前几日看到微信文章《SCADA 会被工业物联网(IIoT)取代吗?》,标题字里行间透着“火药味”,上来就要砸人饭碗的架势。无奈细细读完,却又深感内容牵强附会,套用语文老师的话来说则是“没有紧扣中心思想”。接下来发现文章原作者是一位外国友人,在网上搜索一番,竟然找到其英文原稿。中英文对照来看,主要内容基本一致,而英文的标题是:《SCADA can accelerate automation, IIoT implementations》(SCADA可以加速自动化,工业物联网的实施)。
借用“博人眼球的标题”是流量时代赚取“点击率”的惯用手段,笔者对此保留意见,但对SCADA和IIoT作一番对比还是一件很有趣的事情。笔者混迹SCADA江湖二十多年,最近几年也学习了一些IIoT相关知识,本文试将二者略作对比,抛砖引玉,贻笑大方而已。
当然,我们也清楚这两个对象本质上没有可比性,SCADA是一套专有系统,关注于底层设备的采集,监视和控制,而IIoT通常情况是一套PaaS平台,其业务范畴远超过一般的SCADA系统。这如同拿上海的餐饮业与北京的第三产业去对比,结果必然让人无所适从。
由于一般情况下SCADA系统都会搭配实时数据库使用,所以本文所说的SCADA系统实际上是用SCADA HMI+实时数据库的组合。
所以,本文更严谨的说法是SCADA HMI + 实时数据库对比IIoT的数据采集存储及展示模块。
1 基本功能是相同的
· 两者都是从底层设备中采集数据,然后传递到上位机
这里底层设备可以是PLC,DCS,单片机,树莓派,智能仪表,也可以是摄像头,共享单车,智能家居,家电等。而上位机可以是前置机,服务器,云端虚拟主机,甚至只是一个接口服务。
· 除了数据采集,两者都可以向设备下达指令
常见的SCADA指令包括设备启停,下载工艺参数,状态复位等;常见的IIoT指令有共享单车开锁,远程启动空调等。
2 各自侧重点不一样
· 部署地点不同
SCADA系统一般部署在客户现场,例如数据中心的机房,或者生产线旁的控制柜,原则是离设备越近越好。而IIoT一般把服务和应用部署在云端,在现场靠近设备的地方(甚至嵌在设备内部)部署一些前置采集器(或者边缘终端,数据盒子)。
· 服务对象不同
SCADA系统服务的对象集中在一个相对集中的区域,几台相邻的设备,一条产线,一个车间,一个工厂基本就是上限了。而且一般情况下一套SCADA系统仅仅管理几十到几百台设备。
而IIoT由于服务部署在云端,其服务对象更加分散,一个城市,一个国家甚至全球多个国家,与之同时,IIoT可以轻松管理几万甚至几十万台设备。
· 数据类型不同
SCADA采集以设备数据为主,例如温度,压力, 转速,运行状态,产量,停机时间等;而IIoT处理对象除了设备数据以外,也包括了文件,图片,声音,视频等。
· 数据频率不同
SCADA系统需要高速采集数据,1秒的采样周期只是基本要求,极端情况下要求支持1毫秒(Proficy Historian OPC Collector说这个可以有),这样才能精准捕捉到设备高速变化的数据;而一般情况下IIoT的采样周期都大于10秒。
不仅仅是采集速度快,SCADA系统还要求发生异常时,向底层设备快速下达指令,笔者之前的某个项目就要求当收到外部信号时,必需在500毫秒内进行分析判断并写入PLC内存中。这一点对IIoT来说也很难实现。
· 关注的功能点不同
SCADA功能相对简单,关注于数据采集www.cechina.cn,实时监视和控制,报警,趋势分析,数据报表等。而广义的IIoT在囊括以上功能的同时,还加入了设备管理,运维保养,效率管理www.cechina.cn,质量管理,售后管理,大数据分析等附加功能。
· 开放程度不同
SCADA的历史更悠久,第一代SCADA诞生于上世纪70年代,不同行业例如钢铁,电力,化工都依赖不同类型的设备,而即使同一种设备,不同的厂家也采用了不同的协议对外发布数据,因此早期的SCADA严重依赖于硬件设备,一套SCADA只能与特定厂家的设备通讯。后来随着一些独立软件厂商的加入www.cechina.cn,SCADA系统才逐渐摆脱设备的约束,慢慢走向通用化和平台化。但是设备驱动仍然五花八门,各家设备厂家依然固执地坚持使用一些专有协议。例如一套基础版的IGS(Industrial Gateway Server)竟然包括了100多种通讯协议,让人情何以堪。
而IIoT起步较晚,其设备厂家比较弱势,而平台相对更有话语权,因此大部分客户都采用一些业界通用的协议例如REST, CoAP, MQTT, AMQP等,当然这对软件开发者来说绝对是福音。
3 两者在相互学习
从长远来看,两套系统在相互学习,相互融合。
一方面,SCADA系统正在从传统的CS架构逐步向BS架构转型,越来越多的SCADA客户用手机,平板电脑而不是PC机来访问数据。同时,为了响应集团级客户的要求,SCADA系统也由传统的工厂级逐渐向上层拓展,开始逐步支持总部级,集团级部署CONTROL ENGINEERING China版权所有,同时这种多层级SCADA还催生了统一的配置中心,用户管理中心,授权中心等与之配套。此外,部分SCADA系统还正在尝试部署在云端,为用户提供更方便灵活的部署和管理方式。
反之,IIoT除了进一步地提高数据通讯的效率以外,也在积极探索如何将部分服务下沉,直接部署在客户现场终端上,以便快速响应现场设备的需求。与之同时,除了传统的公有云部署以外,大部分IIoT厂商也在努力尝试私有云或者混合云的架构。
是否有一款产品,既适用于SCADA,也能部署在IIoT平台上?
答案是肯定的。
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总结
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参考文章:
《SCADA can accelerate automation, IIoT implementations》
https://www.controleng.com/articles/scada-can-accelerate-automation-iiot-implementations/