCADA在资料撷取与监控的强大效能，终究非MES所能全面取代，而就功能取向来看，MES最主要的作用仍在于管理，在自动化平台的资料流中，SCADA是属于资料提供者，而MES是接受者，SCADA将从PLC所撷取到的资料，往上送给MES，MES再与其他资讯一起汇整，分析出资料意义，提供给管理者。
       不管是SCADA或MES，对企业来说都只是自动化架构的一部分，因此无从比较谁比谁重要，都是透过自动化系统优化作业流程、合理配置与即时调度资源，达到降低制造成本、提升设备稼动率。
       但这并不是说建置了SCADA或MES，所有问题就会解决，系统架构完成后，企业就必须从SCADA系统运作所产生的数据，来填补过去资讯不足所产生的疏漏提升效率。导入企业对SCADA常会有一种错误的观念，以为系统一架构起来，就能解决所有问题，其实SCADA多数只是产出相关数据，企业要做的是如何利用这些数据改进以往疏失，进而建构未来愿景。



      SCADA与MES内容不同、所能解决的问题也不同，SCADA主要是以设备为主，透过资料撷取与监控，来产生各种设备资料，提供给MES，MES是重视现正发生的现场生产情况，能够即时解决现在的生产资源瓶颈问题，就目标的区隔来看，SCADA着重的是设备，MES则是制程。

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