数据采集和监控控制系统(SCADA)是一种基于计算机硬件和软件解决方案，无需人工干预即可自动化工业流程。它的工作原理是远程收集实时数据，然后对数据进行处理并控制相关设备。工程师利用SCADA系统远程或本地控制工业流程并实时收集、监控和处理数据。SCADA系统还使工作人员能够使用人机界面（HMI）软件直接控制和管理阀门、传感器、电机、泵等设备。

SCADA系统由硬件系统和软件系统组成。SCADA硬件系统包含客户端层和数据服务器层，客户端层实现人机交互，数据服务器层处理以及管理数据。SCADA软件系统通常由图形显示过程数据、诊断信息和数据管理的软件组成。

①主终端单元

主终端单元(MTU)作为中央通信服务器的角色，它位于控制中心，管理人机界面与RTU、传感器、PLC和其他设备之间的信息交互。

②远程终端单元

远程终端单元(RTU)是一种用于远程采集、控制的电子设备，RTU设备与远程站点的无线发射器、传感器、监视器和其他设备相连。RTU收集数据并将其传输到控制中心，在控制中心对其进行监控和处理。

③可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器(PLC)是一种可以替代RTU来控制系统的设备。PLC与传感器相连，可将传感器数据转换为数字信号。

④人机界面

人机界面(HMI)通常以SCADA系统的图形显示信息，供工作人员查看和控制，工作人员可以使用HMI访问控制单元。

⑤电子设备

电子设备包括基于微处理器的控制器、继电器等，这些设备能够与SCADA系统内的其他设备进行通信。

⑥网络服务器

网络服务器可以监控SCADA系统的网络硬件和软件，执行的功能包括设备监控、性能分析、设备发现和管理以及警报和数据分析。

⑦通信组件

SCADA系统通过无线、有线和互联网连接进行数据交互。

实时性高：SCADA系统通过提供所有设备和工作流程状态的实时信息，确保生产的安全性。

高效率：通过SCADA系统可以大大提高制造行业的生产效率和降低人工成本。

成本高：SCADA部署成本高昂，通常需要专用硬件、定制软件，以及对人工操作员进行日常使用和定期维护的培训。

复杂：SCADA系统使用起来较为复杂，SCADA系统部署需要工作人员具备专业知识。

①单体SCADA系统

单体SCADA系统依靠大型微型计算机进行处理，是独立的系统，没有与网络互连。

②分布式SCADA系统

在分布式SCADA系统中，信息和命令处理是分散执行的，分布发生在使用LAN连接的站点之间，可以实时共享数据。每项任务都分配一个专用站，与单体SCADA相比，这有助于降低成本。

③网络SCADA系统

最后，基于Web网络的SCADA系统使用户能够通过网络查看和交换数据并控制流程。网络SCADA系统通常使用互联网浏览器作为图形用户界面(GUI)，用户可以从客户端或者移动端访问系统。

SCADA系统在各个行业中都很受欢迎，包括新能源和电力、制造业、石油和天然气、水和废水处理以及运输行业。几乎每个工业化或运营密集型产业都需要通过专有SCADA系统解决方案来保持平稳运行。

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