工控SCADA技术的革命控制之舞从端到中心
从工业网络到数据中心：SCADA系统的数字化转变
在过去，人机界面（HMI）和监控数据采集（SCADA）系统通常不被视为信息技术（IT）的组成部分。工厂设备维护部门负责管理这些系统，包括选择计算平台和工业控制网络（ICN）的管理。一个电工可能负责维护整个控制系统，从工作站到网络，再到可编程逻辑（PLC）。当时，连接SCADA/HMI的工业控制网络与企业网络或互联网很少有交互。远程访问通常通过电话调制解调器连接到SCADA主机工作站来实现。
20世纪90年代末两个趋势改变了这个局面。一是千年虫问题，这导致了对生产系统日期格式问题的关注，使得IT部门开始考虑生产系统以确保新世纪后的正常运作。但这并没有促进生产系统与IT架构的整合，大多数情况下，这些系统仍然未连接至企业IT网络。此外，由于安全性和流量管理的独特要求，集中网络管理工具无法有效地应用。
另一个趋势是ERP部署进入车间。这意味着需要将车间数据传输至ERP中，因此需要将SCADA与制造执行系统等生产软件所在的工业网络连接至IT网络。如今，许多SCADA已连接至企业网，可以通过VPN远程访问。
然而，将两个不同类型的网络相连产生了新的挑战。IT部门专注于性能、安全性及可扩展性，他们会随时应用补丁更新，但由于实时数据需求，即使短暂中断也会影响生产效率，因此必须保证高可靠性和安全性。在考虑软件补丁或固件升级前，还需进行彻底测试。
今天，我们看到虚拟化技术越发普及，更多功能被纳入IT保护和管理之中。这可能引发关于是否应该将SCADA主机从控制室或车间移至数据中心的问题。法国彩虹PcVue解决方案公司就遇到了这样的难题，其客户拥有大型仓库，以严格环境条件加以材料存储，并使用他们提供的一个HMI/PLC解决方案自动维持环境完整性。但用户担忧仓库物理活动对工作站造成损害，以及故障响应时间和正常维护的问题。
现在PLC采用IP协议，而不是老式串行通信协议，这让PLC更容易接入IP协议。此外，由于可以建立VPN专用通道，让数据中心中的HMI可以直接连接至PLC上。而为了给操作员提供图形用户界面（GUI），可以使用微软远程桌面应用程序（RDA），这样GUI就像图标出现在操作员桌面上，不必覆盖整个屏幕。而且，可以安装VM上的HMI工作站，与标准微软应用程序一样运行，在设计上发现有普遍做法是在虚拟机中托管一台USB适配器，使得USB端口映射到虚拟机内运行而非专用硬件设备，如在复杂多节点环境中的网页USB设备的情况下。
总结来说，从历史看待当前，我们正见证着一种转变——从单个点点滴滴控制端向全方位的大规模监控迈进。在这个过程中，对如何最好地利用现有的资源以及如何最大限度地减少风险成为关键考量因素。这是一个充满挑战但又充满希望的时候，因为它代表着我们对于未来技术发展的一种预期，也预示着我们即将迎来的一个更加智能、更加高效、高度自动化时代。