监控和数据采集（SCADA）是一种使用计算机，网络数据通信和图形用户界面进行高级过程监控管理的控制系统架构。
SCADA控制操作的概念
0级包含设备，例如流量和温度传感器，以及控制元件，如控制阀等。
1级包含工业化输入输出（I/O）模块以及相关的分布式电子处理器。包含PLC和RTU（远程终端单元）。
2级别包含监控计算机，在系统上的处理节点整理信息，并且提供操作员控制屏幕。包含SCADA软件和计算平台，例如，PLC可以将工业过程中冷却水的流量控制到设定点水平，但是SCADA系统软件允许操作员改变流量的设定点。SCADA还能记录和显示诸如水土流失和高温等预警条件。反馈回路由PLC和RTU直接控制，但是SCADA软件监视环路的整体功能。
3级别是生产控制水平，不监管生产过程，只关注监控生产和目标。
4级别负责生产调度。
数据采集从PLC或RTU开始，并包括根据需要传送到2级SCADA的仪表读数和设备状态报告。然后将数据格式和编译化，使得使用HMI（人机界面）的控制室操作员可以做出监督决定来调整或覆盖正常的RTU（或PLC）控制。数据通常建立在数据库管理系统上。
监管计算机是SCADA系统的核心，收集流程数据，并向现场的设备发送控制命令，在较小的SCADA系统中，监控计算机可以由单个PC组成，这时，HMI是该计算机的一部分。在较大的SCADA系统中，主站可能包含在客户端计算机上的多个HMI，用于数据采集的多个服务器，分布式软件应用程序和灾难恢复站点。
远程终端单元（RTU）在此过程中连接到传感器和执行器，并连接到监控计算机系统。RTU是“智能I/O”，具有嵌入控制功能，完成布运算。
可编程逻辑控件（PLC）同RTU一样在此过程中连接到传感器和执行器，优点是PLC比RTU具有更复杂的嵌入控制功能，更经济，通用，灵活，可配置。
人机界面（HMI）是监控系统的操作员窗口。以模拟图形式向操作人员呈现工厂信息，模拟图是被控制的工厂的示意图，以及报警和事件记录页面。