工业自动化 最好用的SCADA软件推荐——PLC和windows间交互（Modbus添加XXx.net库文件）+智能工厂中的SCADA系统
工业自动化 最好用的SCADA软件推荐
从数字内容到实体消费品生产，自动化无处不在。它降低了成本，提高了一致性，提高了生产力。SCADA软件是工业自动化的必备品。
SCADA应用程序将现场数据和计算结合在一个地方，使操作员能够在生产实际商品的任何行业中提供出色的产品性能。
什么是SCADA软件?
SCADA是监督控制和数据采集的首字母缩写。这是工业生产过程和机器的高级管理概念。工厂中的SCADA系统通常由不同的组件组成，如下所述：
- - 许多执行器和传感器收集实时机器数据。
- - 远程遥测或终端单元 (RTU) 将机器数据传输到软件。
- - 可编程逻辑控制器 (PLC) 将指令从软件传送到传感器和执行器。
- - 用于有线或无线数据通信的网络。
- - SCADA计算机分析和处理工业数据。
- - 人机界面 (HMI) 软件为操作员提供 GUI 控制。
如果您从事以下行业，则必须使用强大的 SCADA 软件来实现业务现代化：
- - 消费品、电器和汽车制造
- - 炼油和化工
- - 发电厂
- - 私人或公共基础设施，如水、电、废水处理、天然气管道等。
- - 海港、陆港、机场、公寓楼等的设施管理
- - 家庭或办公室公用设施控制，用于加热、冷却、燃气、通风等。
SCADA软件推荐
我们研究了市场上的许多SCADA工具，并为您的业务找到了以下有用的平台：
Adroit Ignite
Adroit Ignite 是市场上可扩展的先进SCADA解决方案。其HMI应用程序使用最先进的技术构建，使其高度灵活，快速且易于使用。
HMI软件应用程序的产品为各行各业提供智能可视化解决方案，包括汽车、公用事业、食品和饮料、电信、生命科学、制造、采矿、物联网和楼宇管理。
该工具接收来自 PLC、RTU 和 IoT 等设备的原始数据输入，以便通过图形可视化显示给您。
软件界面由直观的功能区工具栏组成，采用熟悉的设计，以更低的成本提高生产率。其设计器和运营商应用程序支持互联网，因此公司可以将其用于本地和云计算解决方案。
Fernhill SCADA
Fernhill SCADA 是免费的运行时SCADA，基于客户端服务器架构的可扩展SCADA产品。使用一个低成本开发人员许可证部署任意数量的 SCADA 系统。支持多个客户端和冗余架构。易于使用和设置。支持开放数据访问接口，包括OPC UA，OPC Classic，ODBC，MQTT等。
使用单个集成开发环境 (IDE) 进行配置。运行时适用于多个平台，包括Windows，Linux，macOS，Android和iOS。
SIMATIC SCADA
SIMATIC 是一个开放、创新且可扩展的SCADA系统，用于过程可视化。包含许多高性能属性，可监控自动化流程。
SIMATIC包含所有行业所需的功能，用于可视化高度复杂的任务和SCADA应用程序。如有必要，还可以使用此软件的附加组件扩展系统功能。
CloudView
CloudView NMS是一个基于标准的网络管理和监控系统。可以自动发现、监控和执行几乎任何供应商 SNMP 或 TCP/IP 设备的许多功能。提供整个网络(数千个 IP 节点)的一致地理视图，有助于其配置、监控和故障排除。可以作为简单的独立GUI应用程序运行，也可以作为多个并发远程用户的复杂分布式系统运行。CloudView 根据 TMN 标准提供完整的 FCAPS 功能，因此可以成功用于具有运营商级可靠性的企业和服务提供商网络，还可以针对任何网络规模进行扩展。
COMBIVIS
COMBIVIS 提供完整的工业软件产品线，为您的下一代生产单元构建强大的SCADA系统。这些应用主要与KEB的工业自动化设备兼容。
首先，COMBIVIS Studio 6是主要的驱动器配置和自动化软件。KEB的控件，驱动器和输入/输出工具毫不费力地与此应用程序同步。
其次，可以使用 COMBIVIS Studio HMI 对 KEB 的人机界面产品进行编程。该工具提供内置功能，如发出警报、记录生产数据、创建生产配方等。
第三，COMBIVIS Connect用于维护来自全球或本地生产控制中心的工业设备。
Scada Systems
Scada Systems 的 Elecdes 设计套件 (EDS) 可生成工厂电气系统、设备等的电气图和原理图。通过计算机在3D空间中生成图表，因此可以毫不费力地可视化确切的设备网络。
自动化电气设计软件是SCADA软件的支柱，因为它使HMI工具能够有效地检测生产机械中的任何故障。EDS能够减少手动网络设计、自动执行重复性任务、创建专业报告等。
GENESIS64™
GENESIS64™是专为微软操作系统设计的高级HMI SCADA解决方案套件。ICONICS GENESIS64套件通过OPC，BACnet，Modbus和开放标准数据库连接提供无与伦比的性能。GENESIS64套件提供从工厂车间SCADA和建筑设施到企业业务系统的连接。GENESIS64 旨在利用 64 位和 OPC UA 技术，允许运营商、高管和 IT 专业人员将实时制造、能源和业务信息集成到一个安全统一的支持 Web 的可视化仪表板中。
Aircada Pro
Aircada Pro 可以轻松创建增强现实 HMI，并将现有的 SCADA 数据覆盖在每台设备上方。工作人员可以利用手机的摄像头实时查看数据，访问每台机器的原理图、历史数据、分析等。
Aircada Pro提供多种功能，包括：实时现场数据监控、增强现实任务和工单、用于快速响应故障排除的警报、用于搜索和定位所有资产的设施地图、用于高效团队沟通的信使、可定制的虚拟现实SCADA显示器。
DAQFactory
DAQFactory是一款基于PC的HMI / SCADA/数据采集软件程序，专为小型系统设计，因此更易于使用且价格更实惠。DAQFactory 软件 安装 覆盖 于 全球 包括 航空、 汽车、 农业、 能源、 电力 分配、 楼宇 管理、 制造、 水 和 废水、 灌溉、 采矿、 军事、 科技 研究 以及 教育 等 应用。
DAQFactory允许用户开发具有HMI SCADA软件界面的低成本数据采集系统。结合DGH模块，用户可以轻松测量模拟过程信号，实时显示带有日期和时间戳的数据值，并将其存储在MS-Excel逗号分隔的ASCII文本文件中，以备将来分析。
预配置的DAQFactory应用文件可用于DGH模块。这些文件可以免费下载和使用，不受限制。
inVIEW IIoT Platform
INDAS的inVIEW IIoT Platform是用于远程监控，控制和数据采集项目的云解决方案。它用于使用Web浏览器可视化和控制任何类型的现实世界自动化过程或应用程序，以及从自动化设备或物联网设备收集数据。可用于工业、住宅、基础设施甚至家庭自动化项目。
inVIEW IIoT Platform是一种使用云托管的inVIEW WebSCADA软件的服务，用于所有类型的远程监控，远程控制和/或数据采集项目。在工业级可靠的云解决方案上创建项目并运行业务，并预先知道所有成本。使用inVIEW IIoT Platform时，为了可视化数据以及设计和编辑项目，只需在任何类型的设备上使用网络浏览器。不需要任何类型的其他软件、附加组件或插件。
CIMPLICITY
CIMPLICITY提供高性能HMI以优化操作员效率。利用其经过验证的可视化，公司还可以降低工厂管理所涉及的风险。可以使用它安全地从任何来源收集数据，以确保通过监控完全控制流程。
它的HMI和仪表板可用于本机和基于HTML 5的可视化。如果出现任何异常情况，Cimplicity 会通过复杂的警报系统发送通知，可以使用 API 和脚本扩展其功能，以进行数据采集和自定义配置。
Open Automation Software
Open Automation Software(OAS)是一种工业物联网 (IoT) 套件，旨在帮助企业将数据源连接到 OAS 平台，将数据记录到开放格式数据库并对其进行分析以供进一步使用和存储。该软件允许开发人员利用可视化工具创建Web或本机移动应用程序。该应用程序基于分布式网络架构构建，允许企业在任何配置中部署数据连接器，并促进实时数据云网络、重定向、与静态或动态 IP 的单向网络通信。它提供OAS警报记录和通知软件，使团队能够捕获，分析和存档多个数据点的事件，并通过电子邮件，录音和短信触发实时通知。Open Automation Software 为开发人员提供 API 和 SDK，以创建和执行本机 iOS/Android 移动或 Web 应用程序以及数据集成。
SCADA软件优势
1.降低生产成本
传统制造工厂需要数百名操作员在生产过程中准确同步和操作工厂机器。大大增加了生产成本。
但是，当公司获得用于制造工厂管理的SCADA工具时，运营成本急剧下降。只需 2 到 3 名操作员即可运行整个生产单元。
2. 全球生产中心
在多个地点运营进行生产或运营的企业使用 SCADA 软件来监督整个过程。
3.灾害控制
当本地SCADA系统遇到错误或工业事故时，全球控制中心的高级生产人员可以远程关闭制造工厂。
4.精度
需要从SCADA提供终极精度的制造工艺中受益。这个应用程序毫不费力地控制数百个机械臂、喂料器和制造商，以生产一致的产品批次。
5. 工厂机械维护和安全
SCADA应用程序持续运行系统检查，以检测是否有任何机器遇到机械问题。如果检测到，该工具会立即停止该过程以保存最终产品。
该应用程序还可以提醒维护团队即将发生的预防性服务事件，并延长生产工具的使用寿命。
6.流程改进
作为生产经理或工厂操作员，可以通过分析 HMI 应用程序收集的数据轻松改进每个批次的产品、流程和生产率。
它的数据库还可以让您清楚地了解正在生产的消费品数量。因此，根据您的订单，您只需单击一下按钮即可增加或减少产量。
SCADA开发软件
Sovit2D 是一款功能强大的基于Web的可视化2D组态编辑器，采用标准HTML5技术，基于B/S架构进行开发，支持WEB端呈现，支持在浏览器端完成便捷的人机交互，简单的拖拽即可完成可视化页面的设计。可快速构建和部署可扩展的SCADA、HMI、仪表板或IIoT系统。使用Sovit2D组态编辑器，可以创建现代化、可视化、形象化的流程，来反映机器设备和实时数据的状态，为自动化工业工厂的控制仪表进行个性化设计。
结论
SCADA软件是当今标准制造实践中不可或缺的工具。选择合适的SCADA将确保管理者对生产车间、设施和公用事业供应进行最佳控制，更不用说保护正在生产的昂贵工厂设备和产品了。
智能工厂中的SCADA系统
SCADA系统是远程数据采集和监控。和DCS、PLC一样，是工业过程自动化和信息化不可或缺的基本系统。
SCADA系统
SCADA是SupervisoryControI And Data AcquiSition System （数据采集与监视控制系统）的缩写，SCADA系统是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统。
它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域，其中在电力系统中的应用更为广泛，发展技术也最为成熟。它在远动系统中占重要地位，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，即我们所知的“四遥”功能。
RTU(远程终端单元)，FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分。在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用。它是架构在PC 之上的生产自动化控制系统。当然不同领域的应用，所需功能也不尽相同，但是它们都具有以下基本特色：图形操作介面；系统状态动态模拟；即时和历史资料趋势曲线显示；警报处理系统；资料获取取与记录；报表输出。
某污水处理厂监控系统
SCADA系统发展历程
SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。SCADA系统发展到今天已经经历了四代。
第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段是从计算机运用到SCADA系统时开始到70年代。
第二代是80年代基于通用计算机的SCADA系统，在第二代中，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作系统。在这一阶段，SCADA系统在电网调度自动化中与经济运行分析，自动发电控制（AGC）以及网络分析结合到一起构成了EMS系统（能量管理系统）。
第一代与第二代SCADA系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。
90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期，国家投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度。
第四代SCADA/EMS系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。
SCADA系统的模块构成
SCADA系统会包括以下的子系统：
1、人机界面（或简称为HMI）
一个可以显示程序状态的设备，操作员可以依此设备监控及控制程序。HMI会链接到SCADA系统的数据库及软件，读取相关信息，以显示趋势、诊断数据及相关管理用的信息，如定期维护程序、物流信息、特定传感器或机器的细部线路图、或是可以协助故障排除的专家系统。
HMI系统常会用图像的方式显示系统的信息，而且会用图像模拟实际的系统。操作员可以看到待控制系统的示意图。例如一个连接到管路的泵浦图标，可以显示泵浦正在运转，及管路中液体的流量，操作员可以使泵浦停机，HMI软件会显示管路中液体流量随时间下降。模拟图会包括线路图及示意图来表示制程中的元素，也可能用制程设备的图片，上面再加上动画说明制程情形。
SCADA系统的HMI软件一般会包括绘图软件，可以让系统维护者修改系统在HMI中的呈现方式。呈现方式可以简单到只有屏幕上的灯号，用灯号表示现场实际的状态情形，也可以复杂到是用多台投影机显示摩天大楼中所有的电梯位置或是铁路中所有列车的位置。
实现SCADA系统时，警告处理是很重要的一个部份。系统会监控指定的警告条件是否成立，以确定是否有警告事件发生。当有警告事件时，系统会采取对应的行动，例如启动一个或多个警告指示，或发出电子邮件或短信给系统管理者或SCADA操作员，告知已有警告事件。SCADA操作员需确认警告事件，有些警告事件在确认后其警告指示就会关闭，也有一些警告指示要在警告条件清除后才会关闭。
2、（计算机）监控系统
可以采集数据，也可以提交命令监控程序的进行。
3、远程终端控制系统（Remote Terminal Unit，简称RTU）
可连接许多程序中用到的传感器，数据采集（Data acquisition）后将数字的数据传送给监控系统。
远程终端控制系统（RTU）可连接到其他设备。RTU可将设备上的电气信号转换为数字的值，例如一个开关或阀开/关的状态，或是仪器量测到的压力、流量、电压或电流。也可以借由信号转换及传送信号来控制设备，例如特定开关或阀的打开/关闭，或是设置一个泵浦的速度。
4、可编程逻辑控制器（programmable logic controller，简称PLC）
因为其价格便宜，用途广泛，也常用作现场设备，取代特殊功能的远程终端控制系统。
SCADA是调度管理层，PLC是现场设备层。PLC系统，即可编程控制器，适用于工业现场的测量控制，现场测控功能强，性能稳定，可靠性高，技术成熟，使用广泛，价格合理。SCADA的重点是在监视、控制，可以实现部分逻辑功能，基本用于上位；PLC单纯的实现逻辑功能和控制，不提供人机界面，实现操作需借助与按钮指示灯、HMI以及SCADA系统；
5、通信网络
是提供监控系统及RTU（或PLC）之间传输数据的管道。
传统的SCADA系统会使用广播、串行或是调制解调器来达到通信的机能，有些大型的SCADA系统（例如发电厂或铁路）也常会使用架构在同步光网络（SONET）或同步数字体系（SDH）上的以太网或网络协议。SCADA系统中的远程管理或监视机能常称为遥测。
SCADA系统典型架构
SCADA系统的发展经历了集中式SCADA系统阶段、分布式SCADA系统阶段和网络式SCADA系统三个阶段。
集中式SCADA系统是所有的监控功能依赖于一台主机（mainframe），采用广域网连接现场RTU和主机。网络协议比较简单，开放性差，功能较弱。
网络化SCADA系统以各种网络技术为基础，控制结构更加分散化，信息管理更集中。系统普遍以客户机／服务器（C／S）和浏览器／服务器结构（B／S）为基础，多数系统结构上包含这两者结构，但以C／S结构为主，B／S结构主要是为了支持Internet应用，以满足远程监控的需要。
与第二代SCADA系统相比，第三代SCADA系统在结构上更加开放，兼容性更好，可以无缝集成到全厂综合自动化系统中。 由于SCADA系统的规模可以从几百点到几万点，用户对SCADA系统的需求是多样的，因此对其系统架构提出了很高的要求。
SCADA系统属于典型的分布式计算机应用系统，在这样的系统中，体系结构是软件系统中最本质的东西，良好的体系结构意味着普适、高效和稳定。它可以高效地处理多种多样的个体需求。同时，体系结构在一定的时间内保持稳定。当需求发生变化时，程序员可以不用修改系统的体系结构。
1、客户机／服务器结构
C／S结构中客户机和服务器之间的通信以“请求－响应”的方式进行。客户机先向服务器发出请求，服务器再响应这个请求，如图1.3所示。
C／S结构最重要的特征是：它不是一个主从环境，而是一个平等的环境，即C／S系统中各计算机在不同的场合既可能是客户机，也可能是服务器。在C／S应用中，用户只关心完整地解决自己的应用问题，而不关心这些应用问题由系统中哪台或哪几台计算机来完成。
如在SCADA系统中，当SCADA服务器向PLC请求数据时，它是客户机，而当其他操作站向SCADA服务器请求服务时，它就是服务器。显然，这种结构可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到客户端和服务器端来实现，降低了系统的通讯开销。
2、浏览器/服务器结构
随着Internet的普及和发展，以往的主机／终端和C／S结构都无法满足当前的全球网络开放、互连、信息随处可见和信息共享的新要求，于是就出现了B／S型结构。
B／S结构最大特点是：用户可以通过浏览器去访问Internet上的文本、数据、图像、动画、视频点播和声音信息，这些信息都是由许许多多的Web服务器产生的，而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中。这种结构的最大优点是：客户机统一采用浏览器，这不仅让用户使用方便，而且使得客户端不存在维护的问题。
3、两种结构比较
（1）B／S模式的优点和缺点
B／S结构的优点表现在：
具有分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理。
业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能。
维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新。
开发简单，共享性强。
B／S 结构的缺点表现在：
个性化特点明显降低，无法实现具有个性化的功能要求。
操作是以鼠标为最基本的操作方式，无法满足快速操作的要求。
页面动态刷新，响应速度明显降低。
功能弱化，难以实现传统模式下的特殊功能要求。
（2）C／S模式的优点和缺点
C／S结构的优点表现在：
由于客户端实现与服务器的直接相连，没有中间环节，因此响应速度快。
操作界面漂亮、形式多样，可以充分满足客户自身的个性化要求。
C／S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力，能实现复杂的业务流程。
C／S结构的缺点表现在：
需要专门的客户端安装程序，分布功能弱，针对点多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现快速部署安装和配置。
兼容性差，对于不同的开发工具，具有较大的局限性。若采用不同工具，需要重新改写程序。
开发成本较高，需要具有一定专业水准的技术人员才能完成。
SCADA与DCS、PLC之间的区别
工业控制系统涵盖了多种类型的控制系统，之前我们讲过分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC），它们和数据采集与监控系统(SCADA)较常见又容易混淆。那么，SCADA、DCS和PLC三者之间有何区别呢？
DCS
DCS系统，即分布式控制系统，主要是用于在同一地理位置环境下，控制生产过程的系统。
DCS系统采用集中监控的方式协调本地控制器以执行整个生产过程。通过模块化生产系统，DCS减少了单个故障对整个系统的影响。在许多现代化系统中，DCS系统与企业系统之间设置接口以便能够将生产过程体现在业务整体运作中。
DCS系统常用于炼油、污水处理厂、发电厂、化工厂和制药厂等工控领域。这些系统通常用于过程控制或离散控制系统。
SCADA
SCADA系统，即数据采集与监控系统，是工业控制的核心系统，主要是用于控制分散的资产以便进行与控制同样相同重要的集中数据采集。
SCADA系统集成了数据采集系统、数据传输系统和HMI软件，以提供集中的监视和控制，以便进行过程的输入和输出。SCADA系统的设计用来收集现场信息，将这些信息传输到计算机系统，并且用图像或文本的形式显示这些信息。因此，操作员可以从集中的位置实时地监视和控制整个系统，根据每个系统的复杂性和相关设置，控制任何一个单独的系统，自动执行相关操作或任务，这也可以由操作员命令来自动执行。
SCADA系统主要是用于分布式系统，如水处理、石油天然气管道、电力传输和分配系统、铁路和其他公共运输系统。
PLC
PLC系统，即可编程逻辑控制器。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
在工业自动化和控制系统的网络体系结构中，PLC作为重要的控制部件，通常应用在SCADA和DCS系统中，用于实现工业设备的具体操作与工艺控制，通过回路控制提供本地的过程管理。
在SCADA系统中，PLC的功能与RTU（即远程终端单元）一样。当用于DCS系统时，PLC被用作具有监视控制计划的本地控制器。同时，PLC也常被用作重要部件配置规模较小的控制系统。
PLC具有用户可编程存储器用于保存实现特定功能的指令，如I/O控制、逻辑、定时、计数、PID控制、通信、算术、数据和文件处理等。随着通信技术的发展，PLC也由封闭的私有通讯协议转而使用开放的公共协议，大幅度提高了系统的兼容性，方便了系统的维护与更新。
总 结
由上述内容很容易看出：SCADA，DCS是一种概念，而PLC是一种产品，三者不具可比性：
1、PLC是一种产品，由它可以构成SCADA，DCS；
2、DCS 是过程控制发展起来的，PLC是继电器—逻辑控制系统发展起来的；
3、PLC 是设备，DCS，SCADA是系统。
狭义地说，DCS主要用于过程自动化，PLC主要用于工厂自动化（生产线），SCADA 主要针对广域的需求，如油田，绵延千里的管线。如果从计算机和网络的角度来说，它们是统一的，之所以有区别，主要在应用的需求， DCS常常要求高级的控制算法。如在炼油行业，PLC对处理速度要求高，因为经常用在联锁上，甚至是故障安全系统，SCADA也有一些特殊要求，如振动监测，流量计算，调峰调谷等等。
因此，也可以简单的认为：
SCADA是调度管理层
DCS是厂站管理层
PLC是现场设备层
SCADA系统历史悠久，但仍处于快速发展中的“新生”事物，它具有系统复杂、接口标准开放与Internet网络深度融合等特点，需要整合产、学、研、用各方面的研究SCADA系统的信息安全理论和技术，鼓励国内SCADA系统厂商进行技术积累和创新，培养达到世界先进水平的SCADA系统技术研发团队，逐步在重点行业中推广使用自主知识产权的国产化SCADA系统替换国外系统。
