将对制造和基础设施业务中的重要系统SCADA进行解释。什么是 SCADA？是什么让它成为可能？以下是一些采用 SCADA 的系统的示例，以及为什么它们被认为对智能工厂至关重要。
什么是 SCADA
什么是已经在海外广泛使用并在日本逐步考虑的SCADA？让我们来看看它的功能和作用。
监控、控制和数据增益
SCADA是 “监督控制和数据采集” 的首字母缩写，发音为 “Skada”，直接翻译成日语，“监视控制和数据采集”，它实际上是具有该词中功能的监视控制系统之一。
SCADA 收集和分析数据，同时监视和控制从各种设备和传感器发送的数据。除了这些功能外，还可能包括警报和安全功能。此外，收集和积累的一些数据以易于理解的图形显示，从而可以进行直观的监控。
SCADA 的角色
那么，SCADA在整个嵌入式设施中扮演什么角色呢？
简而言之，它的作用是 “可视化场地并管理整个设施”。尽管它看似显而易见，也不是什么特殊功能，但从来没有一个系统可以同时对整个设施进行可视化和管理。有一个名为DCS的控制系统由专用硬件组成，这与SCADA的作用不同，因为它是一个由设备划分的分布式监控系统。
为了执行这种数据采集和管理的作用，必须连接所有设备才能与系统通信。因此，SCADA 通常在其配置的设备之间建立网络和外部通信。
SCADA的重要性在于 “通过易于理解的显示进行可视化” 和 “对整个设施进行集体管理”。它的作用是汇总从每台设备接收到的数据并将其交付给人们。
这与工厂智能化所必需的作用一致，近年来，工厂在每个国家的制造领域都在不断发展。在智能工厂和智能工厂中，理想的情况是将所有传感器和设备连接到网络，并且应将它们获得的数据进行可视化和集体管理。SCADA是一个起着这种作用的系统，因此，如果将其整合到智能工厂中，它将发挥非常重要的作用。
内置 SCADA 的系统
SCADA 是一个数据收集系统，主要目的是分析和显示采集的数据。它将没有控制设备的能力。因此，为了根据采集的数据进行控制，必须将其与其他控制设备或系统配合使用。例如，在制造业和基础设施业务中，可以建立五层模型：
五层使用 SCADA
- 操作设备
它是直接执行物理过程的层，可以说是整个设备的指尖。包括电机和泵等设备。
- 传感器/控制
这是执行感知和控制的层。在传统控制系统中，控制在这里进行，由人眼监控。传感器、PLC（定序器）和 RTU（远程终端单元）等设备属于这一层。
- 监测和数据收集
该层监视和收集有关设备运行和控制状态的数据。SCADA 位于此处。
- 操作状态管理
该层管理生产线和设备的运行状态。它是需要与生产控制、过程控制、原材料到达、产品装运等相关联的部分，包括MES（制造执行系统）和MOM（制造运营管理）。
- 管理计划
而这个管理计划的层位于顶部。ERP（企业资源计划）对应于此部分。
SCADA 将现场端和管理端之间的中间部分连接起来
通过这种方式，SCADA位于中间点，从中点接收来自直接在现场运行的设备和传感器的信息，并将其桥接到管理和执行信息的各层。
如果你把整个设施看作是一个像公司一样的组织，可以说你掌管着该领域的第一线。SCADA 就像系统上的现场主管一样。
SCADA、工业物联网和边缘计算
鉴于SCADA收集数据的系统处于该领域的最前沿，它应该能够在工业领域作为物联网（IIoT）软件平台运行。特别是，与边缘计算有关。
将SCADA与边缘计算连接后会发生什么变化和演变？
使用嵌入式 SCADA 提高系统的速度
边缘计算通过在现场最前沿处理数据来提高设备响应速度。详细了解边缘计算可以做什么。（边缘计算为何备受关注：云和本地有什么区别| Stratus）
另一方面，SCADA在从设备和传感器提取和处理数据方面发挥作用。这意味着您已经能够在边缘端处理数据。然后，只需将SCADA连接到云端，SCADA就可以发挥边缘计算的作用。
通过这种方式，SCADA是一个可以通过将其与边缘计算连接来获得优势并发挥更大能力的系统。
领先一步，让智能工厂更上一层楼
智能工厂，可以说是通过云和工业物联网（工业物联网，工业领域的物联网）的发展实现的下一代制造业。
在典型的智能工厂中，数据是从安装在各种设备中的传感器收集的，然后发送到云端，这使得从任何地方检查运行状态成为可能。这是智能工厂的一大优势。SCADA 是收集、控制和监控这些数据的合适系统。
但是，随着实际运营的智能工厂数量的增加，某个问题浮出水面。这是数据处理的速度。当涉及到从任何设备向网络上的云端发送和接收大量数据并进行处理时，就会出现流量问题。
当数据从站点到云端以及从云端来回发送到站点时，会有数百毫秒到几秒钟的时间延迟。这种时间延迟对智能工厂来说是一项挑战。
在制造业的最前沿，智能工厂通常配备高性能设备，以实现精确和高速的运行。尽管有如此先进的设备，但如果在数据传输/接收和处理方面存在时间延迟，设备的性能就无法得到充分利用。即使有一分钟的时间延迟，如果积累，也会因为周期减少而造成浪费。
边缘计算是应对这些挑战的解决方案。它不是向云端发送和接收所有数据，而是在站点附近近乎实时地处理数据，从而提高设备性能。SCADA还可以通过在收集数据的同时与边缘计算建立联系来发挥去中心化的作用。
这样，通过结合运营 IIoT、SCADA 和边缘计算，智能工厂可以发展到一个新的水平。
带边缘元素的监视和控制系统-SCADA
我解释了SCADA是什么样的系统，以及它在工业物联网中的功能和作用。我们还介绍了操作方法与边缘计算之间的关系。
SCADA出现在20世纪90年代，其系统本身已经发生了变化，并已在海外广泛使用。此外，随着外围PLC和RTU的发展，它在功能上不断发展，同时进一步提高了其实用性。除此之外，边缘计算的重要性已经得到认可，SCADA也受到了很多关注。嵌入关键基础设施业务和大型制造工厂的SCADA预计将继续发展。
