工業物聯網和互聯工廠概念是熱門話題。然而,在有關工業物聯網(IIoT)應用程序作用的在線和離線討論中,專業人員之間經常會產生混淆。諸如“物聯網可以取代SCADA嗎?”,“可以將兩者集成嗎?”之類的問題。和“IoT,SCADA和PLC之間有什么區別?”總是出現。
本質上,應該將物聯網視為在SCADA之上實現的技術。它使可伸縮性,數據分析,標準化和互操作性成為現實。
那么,物聯網是否取代了教科書所稱的SCADA或監督控制和數據采集?隨著物聯網,工業4.0的實施以及與完善的SCADA系統的交互作用,這些不確定性問題越來越多。40多年來,SCADA已幫助各個行業監視和管理其應用程序和流程。它有助于提高運營效率并降低成本。然而,隨著技術的進步擴大了可用系統和監視方法的范圍,并且隨著世界通過智能手機和互聯網云技術進行連接,一些人認為SCADA也許已經有了歷史。
IoT.nxt的聯合創始人兼首席執行官Nico Steyn指出:“事實上,物聯網將把SCADA系統提升到一個新的高度。無需相互競爭,而是可以將這兩種技術集成在一起,以使行業更加接近邊緣。”
什么是SCADA?
顧名思義,監督控制和數據采集。本質上,它是一個軟件和硬件系統,使行業可以在本地或遠程控制工業過程,監視,收集和處理實時數據。它還允許與智能設備和人機界面軟件直接交互,并將事件記錄到日志文件中。
因此,SCADA非常像物聯網。然而,物聯網是一項嶄新的技術,其發展速度比我們近年來看到的任何東西都要快。但是,SCADA仍然是石油和天然氣行業中的重要概念。特別是從中央遠程位置監視海上或陸上開采過程或管道時。類似地,它在采礦業中也用于監視環境因素和跟蹤資產。電力公司在能源管理系統(EMS)和配電管理系統(DMS)中使用SCADA來優化傳輸和配電網絡的性能并保護電網。然后,鐵路還將SCADA用于控制牽引電源,實現列車控制自動化以及管理車站的通信,電氣和機械資產。
因此,SCADA系統仍然在重資產行業中占主導地位。隨著三代SCADA(獨立,分布式和網絡化)的發展,某些行業開始利用所謂的第四代SCADA應用程序。有些人也知道這就是物聯網。而且,隨著第四次工業革命的到來,采用物聯網革命性技術實施第四代SCADA似乎非常合適。
什么是PLC?
在過去的幾十年中,與SCADA相對并行運行的一項技術是可編程邏輯控制器(PLC)。PLC是另一種形式的技術,由于工業4.0中大量的物聯網開發,人們認為PLC會稍微過時。
可編程邏輯控制器從連接的傳感器或輸入設備接收信息,處理數據,并根據預編程的參數觸發輸出。本質上,PLC可以監視和記錄實時數據,例如機器生產率或工作溫度。它還可以自動啟動和停止過程,并在機器出現故障時發出警報。
PLC的許多功能與SCADA和IoT的功能相關。但是,在工業4.0中,仍要求可編程控制器通過Web瀏覽器進行數據通信,通過結構化查詢語言(SQL)連接到數據庫,并通過消息隊列遙測傳輸連接到云。
“我們不相信曾經有過或可能永遠不會有不相關的技術。當涉及物聯網時,該技術將更能增強設備功能和進一步的技術發展。這將保護原有的基礎設施,并保證工廠或工廠的前瞻性。”
物聯網合作伙伴
易于安裝,降低成本,提高數據準確性以及全球范圍內的遠程控制和監視,都是物聯網為重資產行業提供的所有條件。但是,由于IoT是相對于SCADA和PLC而言相對較新的技術,因此其功能自然可以適應現代行業的需求。話雖這么說,當SCADA開始時,它允許制造商的系統實時協同工作,就像物聯網現在正在做的那樣。因此,非常明顯的是,即使在工業4.0中,SCADA系統的強度及其技術能力仍然是至關重要的。然而,不足之處在于正在處理企業的其余部分,以創建真正的互聯生態系統。問題不應該是擺脫或取代SCADA,而應該是SCADA,那又是什么呢?
當前,物聯網通過提供更多的標準化和開放性正在革新SCADA。物聯網還通過引入物聯網平臺的概念來提供可擴展性,互操作性和增強的安全性。本質上,兩個平臺都用于通過集成智能維護來提高整體生產率。除了減少浪費,還可以提高效率,減少停機時間并延長設備壽命。
從SCADA系統生成的信息充當物聯網的數據源之一。SCADA的重點是監視和控制。物聯網更專注于分析機器數據,以提高您的生產力并影響您的收入。物聯網本質上是SCADA提供的硬件和數據網絡連接性進步的最終產物。以及云計算和位數據處理。簡而言之,物聯網從SCADA和PLC結束的地方開始。
因此,盡管物聯網市場仍處于早期生產階段,但它可以與SCADA共存。物聯網帶來了一波新的商業模式和技術,改變了SCADA的面貌。但是,SCADA范式一直是可以靈活適應行業變化的范式。
整合或死亡
誠然,SCADA平臺缺乏特定的創新,否則,對物聯網的需求將更加主觀。當前,SCADA受物聯網概念和解決方案的影響,這些概念和解決方案已迅速集成到SCADA架構中。如此無縫地進行,以至于我們永遠不會注意到任何差異。
但是,SCADA當前仍限于工廠車間。從工廠設備獲取的數據只能在工廠內部查看。物聯網將獲取這些數據,向用戶提供見解,并使其隨時隨地可用。反過來,這使得可以創建新的業務模型。
Steyn還指出:“如果沒有物聯網提供SCADA和PLC平臺的支持性創新,隨著更多技術的出現與物聯網的集成特性不同,這些技術可能會失去一定的必要性。攜帶。”
物聯網如何提供幫助
如果您已經安裝了SCADA系統,則可以將IoT解決方案與SCADA系統集成,并從數據采集系統(DAS)機器中收集數據。通過利用物聯網的功能和可擴展性,您可以使用收集的數據來創建各種報告,例如總體設備效率報告,生產數據報告以及公用事業報告(天然氣,水,電)。
將來,SCADA系統可能會演變為物聯網的系統。設備和PLC將變得更加智能,并將能夠集成不同的云平臺。這將啟用新的安全平臺,該平臺將進一步保護記錄的所有數據。這意味著可以執行節省費用的改進。
SCADA的主要意義在于允許人們與流程進行遠程交互。IoT通常用作機器對機器的通信工具。而不是主要存在于向人類呈現信息的事物。那只是其過程的一小部分。物聯網確保與人和機器而不只是人與人共享信息。簡而言之,它可以確保所有人和所有內容始終處于循環狀態。
比較分析
最后,SCADA和物聯網都涉及傳感器和數據采集。盡管它們在許多方面確實有所不同,但是它們都具有一個共同的目標。優化使用,并最終更好地控制某些設備或過程。智能電網的整個想法導致了SCADA和IoT的集成。由于SCADA并不是一個完整的控制系統,而是一個收集和分析實時數據的計算機系統,因此在監視和控制工廠或工業設備中很有用。它將收集有關意外事件的信息,將其傳輸回中央站點并向本地電臺發出警報。然后它將進行任何必要的分析和控制,并以邏輯和有組織的方式顯示信息,以供人類解釋和使用。
物聯網由物理設備網絡組成,這些物理設備通過電子嵌入,軟件設置,傳感器執行器和網絡連接連接在一起,所有這些共同作用以使對象連接和交換數據。物聯網允許跨不同網絡基礎架構遠程感知或控制對象。因此,它為將物理世界更直接地集成到基于計算機的系統中創造了機會。這樣可以提高效率,準確性和經濟效益,并減少人工干預。
這兩個平臺都具有豐富的優勢以及一些漏洞。預計到2020年,將有500億個設備或事物連接到互聯網。因此,基于Internet的控制系統的動態性正在成為現實。工業4.0是一個時代,制造技術中的新興趨勢自動化和數據交換正允許從傳統實現的SCADA過渡到物聯網實現的一個時代。借助SCADA,網絡物理系統,物聯網,云計算和認知計算,工業4.0是一個將改變整個自動化行業動態的時代。