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工业领域SCADA与ICS术语有什么区别

2019年03月13日 11:41:33来源:51CTO博客作者:tasnrh关键词:SCADA系统
  初入工业范畴的新手,关于SCADA系统和ICS体系有什么差异很难做一个差异,由于有些人告诉咱们这是没有差异的。可是假如没有差异,那为什么咱们需求两个不同的姓名?
 
  这个问题一直困扰着我很久,我觉得要解说这个问题,或许需求这个工程师在工业自动化范畴作业多年,对工业自动化有适当深的知道才能够。在工业自动化范畴,专业的术语不只有SCADA和ICS,还有进程操控,离散操控,工业自动化,制作自动化体系,分布式操控体系,能源管理体系等等。我觉得作为一个初学者,搞清楚这些术语的意义以及这些术语的前史来源,是咱们入门的第一步。
 
  SCADA体系,严厉来讲是工业操控体系(ICS,Industrial Control System) 的一部分,但现在许多时候SCADA体系和工控体系都是混用。所以使得咱们这些入门这困惑不已。一般来讲,SCADA通常指跨过大型地舆区域的操控体系,例如气体管道、输电体系或配水体系,由于在开端的时候,大型的工厂体系往往都是这些输气输水输电的大型工厂模型。根据传统的原因,“SCADA”就通常被新闻界、政府官员和大众所熟知和引证,这样照成的结果就是新闻界、政府官员和大众都以为SCADA是代表了工业自动化的一个术语。而工业界也一起运用这两个术语SCADA和ICS,可是就技能视点来说,“SCADA”仅仅是指那些用于覆盖广泛地舆区域的操控体系,假如要代指的是一切类型的工业自动化,"ICS"才是工业界在技能上对工业自动化的称号最正确的术语。
 
  理解了SCADA和ICS的差异之后,那么咱们就需求来看看SCADA以及ICS产生的来龙去脉了。
 
  首要咱们需求回忆微操控器之前工业操控的前史。在那些工业前史中,从事工业操控的从业者们接触的是:
 
  1、进程操控
 
  2、离散操控
 
  3、广域操控
 
  那个时候没有PLC、DCS以及SCADA这些术语,有的只有这些:如进程操控、离散操控以及广域操控等等术语,而这些术语中,进程操控体系运用机械气力学用于逻辑操控,离散操控体系运用继电器用于汽车等职业的工业操控,广域操控运用的晶体管和无线电完成地舆和功用上的分散操控。这些不同的工业操控分类以及根底技能的差异也意味着体系、员工、功用和术语都将会有所差异。
 
  在今日,这些分类由于微操控器的兴起而发生了改变,逐步的兴起了一些新的名词术语,比如PLC、DCS以及SCADA等。这些术语是以微处理器为代表的一个新的工业操控时代由于中心技能的革新而引发的术语或许说是架构的革新。可是和微处理器之前一样,这些术语又和之前的进程操控等穿插存在,比如进程操控首要应用于精炼厂等职业,典型的操控设备是分布式操控体系(DCS);离散操控首要应用于汽车等职业,典型的操控设备是可编程逻辑操控器(PLC);而SCADA则应用于广域操控,所谓广域操控就是大范围的操控,比如大型传输管道职业,典型的操控设备是主终端单元(MTU)/ 长途终端单元(RTU)。
 
  现在微操控器很快,每个人(特别是厂商)都意识到,理论上都能够将这些自动化操控都通过通用的微操控器来完成。我说“理论上”,由于在曩昔的这几年里,每一个垂直范畴现已开发出了许多专门的常识和体系(习惯),这个是运用通用微处理来完成一切自动化操控的难点之一。可是,在今日的一个PLC中,咱们能够运用PLC进行进程操控,由于它有一个PID操控器。当然,PLC有一个PID功用块,可是它缺少流程工程师在DCS上预期的70%的功用。类似地,在尝试对DCS进行高速离散操控也是或许的。现在咱们也能够在SCADA体系上运用PLC作为长途终端单元等等这些交融以及打破了传统中微处理时代之前进程操控、离散操控以及广域操控的分类和技能划分,而根据微处理时代的工业自动化操控完成了交融的趋势。
 
  到今日,一切的供应商正在慢慢地交融到真实能够移动到其他空间的产品。然而,仍然有许多经历和传统使得这不太或许。相同,产品被优化,以在给定的垂直方面表现最好的功能以及功用完成。根据这样的环境要素,利用传统的工业技能很难完成(或完成周期太长)将产品交融到真实能够移动到其他空间的产品。可是现在虚拟化技能的兴起现已推翻了ICT职业的架构,完成了几乎一切ICT范畴的异构架构的统一和交融。我看到许多厂商现已开端在对这一块加大投入,利用虚拟化技能推翻原有的工业操控产品架构,能够快速完成上述所说,将产品交融到真实能够移动到其他空间的产品。
 
  上述的这个针对PLC的虚拟化架构目前正有国外的一个组织在完成,这种虚拟化PLC的架构将PLC执行环境与I/O模块解耦来利用这些PLC功用模块,一起运用支持SDN的以太网架构供给与分离的I/O子体系的互联。
 
  在vPLC中,PLC I/O总线被高速网络功用所取代,SDN答应在I/O结构上创建灵敏的虚拟通道,以适应vPLC实例和I/O模块之间的连接流,例如传感器接口或运转操控器,并且根据SDN的操控能够供给灵敏的业务阻隔。此外,由于近年来在现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)技能方面的进展,这种I/O模块能够运用FPGA或ASIC模块以更低的复杂度来构建。在这种架构中,SDN重新配置是通过SDN操控器经由与其北向接口交互的高可用性(HA)服务器(图中未示出)来管理的。HA服务器连续监督SDN交换机统计信息和途径可达性,在功能下降或毛病的情况下触发重新配置进程。虚拟化PLC之后的发出是显而易见的,咱们值得等待。
 
  因此根据虚拟化架构的工业架构以及自动化操控架构,将会又是另一种以技能中心驱动的术语以及体系的改变。
 
  言归正传,在外行人都在以SCADA来代表工业自动化体系的时候,咱们工业界内部这些年针关于工业自动化的术语评论在前史上也从前发生了许多的评论:
 
  毫无疑问的是,工业操控体系(ICS,Industrial Control System)是这种评论的获胜者,不然今日咱们也没法运用ICS代表工业自动化的技能和体系。在这些争辩中,工业自动化(IA,Industrial Automation) 从前是一个非常有力的竞争者。制作和操控体系(M&CS,Manufacturing and Control Systems)由ISA-99委员会运用,直到2006年停止运用。在停用之后,ISA-99委员会启用了工业自动化与操控体系(IACS,Industrial Automation and Control Systems),直到今日还在运用。操控体系(Control Systems)这个竞争者包含太抽象,由于它包括了楼宇自动化甚至家用电器的操控体系等等。最终一个是SCADA体系 ,工业界以为SCADA作为一个全面的术语,SCADA是不达标的,由于工业界一切的老工程师都以为SCADA是管道体系、输电等的广域操控的总称。据说这个评论从前持续时间长达30年之久,最终许多操控工程师共同觉得将“工业操控体系”(ICS)界说为全面的工业操控范畴的全面总称术语。
 
  可是由于ICS还没有被外行人所普遍知道,所以现在咱们所写作的术语中,都是这样的表述:“ICS/SCADA”。
 
  跟着工业互联网、工业大数据等的兴起以及对ICT范畴的交融,我相信这个关于术语的辩论还没有结束....
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