工业互联网时代推进智能工厂的规划、实施和改造，也推动了工业自动化系统的更新换代。工业互联网覆盖了各种系统、方案、产品包括PLC、DCS、SCADA、MES和ERP等。对于我们对工业物联网不是非常熟悉的人，很难理解这些系统和产品之间的关系和区别，本文将带你快速理解这些产品和方案。
结合下图ISA95标准制造架构，我们首先从企业控制系统集成架构分层入手。
PLC（可编辑逻辑控制器）
从PLC发展历程上看，可编辑逻辑控制器在诞生时是面向单个设备或者单元的逻辑控制，说白PLC刚出生就是为控制而生的，就是一个小型计算机，但没有人机界面。
随着PLC快速发展，其控制点数逐渐增多，诸如西门子等厂商做的C300、C400等高端产品不仅仅是实现控制单个设备或单元，而是面向系统级，比如生产线，甚至流程整个车间控制，并且添加了丰富、友好的人机界面。
这时的PLC本质核心控制功能依然没变，只是外表更加好看了（添加了丰富的人机界面，功能也越来越丰富），从ISA95国际标准工业系统控制分层来看，PLC依然属于L1层，即在底层设备上一个层次。
DCS（分布式控制系统）
相较于PLC，DCS出生的比较晚，但出身高贵，一出生定位就是系统级控制，且具有丰富的人机界面，软件硬件卖的都比较贵，面向现场控制，给操作人员提供人工介入控制界面。
同时，DCS增加了数据采集、存储等功能，除了控，又具备了监的功能，大家可以理解成高端的控制，但也脱离不了L1层，形象说是生在了L1，但正在拼命的向L2监视层跨越。
SCADA（数据采集与监视控制系统）
从名称上看SCADA应该侧重于数据的采集和监测，应该具有丰富的人机交互界面，应该属于L2层，即子系统监控层，虽然具备一定的控制功能，但其侧重点是在于数据采集和监视。
MES（制造执行控制系统）
MES在L3应该没有什么争议，从本质上讲MES主要功能之一也是监测，其控制功能基本可以忽略，所以其实时性要求较低。
那有朋友说了，MES与SCADA又是什么关系？
两者根据不同的工业场景作用不同，MES除了实现监测，还具备业务管理等功能，是更大的系统级车间管理系统，是与ERP上一层级对话的中坚力量。SCADA主要侧重监测，有些场合可以没有MES，但不能没有SCADA，这个就得具体问题具体分析。
ERP（企业资源管理）
企业资源相关的业务、数据、决策等活动都是在这一层进行管理，包括财务、经营、供应链、销售、法务、人力等核心环节，都是通过L4该层实现。
在了解了企业控制集成系统架构之后，我们在深入了解和生产自动化相关的SCADA、DCS和PLC的详细区别。
简单来说，SCADA 即数据采集与监控系统，是工业控制的核心系统，主要是用于控制分散的资产以便进行与控制同样相同重要的集中数据采集。DCS 即分布式控制系统，主要是用于在同一地理位置环境下控制生产过程的系统。PLC 作为重要的控制部件，通常应用在 SCADA 和 DCS 系统中，用于实现工业设备的具体操作与工艺控制，通过回路控制提供本地的过程管理。由此可看出：SCADA、DCS 是一种系统，而 PLC 是一种产品，PLC 可以构成 SCADA、DCS。
DCS 与 SCADA 系统比较
DCS 和 SCADA 都是系统级方案，由许多软硬件系统组成。从系统结构看，两者都属于分布式工业控制系统，具有控制分散、管理集中的特点。且通常具有至少两层网络结构，早期 SCADA 和 DCS 都采用专用协议，但目前都基本采用了统一的国际标准。但除此之外，SCADA 与 DCS 在技术与应用方面存在较大的差别。
1、DCS 是一种技术，SCADA 侧重功能与集成。SCADA 系统根据生产过程监控要求从市场上采购各种自动化产品而构造满足客户要求的系统。正因如此，SCADA 的构建十分灵活，可选择的产品和解决方案也很多。有时候也会把 SCADA 系统称为 DCS，主要是在这类系统也具有控制分散、管理集中的特点。但由于 SCADA 系统的软、硬件控制设备来自多个不同的厂家，而不像 DCS 那样，主体设备来自一家 DCS 制造商。因此，把 SCADA 系统称为 DCS 不恰当。
2、DCS 具有更加成熟和完善的体系结构，系统的可靠性等性能更有保障，而 SCADA 系统是用户集成的。因此，其整体性能与用户的集成水平紧密相关，通常要低于 DCS。也正因为 DCS 是专用系统，DCS 的开放性比 SCADA 差。
3、DCS 主要用于控制精度要求高、测控点集中的流程工业，如石油、化工、冶金、电站等工业过程。SCADA 专用用于测控点分布范围广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下，测控现场是无人或少人值守，如移动通信基站、长距离石油输送管道的远程监控、环保监控等。通常每个站点的 I/O 点数不太多。一般来说，SCADA 系统中对现场设备的控制要求低于 DCS 中被控对象要求。在有些 SCADA 应用中，只要求进行远程数据采集而没有现场控制要求。
4、市场规模不同。由于 DCS 是成套系统，设备及软件授权费用较高，如果 I/O 点数少于一百个点，则 DCS 的单点成本较高。而 SCADA 系统中采用的控制器，其控制点数配置更加灵活，可以根据 I/O 的点数选择相应的控制器。因此，对于基点数较少的系统来说，选择 SCADA 的成本相对较低。
SCADA、DCS 与 PLC 的比较
1、DCS 有上位机和下位机，上位机包括工程师站、操作员站，下位机包括现场控制站；SCADA 系统只有上位机，包括 SCADA 服务器和客户机；而 PLC 组成的系统没有上位机，其主要功能就是现场控制，常选用 PLC 作为 SCADA 系统的下位机设备。因此，可以把 PLC 看作 SCADA 系统的一部分。
2、从系统规模看，PLC 主要优势是逻辑控制，可以用在控制点数从几个到上万个点。而 DCS、SCADA 主要用于规模较大的连续过程控制。但近年以来，随着技术的不断发展，各种控制系统相互融合和吸收其它系统的功能，DCS 的逻辑控制功能和 PLC 的连续控制功能都在不断增强，DCS、SCADA 和 PLC 的功能边界也在逐渐模糊。
3、总体来说，DCS 主要用于过程自动化，PLC 主要用于工厂自动化（生产线），SCADA 主要针对广域的需求，如油田，绵延千里的管线。从应用功能讲，DCS 常常要求高级的控制算法。如在炼油行业，PLC 对处理速度要求高，因为经常用在联锁上，甚至是故障安全系统，SCADA 也有一些特殊要求，如振动监测，流量计算，调峰调谷等等。
随着制造企业加紧推进智能化工厂的规划、实施与改造，如何综合成本和需求来选择合适的工业自动化控制系统是有着急迫的现实需求。对于同一个工业控制应用场景，可能提出不同的解决方案。个人认为，对于监控点分布较广的控制过程，优先考虑 SCADA 系统。对于较为集中的连续过程控制需求，如流程工业企业，优先考虑 DCS 系统。而对于现场的过程控制则选择 PLC。但在实际实施和应用过程中，企业还是需要充分的评估需求和成本进行灵活的选择。
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