SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监控与数据采集。从其名称可以看出，其包含两个层次的功能：数据采集和监控。下图所示为一个市政工程SCADA系统。
智能仪表
在一些侧重数据采集、信息集中管理与远程监管的应用中，远程控制功能要求较低。在这类SCADA系统中，大量使用各种现场仪表做下位机，如智能流量计量表、冷量热量表、智能巡检仪等。
2.2上位机
（1）上位机组成：
上位机系统通常包括SCADA服务器、工程师站、操作员站、WEB服务器等，这些设备通常采用以太网联网。
实际的SCADA系统上位机系统到底如何配置还是根据系统规模和要求而定。根据安全性要求，上位机系统还可以实现冗余，即配置两台SCADA服务器，当一台出现故障时，系统自动却换到另外一台工作。
（2）上位机功能：
数据采集和状态显示。
远程监控。
报警和报警处理。
事故追忆和趋势分析。>与其他应用系统的结合。
（3）选用工控机或商用机
在SCADA系统发展初期，上位机系统普遍采用工控机。因为工控机在商用计算机上进行了改装与加固，以适应工业应用的要求，主要体现在：硬件结构、系统可靠性、抗干扰能力和环境适应性等。
然而，近年来，随着商业机可靠性的不断增强，以及商用机与工控机之间较大的价格差距，SCADA系统选用商用机做上位机已经十分普遍。对于可靠性要求高的场合，可以通过热备等方式来实现。
2.3通信网络
通信网络实现SCADA系统的数据通信，是SCADA系统的重要组成部分。与一般的过程监控相比，通信网络在SCADA系统中分演的作用更为重要，这主要因为SCADA系统监控的过程大多具有地理分散的特点，如无线通信机站系统的监控。
（1）上位机系统间网络：
主要是连接上位机、服务器、通信设备、打印设备的局域网络。
上位机还可以设置WEB服务器，提供远程监控网络。
（2）下位机系统间网络：
包括连接I/O设备与控制器的现场总线，各种设备级总线等。
（3）连接上、下位机的通信网络：
这部分网络最复杂，形式最多样，是SCADA系统的重要特点。
2.4检测和执行设备
（1）检测元件
SCADA系统中监控的参数按照数据类型可以分为模拟量、数字量和脉冲量等，模拟量包括温度、压力、物位、流量等典型过程参数和其他各种参数，而数字量包括设备的启/停状态等。
这些信号的获取要靠各种检测元件（传感器）实现。
（2）执行器
执行设备接受下位机（控制器）的输出，改变操纵变量，使生产过程按照预定要求正常运行。在不同的行业中，执行器类别不一样，如在生产过程监控中，各种气动执行器得到广泛应用，典型的就是气动薄膜调节阀，还有各种开关阀门。而在制造业中，各种步进电机、变频器、伺服电机等调速设备得到广泛应用。
3.SCADA系统典型架构
SCADA系统的发展三个阶段：
集中式SCADA系统阶段
分布式SCADA系统阶段
网络式SCADA系统
3.1集中式SCADA系统
所有监控功能依赖于一台主机，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。
客户机/服务器（C/S)。
浏览器/服务器结构（B/S），支持Internet应用，以满足远程监控需要。
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SCAD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。由于体系结构是对复杂事务的一种抽象，良好的体系结构是普遍适用的，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。
3.2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
“请求一响应”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。
客户机/服务器结构
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。
3.3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，如图所示。
浏览器/服务器结构
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
3.4两种结构比较
（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。
4.SCADA、PLC与DCS
SCADA系统集中了PLC系统的现场测控功能强和DCS系统的组网通讯能力的两大优点，性能价格比高，特别适合测控点极为分散，对控制的要求不是特别高的场合。
PLC系统，即可编程控制器系统，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。
PLC多作为SCADA系统的下位机。
DCS系统（集散控制系统），适用于测控点数多、测控精度高、测控速度快的工业现场，其特点是分散控制和集中监视，具有组网通讯能力、测控功能强、运行可靠、易于扩展、组态方便、操作维护简便，但系统的价格昂贵。
SCADA系统在结构上体现为上、下位机的结构，下位机完成设备的直接控制，而上位机侧重于信息集中管理，上、下位机通过通信网络连接。由于SCADA系统的控制对象分布可能极为分散，因此，SCADA系统的通信通常比DCS要复杂，通信的形式也会多种多样。
SCADA系统可以集成不同厂家的各种测控产品，开放性更好。而某一过程的DCS控制系统通常是某固定型号的。
5.SCADA系统的应用
在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。
它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。
它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化有着不可替代的作用。
具体应用：
楼宇自动化
生产线管理它
机械人、机件臂系统
其它生产行业
无人工作站系统
