SCADA
SCADA システムの通信には従来から無線やシリアル通信が使われてきたが、鉄道や発電所などの大規模なサイトでは SONET / SDH 上の IP やイーサネットも使われる。SCADAシステムの遠隔管理/監視機能はテレメトリと呼ばれることがある。
SCADAのデータを既存の企業内ネットワークを使って転送するとか、他のアプリケーションとネットワークを共有させるといった動きもある。しかし初期の低帯域のプロトコルも未だに使われ続けている。SCADAのプロトコルは非常にコンパクトに設計され、マスタ側がRTUに要求しないと情報が送信されないようになっている。古くからあるSCADAプロトコルとしては、Modbus、RP-570、Profibus、Conitel などがある。これらはいずれもベンダー固有の通信プロトコルである。標準プロトコルとしては、IEC 60870-5-101 または 104、IEC 61850、DNP3 がある。これらは主要な業者の多くが採用している。これらのプロトコルの多くは、拡張としてTCP/IP上での運用が可能になっている。セキュリティを考慮して、SCADAシステムはインターネットに接続しないことが多い。
標準規格は後から生まれたものであるため、それまでに様々な制御プロトコルが考案され、使われてきた。また、ベンダロックインを意図して独自プロトコルを作った例もある。
最近では、異なるハードウェアやソフトウェア間の通信手法として OLE for Process Control (OPC) が広く採用されつつあり、元々産業ネットワークに接続することを考慮していない機器との通信も可能にしている。
RTUは実際の装置と接続される。RTUはその装置から得た電気信号(スイッチやバルブの開閉状態、圧力・流量・電圧・電流などの測定値など)をデジタルの値に変換する。また、反対にデジタルなコマンドを電気信号に変換して装置に送ることで、その装置を制御する(スイッチやバルブを開閉したり、ポンプの速度を設定するなど)ことができる。
高品質の SCADA RTU は以下のような特性を持つ。
データネットワーク機能
データ信頼性
データセキュリティ
ヒューマンマシンインタフェース(HMI)は、人間のオペレータにプロセスのデータを提示する機構であり、また人間のオペレータがプロセスを制御する際にもそれを経由する。
HMI は通常 SCADA システムのデータベースやソフトウェアプログラムとリンクしており、傾向を見るためのデータや診断データ、保守手続きの予定などの管理情報、ロジスティック情報、特定のセンサや機械の詳細図、エキスパートシステムによるトラブルシューティングなどが提供される。
HMI はそれらの情報を操作者にグラフィカルに提示する。すなわち、制御対象のプラントの図解の形で提示される。例えば、ポンプとそれに接続されたパイプが図示され、ポンプの稼働状況やパイプの流量が表示される。オペレータはポンプを停止させることができる。パイプの流量の変化は実時間で示される。図解は機器の写真を使ったり、アニメーション化された記号を使うこともある。
SCADAシステム用HMIパッケージには、オペレータなどが図を修正できる描画プログラムが含まれることが多い。HMIの図は単純なものから、超高層ビルの全エレベータの現在位置を示すとか、鉄道の全列車の現在位置を示すといった複雑なものまで様々である。
多くのSCADA実装で最も重要な点は、警報である。警報は何らかの状態値が異常になったときに発せられる。自動車の燃料タンクが空であることを示すライトも警報の一種である。警報を発する際には、電子メールが所定の管理者に送られることもある。