SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，譯成中文就是監控與數據采集。從其名稱可以看出，其包含兩個層次的功能：數據采集和監控。下圖所示為一個市政工程SCADA系統。
智能儀表
在一些側重數據采集、信息集中管理與遠程監管的應用中，遠程控制功能要求較低。在這類SCADA系統中，大量使用各種現場儀表做下位機，如智能流量計量表、冷量熱量表、智能巡檢儀等。
2.2上位機
（1）上位機組成：
上位機系統通常包括SCADA服務器、工程師站、操作員站、WEB服務器等，這些設備通常采用以太網聯網。
實際的SCADA系統上位機系統到底如何配置還是根據系統規模和要求而定。根據安全性要求，上位機系統還可以實現冗余，即配置兩臺SCADA服務器，當一臺出現故障(zhang)時，系統自動卻(que)換到另外一臺(tai)工作。
（2）上位機功能：
數據采集和狀態顯示。
遠程監控。
報警和報警處理。
事故追憶和趨勢分析。>與其他應用系統的結合。
（3）選用工控機或商用機
在SCADA系統發展初期，上位機系統普遍采用工控機。因為工控機在商用計算機上進行了改裝與加固，以適應工業應用的要求，主要體現在：硬件結構、系統可靠性、抗干擾能力和環境適應性等。
然而，近年來，隨著商業機可靠性的不斷增強，以及商用機與工控機之間較大的價格差距，SCADA系統選用商用機做上位機已經十分普遍。對于可靠性要求高的場合，可以通過熱備等方式來實現。
2.3通信網絡
通信網絡實現SCADA系統的數據通信，是SCADA系統的重要組成部分。與一般的過程監控相比，通信網絡在SCADA系統中分演的作用更為重要，這主要因為SCADA系統監控的過程大多具有地理分散的特點，如無線通信機站系統的監控。
（1）上位機(ji)系統(tong)間網絡：
主要是連接上位機、服務器、通信設備、打印設備的局域網絡。
上位機還可以設置WEB服務器，提供遠程監控網絡。
（2）下位機系統間網絡：
包括連接I/O設備與控制器的現場總線，各種設備級總線等。
（3）連接上、下位機的通信網絡：
這部分網絡最復雜，形式最多樣，是SCADA系統的重要特點。
2.4檢測和執行設備
（1）檢測元件
SCADA系統中監控的參數按照數據類型可以分為模擬量、數字量和脈沖量等，模擬量包括溫度、壓力、物位、流量等典型過程參數和其他各種參數，而數字量包括設備的啟/停狀態等。
這些信號的獲取要靠各種檢測元件（傳感器）實現。
（2）執行器
執行設備接受下位機（控制器）的輸出，改變操縱變量，使生產過程按照預定要求正常運行。在不同的行業中，執行器類別不一樣，如在生產過程監控中，各種氣動執行器得到廣泛應用，典型的就是氣動薄膜調節閥，還有各種開關閥門。而在制造業中，各種步進電機、變頻器、伺服電機等調速設備得到廣泛應用。
3.SCADA系統典型架構
SCADA系統的發展三個階段：
集中式SCADA系統階段
分布式SCADA系統階段
網絡式SCADA系統
3.1集中式SCADA系(xi)統(tong)
所有監控功能依賴于一臺主機，采用廣域網連接現場RTU和主機。網絡協議比較簡單，開放性差，功能較弱。
網絡化(hua)SCADA系統(tong)以各(ge)種網絡技(ji)術(shu)為基礎，控制(zhi)結構更(geng)加分散化(hua)，信(xin)息管(guan)理更(geng)集中。
客戶機/服務器（C/S)。
瀏覽器/服務器結構（B/S），支持Internet應用，以滿足遠程監控需要。
與第二代(dai)SCADA系統(tong)相(xiang)比，第三代(dai)SCADA系統(tong)在結構(gou)上更(geng)加開(kai)放，兼容(rong)性更(geng)好，可以無縫集成到全廠綜合自動(dong)化系統(tong)中(zhong)。
由于SCADA系統的規模可以從幾百點到幾萬點，用戶對SCAD系統的需求是多樣的，因此對其系統架構提出了很高的要求。
SCADA系(xi)統屬于(yu)典型的(de)分布式計算機應(ying)用(yong)系(xi)統，在這樣的(de)系(xi)統中，體系(xi)結(jie)構(gou)是(shi)軟件系(xi)統中最本質(zhi)的(de)東(dong)西，良(liang)好的(de)體系(xi)結(jie)構(gou)意(yi)味(wei)著(zhu)普(pu)適(shi)、高效和穩定。由于(yu)體系(xi)結(jie)構(gou)是(shi)對復(fu)雜事務(wu)的(de)一種抽象，良(liang)好的(de)體系(xi)結(jie)構(gou)是(shi)普(pu)遍適(shi)用(yong)的(de)，它可(ke)以(yi)高效地處(chu)理(li)多(duo)種多(duo)樣的(de)個體需求。同時(shi)，體系(xi)結(jie)構(gou)在一定的(de)時(shi)間內保持穩定。當需求發生(sheng)變化時(shi)，程序員可(ke)以(yi)不用(yong)修(xiu)改系(xi)統的(de)體系(xi)結(jie)構(gou)。
3.2客戶機/服務器結構
C/S結構中客戶機和服務器之間的通信以
“請求一響應”的方式進行。客戶機先向服務器發出請求，服務器再響應這個請求，如圖1.3所示。
C/S結構最重要的特征是：它不是一個主從環境，而是一個平等的環境，即C/S系統中各計算機在不同的場合既可能是客戶機，也可能是服務器。在C/S應用中，用戶只關心完整地解決自己的應用問題，而不關心這些應用問題由系統中哪臺或哪幾臺計算機來完成。
客戶機/服務器結構
如在SCADA系統中，當SCADA服務器向PLC請求數據時，它是客戶機，而當其他操作站向SCADA服務器請求服務時，它就是服務器。顯然，這種結構可以充分利用兩端硬件環境的優勢，將任務合理分配到客戶端和服務器端來實現，降低了系統的通訊開銷。
3.3瀏覽器/服務器結構隨著Internet的普及和發展，以往的主機/終端(duan)和C/S結(jie)構都無法滿足當前(qian)的全(quan)球(qiu)網絡開放、互(hu)連、信息隨處可見和信息共(gong)享的新要求(qiu)，于是就出(chu)現(xian)了B/S型結(jie)構，如圖所示。
瀏覽器/服務器結構
B/S結構最大特點是：用戶可以通過瀏覽器去訪問Internet上的文本、數據、圖像、動畫、視頻點播和聲音信息，這些信息都是由許許多多的Web服務器產生的，而每一個Web服務器又可以通過各種方式與數據庫服務器連接，大量的數據實際存放在數據庫服務器中。這種結構的最大優點是：客戶機統一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶端不存在維護的問題
3.4兩種結構比較
（1）B/S模式的優點和缺點
B/S結構的優點表現在：
具有分布性特點，可以隨時隨地進行查詢、瀏覽等業務處理。
業務擴展簡單方便，通過增加網頁即可增加服務器功能。
維護簡單方便，只需要改變網頁，即可實現所有用戶的同步更新。>開發簡單，共享性強。
B/S結構的(de)缺(que)點表(biao)現在：
個性化特點明顯降低，無法實現具有個性化的功能要求。
操作是以鼠標為最基本的操作方式，無法滿足快速操作的要求。
頁面動態刷新，響應速度明顯降低。
功能弱化，難以實現傳統模式下的特殊功能要求。
（2）C/S模式的優點和缺點
C/S結構的優點表現在：
由于客戶端實現與服務器的直接相連，沒有中間環節，因此響應速度快。
操作界面漂亮、形式多樣，可以充分滿足客戶自身的個性化要求。
C/S結構的管理信息系統具有較強的事務處理能力，能實現復雜的業務流程。
C/S結構的缺點表現在：
需要專門的客戶端安裝程序，分布功能弱，針對點多面廣且不具備網絡條件的用戶群體，不能夠實現快速部署安裝和配置。
兼容性差，對于不同的開發工具，具有較大的局限性。若采用不同工具，需要重新改寫程序。
開發成本較高，需要具有一定專業水準的技術人員才能完成。
4.SCADA、PLC與(yu)DCS
SCADA系統集中了PLC系統的現場測控功能強和DCS系統的組網通訊能力的兩大優點，性能價格比高，特別適合測控點極為分散，對控制的要求不是特別高的場合。
PLC系統，即可編程控制器系統，適用于工業現場的測量控制，現場測控功能強，性能穩定，可靠性高，技術成熟，使用廣泛，價格合理。
PLC多作為SCADA系統的下位機。
DCS系統（集散控制系統），適用于測控點數多、測控精度高、測控速度快的工業現場，其特點是分散控制和集中監視，具有組網通訊能力、測控功能強、運行可靠、易于擴展、組態方便、操作維護簡便，但系統的價格昂貴。
SCADA系統在結構上體現為上、下位機的結構，下位機完成設備的直接控制，而上位機側重于信息集中管理，上、下位機通過通信網絡連接。由于SCADA系統的控制對象分布可能極為分散，因此，SCADA系統的通信通常比DCS要復雜，通信的形式也會多種多樣。
SCADA系統可以集成不同廠家的各種測控產品，開放性更好。而某一過程的DCS控制系統通常是某固定型號的。
5.SCADA系統的應用
在電力系統中，SCADA系統應用最為廣泛，技術發展也最為成熟。
它作為能量管理系統（EMS系統）的一個最主要的子系統，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統運行狀態、加快決策、能幫助快速診斷出系統故障狀態等優勢，現已經成為電力調度不可缺少的工具。
它對提高電網運行的可靠性、安全性與經濟效益減輕調度員的負擔，實現電力調度自動化與現代化有著不可替代的作用。
具體應用：
樓宇自動化
生產線管理它
機械人、機件臂系統
其它生產行業
無人工作站系統
