1 概述

SCADA的英文是Supervisory Control And DataAcquisition，監(jiān)控與數據采集，從名稱可以看出SCADA系統(tǒng)的主要功能數據采集和監(jiān)控。

一般的SCADA系統(tǒng)由上位機和下位機及通信網絡組成，隨著企業(yè)業(yè)務規(guī)模的不斷壯大及互聯(lián)網技術的發(fā)展，第三代SCADA也就是網絡化階段的大型SCADA系統(tǒng)在結構上更加開放，兼容性更好，可以無縫集成到全廠綜合自動化系統(tǒng)中。由此大型SCADA系統(tǒng)規(guī)模、穩(wěn)定性及開放性要求更高，可以由幾百點到上萬點，用戶對SCADA系統(tǒng)的需求越來越多樣化，因此對于系統(tǒng)架構提出了更高的要求。

SCADA系統(tǒng)是一類功能強大的計算機遠程監(jiān)控與數據采集系統(tǒng)，它綜合利用了計算機技術、控制技術、通信與網絡技術，完成了對測控點分散的各種過程或設備的實時數據采集，本地或遠程的自動控制，以生產過程的全面實時監(jiān)控，并為安全生產、調度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供必要和完整的數據及手段。SCADA系統(tǒng)屬于典型的分布式計算機應用系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中，良好體系架構意味著更高效、穩(wěn)定，具有行業(yè)應用的靈活適應性，在需求變更的情況下可適配于多業(yè)務場景，滿足用戶的要求。

典型的SCADA系統(tǒng)工程架構圖如下所示：

對于現代工業(yè)企業(yè)，如何能使決策者隨時查看生產過程數據，以便快速地做出更為靈活的商業(yè)決策，是企業(yè)信息化建設的關鍵，在企業(yè)MES所關注的各項資源中，生產過程信息依然是重要的資源，如果不能解決生產過程信息實時有效上傳的問題，將仍然無法充分利用和保障MES及ERP管理系統(tǒng)的投資。

在流程工業(yè)生產過程及調度優(yōu)化需要將大量的實時測量數據進行集成和存儲，采用集散控制系統(tǒng)(DCS)和關系數據庫技術難以滿足速度和容量的要求，同時無法平臺化和標準化，相關接口不統(tǒng)一，訪問復雜，不適合大規(guī)模集成的需要。因此以分布式實時庫設計的SCADA系統(tǒng)及實時數據庫系統(tǒng)緊密的關聯(lián)到了一起。

實時數據庫系統(tǒng)能夠提供高速、及時的實時數據服務，能夠有效地集成異構控制系統(tǒng)，提供分布式的數據服務，使企業(yè)全生產過程控制和業(yè)務管理相結合。

企業(yè)綜合管理系統(tǒng)、生產指揮、監(jiān)控調度系統(tǒng)不可或缺的包括SCADA系統(tǒng)組及實時數據庫系統(tǒng)，構建這些業(yè)務系統(tǒng)包括采集服務器、SCADA服務器、實時歷史數據庫服務器、關系業(yè)務數據服務器、報警服務器等。因此對于軟件供應商則需要提供一體化集成平臺及解決方案，滿足橫縱向及業(yè)務系統(tǒng)的無縫集成，實現企業(yè)深度兩化融合提升企業(yè)生產自動化強化企業(yè)經濟運營效益，打造深度兩化融合的生態(tài)系統(tǒng)。

2 力控SCADA系統(tǒng)與實時數據庫系統(tǒng)核心產品介紹

力控ForceCon家族產品覆蓋整個工業(yè)信息化領域，通過分布式實時數據庫的特點實現系統(tǒng)間的高效集成、級聯(lián)及擴容，可為企業(yè)用戶提供一個快速/高效的平臺產品，滿足各種工業(yè)信息化企業(yè)需求。

以“分布式實時數據庫”為核心搭建力控家族“工業(yè)控制消息總線”，并支持集成面向服務（SOA）系統(tǒng)架構的“信息服務總線”。消息總線和服務總線提供可靠通用的信息交互機制和廣域服務機制，實現整個系統(tǒng)間的安全高效的數據通信和應用集成。貫穿整個企業(yè)信息化業(yè)務，可以自由構建不同規(guī)模的應用，實現從底層工業(yè)現場控制（小型場站系統(tǒng)、嵌入式HMI）、到生產調度指揮管理（SCADA）及上層信息化管理（MES、ERP）的融合。

力控SCADA平臺軟件eForceCon核心網絡化及分布式的架構設計，充分利用分布式實時庫的特點，可以保證生產數據精確輸出并完成可視化，無限的分層結構可使大型企業(yè)信息盡收眼底?？勺杂蓸嫿ú煌?guī)模的應用，滿足用戶對企業(yè)信息化的多樣性要求，是搭建SCADA系統(tǒng)的核心組成，可作為SCADA服務器、報警服務等。

而力控企業(yè)級實時數據庫pSpace則是實時數據庫系統(tǒng)的核心組成，是一個高性能、高吞吐能力、可靠性強、跨平臺的實時/歷史數據庫系統(tǒng)，可以用于采集、壓縮、存儲、加工、分析等任何帶有時間特性的生產信息。實時歷史數據庫可用于工廠過程的自動采集、存儲和監(jiān)視，可在線存儲每個工藝過程點的多年數據，可以提供工廠模型，生產運營管理、設備運行管理、歷史追憶、生產報表等多種調度管理模塊。

 2.1 SCADA軟件實時數據庫特點

符合“工廠數字化模型”設計，按照分層分級的區(qū)域性管理；

支持無限分層和擴展，實時數據庫根據情況可對生產數據按區(qū)域、單元、子單元等層次來管理數據

數據庫內置多種功能塊，來完成生產數據的輸入與輸出處理，可實現累計、統(tǒng)計、控制、線性化、小信號切除、PID控制、各種運算等多種功能。

支持豐富的數據點類型如模擬量、數字量、累積點、濾波點、雪崩過濾點，軟件開放數據點的擴展接口，可根據業(yè)務定制應用擴展點如事故追憶，運行記錄點，同時軟件支持用戶自定義點設計，可根據業(yè)務應用搭建數據模型。

歷史數據存儲歸檔支持數據定時存儲、條件存儲、變化壓縮存儲、趨勢壓縮存儲等多種儲存技術。

具備分布式的數據源管理模式，可視化無需編程直接訪問遠程數據源，完成生產監(jiān)控、查詢、曲線分析等各項功能。

支持基于EXCEL或關系數據庫的點表導入和導出，方便工程管理和開發(fā)。

支持數據自主歸檔及備份

支持高性能優(yōu)化調度管理，全面提升數據庫性能；

具備高可用的集成接口，如Java、.Net、C++、WebService；

2.2 企業(yè)級實時歷史庫特點

多平臺的支持能力，可運行于Windows以及RedHat、Ubuntu、CentOS等多種Linux操作系統(tǒng)

卓越的數據處理能力，數據點容量可達到300萬，讀寫數據峰值處理能力可達到50萬條數據每秒，能夠支持1000個以上并發(fā)客戶端連接同時操作。

數據庫歸檔采用二次壓縮技術，一次有損壓縮，二次無損壓縮算法，只保存數據的關鍵特征，壓縮率可達到40:1，能夠有效的保障數據的長期歸檔。

支持OPC HDA 1.20標準中定義的數據處理功能集，支持數據的插入、替換、刪除、按時間段刪除等操作，支持22種數據統(tǒng)計查詢方法。

提供C API/ .NET API/ Java API/WebService 等多種二次開發(fā)接口，同時還提供了OPC DA、OPCUA等訪問接口，可實現測點管理、安全管理、數據管理等多種功能，為用戶二次開發(fā)提供有力支持。

支持公有云、私有云。支持阿里云、amazon、盛大云等主流云服務廠家，支持私有云部署，包括Hyper-V、VMware、KVM等虛擬化平臺。

支持公有云服務器分布式部署，多節(jié)點事物實時調度機制，支持多節(jié)點負載均衡。采用分布式實時事物提交協(xié)議，保證數據全局一致。 支持多副本存儲機制，避免節(jié)點故障導致的數據損壞或丟失。