SCADA系统与MES系统的关系解析

SCADA是 Supervisory Control And Data Acquisition 系统，即数据采集与监视控制系统的缩写，SCADA系统是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统，和DCS、PLC系统一样，是工业过程自动化和信息化不可或缺的基础系统。




SCADA的组成


SCADA系统的组成，主要有五个部分组成，监控计算机、远程终端单元（RTU）、可编程逻辑控制器（PLC）、通信基础设施、人机界面（HMI）。

监控计算机：这是SCADA系统的核心，收集过程数据并向现场连接的设备发送控制命令。它是指负责与现场连接控制器通信的计算机和软件，这些现场连接控制器是RTU和PLC，包括运行在操作员工作站上的HMI软件。

远程终端单元：也称为（RTU），连接到过程中的传感器和执行器，并与监控计算机系统联网。RTU是“智能I / O”，并且通常具有嵌入式控制功能。

可编程逻辑控制器：也称为PLC，它们连接到过程中的传感器和执行器，并以与RTU相同的方式联网到监控系统。与RTU相比，PLC具有更复杂的嵌入式控制功能，经常被用来代替RTU作为现场设备，因为它们更经济，多功能，灵活和可配置。

通信基础设施：这将监控计算机系统连接到远程终端单元（RTU）和PLC，并且可以使用行业标准或制造商专有协议。RTU和PLC都使用监控系统提供的最后一个命令，在过程的近实时控制下自主运行。通信网络的故障并不一定会停止工厂的过程控制，而且在恢复通信时，操作员可以继续进行监视和控制。

人机界面：人机界面（HMI）是监控系统的操作员窗口。它以模拟图的形式向操作人员提供工厂信息，模拟图是控制工厂的示意图，以及报警和事件记录页面。在许多安装中，HMI是操作员的图形用户界面，收集来自外部设备的所有数据，创建报告，执行报警，发送通知等。


SCADA的作用


SCADA系统对生产过程中采集的数据是以产品为中心，对人、机、料、法、环、检测、研发进行关联分布，以生产设备运行过程中所产生的数据为核心，为企业生产管理带来更多帮助：1、帮助企业实时采集到生产过程中的各类数据，代替人工作业的同时，也避免了一定的因人员工作失误所带来的损失，不仅提高了工作效率，也能实时监测到生产过程中的所有不正常数据，为产品的质量又提供了一层保障。2、SCADA系统提供每台设备生产数据，使得生产情况直观明了，方便企业管理层人员对生产情况进行分析，同时帮助企业优化生产，使生产计划变得更科学与更合理。3、实现对产品、生产进度、生产效率、质量信息、设备运行等管理过程的数字化与智能化改善，优化生产过程的数字化管控能力。


SCADA与MES的关系


       对于现代工业企业，如何能使决策者随时查看生产过程数据，以便快速地做出更为灵活的商业决策，是企业信息化建设的关键，在企业MES系统所关注的各项资源中，生产过程信息依然是重要的资源，如果不能解决生产过程信息实时有效上传的问题，将仍然无法充分利用和保障MES系统及ERP管理系统的投资。

       在流程工业生产过程及调度优化需要将大量的实时测量数据进行集成和存储，采用集散控制系统(DCS)和关系数据库技术难以满足速度和容量的要求，同时无法平台化和标准化，相关接口不统一，访问复杂，不适合大规模集成的需要。因此以分布式实时库设计的SCADA系统及实时数据库系统紧密的关联到了一起。

       实时数据库系统能够提供高速、及时的实时数据服务，能够有效地集成异构控制系统，提供分布式的数据服务，使企业全生产过程控制和业务管理相结合。

       企业综合管理系统、生产指挥、监控调度系统不可或缺的包括SCADA系统组及实时数据库系统，构建这些业务系统包括采集服务器、系统服务器、实时历史数据库服务器、关系业务数据服务器、报务器等。因此对于软件供应商则需要提供一体化集成平台及解决方案，满足横纵向及业务系统的无缝集成，实现企业深度两化融合提升企业生产自动化强化企业经济运营效益，打造深度两化融合的生态系

       SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监控与数据采集系统，以生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及手段。SCADA系统属于典型的分布式计算机应用系统，在这样的系统中，良好体系架构意味着更、稳定，具有行业应用的灵活适应性，在需求变更的情况下可适配于多业务场景，满足用户的要求。

       SCADA系统是位于2级的典型的PCS过程控制与反馈系统，它与位于3级的企业制造执行系统MES系统相辅相承，在一般化的应用场景中：SCADA系统负责与设备实时通讯，实时记录与报警，关键信息在处理之后，传递与MES系统进行归档与业务逻辑处理，我们可以定义在SCADA系统的某些事件(Event)能触发MES系统中的流程事务（Transaction），同时MES系统中流程控制逻辑、作业参数、配方等信息也可以交由SCADA系统执行。

       我们可以这样理解："工业4.0" 若没有MES系统就名不符实， MES系统软件 如果离开了SCADA系统将无法实现智能互联与智能感知。


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