数据收集与监视操控(SCADA)体系是SupervisoryControlAndDataAcquisiTIon的英文缩写，国内流行叫法为监控组态软件。从字面上讲，它不是完好的操控体系，而是坐落操控设备之上，侧重于办理的纯软件。SCADA所接的操控设备一般是PLC(可编程操控器)，也可以是智能表，板卡等。

前期的SCADA运转与DOS，UNIX，VMS。现在大都运转在Windows操作体系中，有的可以运转在Linux体系。

SCADA不仅仅应用于工业领域，如钢铁、电力、化工，还广泛用于食物，医药、修建、科研等职业。其衔接的I/O通道数从几十到几万不等。

1、SCADA体系体系结构

1.1 硬件结构

一般SCADA体系分为两个层面，即客户/服务器体系结构。服务器与硬件设备通讯，进行数据处理何运算。而客户用于人机交互，如用文字、动画显现现场的情况，并可以对现场的开关、阀门进行操作。近年来又呈现一个层面，经过Web发布在Internat上进行监控，可以认为这是一种“超长途客户”。

硬件设备(如PLC)一般既可以经过点到点办法衔接，也可以以总线办法衔接到服务器上。点到点衔接一般经过串口(RS232)，总线办法可以是RS485，以太网等衔接办法。总线办法与点到点办法区别主要在于：点到点是一对一，而总线办法是一对多，或多对多。

1.2 软件体系结构

SCADA有许多任务组成，每个任务完结特定的功用。坐落一个或多个机器上的服务器负责数据收集，数据处理(如量程转化、滤波、报警查看、计算、事情记载、前史存储、履行用户脚本等)。服务器间可以相互通讯。有些体系将服务器进一步独自区分红若干专门服务器，如报警服务器，记载服务器，前史服务器，登录服务器等。各服务器逻辑上作为一致全体，但物理上或许放置在不同的机器上。分类区分的优点是可以将多个服务器的各种数据一致办理、分工协作，缺陷是功率低，局部毛病或许影响整个体系。

典型的硬件装备图如下：

1.3 通讯

1.3.1 内部通讯

客户与服务器间以及服务器与服务器间一般有三种通讯办法，恳求式，订阅式与广播式。恳求式：客户周期性向服务器宣布恳求，然后服务器为客户预备数据，传送给客户。

订阅式：客户向服务器注册所关怀数据，服务器记载每个用户关怀的数据。当数据改变通知相应的用户。

广播式：当数据的改变时，服务器向所有客户宣布通知。

1.3.2 与I/O设备通讯

1) 通讯办法

设备驱动程序与I/O设备通讯一般选用恳求式，大大都设备都支撑这种通讯办法，当然也有的设备支撑自动发送办法。自动发送办法即I/O设备在数据改变时自动向外界陈述数据。有的设备也支撑订阅式通讯。设备驱动程序应该可以支撑各种通讯办法。

2) 通讯协议

通讯协议即与设备间的会话格局，可以理解为一种简略的沟通言语。这些言语有一定的地方性，尤其是国产的PLC，智能外表。常见的协议有Modbus，Profibus等。设备驱动程序必须为每种协议编制相应的代码。开发一设备驱动一般为1~5周，这要依据协议的杂乱程度决议。软件商一般将该部分做成规范开发包，用户可以自己开发。

服务器可一起带有多个不同品种的驱动程序，这样服务器就可以一起跟多种设备进行通讯。

1.3.3 与外界通讯

为了功率，服务器上的实时数据和前史数据一般都以私有格局存放，实时数据驻留在内存中，而前史数据保存在磁盘中，事情记载也或许以私有格局保存在磁盘中，但有些软件可以将其直接存放到联系数据库(如MsSQLServer，ORACLE)中。因为无论选用直接办法还是ODBC与联系数据库通讯，速度都是比较慢的，所以不或许将快速改变的数据都存放到联系数据库中。

全体构架

由服务器，客户端构成了SCADAC/S结构，由服务器，Web服务器，Web客户构成了SCADAB/S结构。服务器装备在不同的机器上，乃至不同的操作体系平台上，彼此分工协作，构成一致全体，构成了SCADA的分布式体系结构。