Funcționalități – cheie ale SCADA
Cum optimizează SCADA monitorizarea și controlul industrial?
SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition) este un sistem de control si achiziție de date al proceselor industriale fără intervenție umană. Acest sistem automatizează culegerea, monitorizarea, procesarea, distribuția, și înregistrarea datelor culese de la dispozitive de teren, lucru esențial în procesele de monitorizare și control industrial. Sistemele SCADA sunt folosite adesea în industrie, în domenii precum energie regenerabilă, agricultură, petrol și gaze, transport, etc. SCADA pune la dispoziția operatorilor toate informațiile prin intermediul unei interfețe grafice.
Printre beneficiile utilizării sistemelor SCADA se numără monitorizarea eficientă a proceselor, creșterea fiabilității sistemelor industriale, reducerea timpului de inactivitate și flexibilitatea în comunicare.
Am detaliat conceptul și funcționarea sistemelor SCADA, într-un articol dedicat acestui subiect. Pentru a citi articolul, click aici.
Componentele principale ale sistemelor SCADA
Un sistem SCADA are mai multe componente principale, fiecare având un rol specific în funcționarea acestuia.
- RTU (Remote Terminal Unit): RTU-ul este un dispozitiv de control instalat de obicei într-o locație remote ca parte dintr-un sistem mare. RTU monitorizează și controlează dispozitivele de pe teren.
- PLC (Programmable Logic Controller): PLC este un controller care monitorizează senzorii și care primește informații critice despre flux și despre inputul în sistem. PLC-urile realizează intervenții de bază, declanșând output-uri atunci când sunt îndepliniți parametrii programați în sistem. PLC-urile vin în completarea RTU-urilor și sunt flexibile și ușor de programat.
- HMI (Human Machine Interface – Interfața om-mașină): HMI utilizează date din rețea pentru a oferi operatorilor SCADA o interfață grafică. Această interfață permite monitorizarea performanțelor echipamentelor și controlul și configurarea sistemului. HMI colectează date de la RTU și alte unități de control. Astfel, operatorii văd în timp real tot ce se întâmplă.
- MTU (Master Terminal Unit): MTU este serverul central al sistemului SCADA și adăpostește atât hardware-ul, cât și software-ul. MTU colectează datele telemetrice de la dispozitivele de teren, o procesează și o arhivează cu marcare temporală (time stamps), rulează analiza datelor, găzduiește HMI și facilitează distribuirea datelor în rețea. De asemenea, emite comenzi de supraveghere către PLC-uri și RTU-uri pe baza logicii sau acțiunilor operatorului.
- Bază de date: Aceasta stochează date de la diferite echipamente și procese. Datele sunt generate de senzori, actuatoare și alte dispozitive din SCADA. Istoricul de date este optimizat pentru a gestiona volume mari de date marcate cu timp. Acesta stochează date împreună cu marcajele de timp asociate, lucru necesar pentru urmărirea schimbărilor în timp și analiza tendințelor. De asemenea, bazele de date folosesc algoritmi de compresie avansați pentru a reduce dimensiunea datelor stocate fără a pierde informații semnificative. Această acțiune are rol în menținerea performanței și scalabilității bazei de date. Bazele de date din SCADA sunt proiectate să stocheze date pentru perioade lungi, lucru necesar pentru evaluarea comparativă a performanței și analiza istorică.
- Senzori și actuatori: Senzorii măsoară diverse variabile fizice (de exemplu temperatură, presiune, etc.), iar actuatoarele controlează mecanismele (de exemplu valve, motoare etc.).
- Servere și capacitate de stocare: Acestea reprezintă infrastructura hardware care găzduiește sistemul SCADA.
- Infrastructură de comunicare: Acesta facilitează transferul de date între RTU-uri, PLC-uri și sistemul central SCADA. Infrastructura de comunicare poate include diverse medii de transmisie, cum ar fi cabluri, rețele wireless, fibră optică sau rețele mobile pentru a asigura o comunicare eficientă și fiabilă.
Funcționalități-cheie ale SCADA
SCADA are multiple funcționalități-cheie. În acest articol vom discuta despre patru dintre acestea, monitorizarea în timp real, colectarea și analiza datelor, alarme și notificări și integrarea cu alte sisteme.
1. Monitorizare în timp real
Monitorizarea în timp real a sistemelor SCADA implică colectarea, procesarea și vizualizarea datelor. Senzorii măsoară diferite variabile (de exemplu temperatură, presiune, debit, etc.) și actuatorii controlează echipamentele pe baza instrucțiunilor primite. RTU-urile și PLC-urile colectează datele de la senzori și transmit comenzi către actuatori. Datele colectate sunt transmise către centrul de control SCADA cu ajutorul mediilor de comunicație. Datele brute ajung la serverele centrale unde sunt procesate și transformate în informații utile. Datele sunt stocate pentru analize ulterioare și raportare. HMI afișează datele în timp real prin intermediul graficelor, tabelelor și diagramelor. Astfel, operatorii văd starea actuală a sistemelor, iar în cazul în care există anomalii, aceștia pot acționa rapid. De asemenea, operatorii pot seta praguri pentru variabilele monitorizate, iar daca aceste praguri sunt depășite, SCADA generează alarme și notificări. Notificările pot fi transmise prin email, SMS sau pe dispozitivele mobile, astfel încât echipele de intervenție să acționeze rapid.
În unele cazuri, SCADA poate include funcționalități de control automatizat, ceea ce înseamnă că parametrii proceselor se ajustează automat, fără intervenție umană, pe baza algoritmilor predefiniți.
2. Colectarea și analiza datelor
Colectarea datelor se realizează din mai multe surse:
- Senzori și dispozitive de măsurare: Aceștia au rolul de a captura valorile fizice și a le transforma în semnale electrice.
- RTU: Interacționează cu senzorii pentru a colecta datele și a le transmite către sistemul central.
- PLC: Realizează controlul automatizat al echipamentelor și colectarea datelor de proces.
- Rețele de comunicații: Au rolul de transmitere a datelor colectate de la RTU-uri și PLC-uri către serverele centrale.
- Sisteme de telemetrie: Realizează transmiterea datelor de la distanță folosind tehnologii de comunicație pe distanțe lungi.
Analiza datelor implică aplicarea mai multor metode și instrumente. Menționăm câteva tipuri de analize:
- Analiza descriptivă: Este utilizată pentru a se înțelege starea actuală a sistemelor prin vizualizarea valorilor medii, minime, maxime și a variațiilor.
- Analiza de trenduri: Aceasta permite observarea schimbărilor în performanța sistemelor și previzionarea comportamentului viitor pe baza datelor istorice.
- Analiză statistică: Acest tip de analiză este utilizată pentru a descoperi corelații și relații între diferite variabile.
- Analiza predictivă: Presupune utilizarea datelor istorice și a algoritmilor de machine learning pentru a prezice evenimente viitoare.
- Analiza în timp real: Implică monitorizarea și analizarea datelor pe măsură ce sunt colectate.
3. Alarme și notificări
Alarmele și notificările sunt componente esențiale ale sistemelor SCADA deoarece ajută la intervenția rapidă în cazul unor condiții anormale sau periculoase. Un exemplu de condiții periculoase este atingerea unei temperaturi sau presiuni excesive în sistem. Notificarea imediată a operatorilor permite intervenția rapidă și prevenirea avariilor. Alarmele și notificările contribuie la îmbunătățirea siguranței prin menținerea proceselor în parametri optimi prin corectarea imediată a deviațiilor.
4. Integrarea cu alte sisteme
Integrarea SCADA cu alte tehnologii și platforme este importantă pentru a maximiza eficiența operațiunilor industriale. Această integrare permite nu doar o mai bună monitorizare și control al proceselor, dar și o capacitate extinsă de analiză și optimizare. Integrarea între SCADA și IoT (Internet of Things) implică conectarea și interacțiunea sistemelor SCADA cu dispozitive și tehnologii IoT pentru a îmbunătăți monitorizarea, controlul și analiza proceselor industriale. Am discutat despre integrarea între SCADA și IoT într-un articol pe care vă invităm să îl accesați prin click aici: SCADA în era digitală.
SCADA se mai poate conecta și cu alte tipuri de sisteme și tehnologii, precum: EMS – Energy Management Systems (sisteme de gestionare a energiei), BAS – Building Automation Systems (sisteme de automatizare a clădirilor), QMS – Quality Management Systems (sisteme de gestionare a calității), AMS – Asset Management Systems (sisteme de gestionare a activelor), PMS – Performance Management Systems (sisteme de gestionare a performanței), etc.
SCADA este un sistem foarte important pentru controlul și monitorizarea proceselor industriale fără intervenție umană directă. SCADA se folosește în multiple industrii. Beneficiile utilizării sistemelor SCADA includ monitorizarea eficientă a proceselor, creșterea fiabilității sistemelor industriale și reducerea timpului de inactivitate. Integrarea SCADA cu alte sisteme și tehnologii extinde capacitățile sale.
Monitorizarea în timp real în SCADA permite colectarea și vizualizarea datelor în timp real, cu capacitatea de a genera alarme și notificări imediate în cazul depășirii pragurilor predefinite. Colectarea și analiza datelor sunt optimizate prin utilizarea diverselor metode analitice precum analiza descriptivă, analiza de trenduri și analiza predictivă, oferind operatorilor o perspectivă clară asupra performanțelor și posibilitatea de a lua decizii informate.
Pentru a descoperi cum integrarea sistemului SCADA poate transforma eficiența și performanța operațională a companiei dumneavoastră, nu ezitați să ne contactați. Echipa noastră de experți SCADA este pregătită să vă ofere soluții personalizate pentru nevoile specifice ale businessului dumneavoastră. Contactați-ne folosind formularul de contact aflat în partea de sus a paginii.
