Tự động hoá với hệ thống Scada

SCADA là gì?

Hệ thống Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (Supervisory Control and Data Acquisition-SCADA)  một hệ thống giám sát và điều khiển quy trình sản xuất, cho phép các nhà máy và cơ sở sản xuất tự động hóa và quản lý các thiết bị và quy trình sản xuất một cách hiệu quả. 

automation-pyramid-1 (1)

SCADA nằm ở tầng thứ 3 trong Mô hình kim tự tháp tự động hóa

Chức năng của hệ thống SCADA

  • Quản lý quy trình sản xuất

  • Giám sát và điều khiển thiết bị

  • Quản lý sản xuất và lập kế hoạch

  • Kiểm soát chất lượng

  • Quản lý dữ liệu và phân tích

  • Tích hợp hệ thống

Lợi ích của hệ thống SCADA

Giám sát thời gian thực

Hệ thống SCADA cung cấp dữ liệu theo thời gian thực, cho phép người vận hành và người quản lý giám sát các quy trình và thiết bị khi chúng xảy ra, cho phép phản hồi ngay lập tức đối với các sự cố hoặc sự bất thường.
Cải thiện hiệu quả

Hệ thống SCADA có thể tối ưu hóa các quy trình, giảm thời gian ngừng hoạt động và tăng cường sử dụng tài nguyên, dẫn đến tăng hiệu quả hoạt động.

Giám sát từ xa

SCADA cho phép giám sát từ xa các hệ thống phân tán, giúp quản lý và kiểm soát hoạt động từ một vị trí trung tâm, giảm nhu cầu nhân sự tại chỗ.

Trực quan hóa dữ liệu

Hệ thống SCADA cung cấp giao diện đồ họa cho người dùng, cung cấp cho người vận hành cách trình bày dữ liệu trực quan, giúp diễn giải thông tin và phát hiện các xu hướng hoặc sự bất thường dễ dàng hơn.

Ghi nhật ký và lưu trữ dữ liệu

Hệ thống SCADA ghi nhật ký và lưu trữ dữ liệu lịch sử, dữ liệu này có giá trị cho việc phân tích xu hướng, khắc phục sự cố và tuân thủ các yêu cầu báo cáo theo quy định.

Báo động và thông báo

Hệ thống SCADA có thể tạo cảnh báo và thông báo khi vượt quá ngưỡng xác định trước hoặc khi có sự cố phát sinh, cho phép phản hồi nhanh chóng với sự cố.

 

Ứng dụng của hệ thống SCADA

Sản xuất, truyền tải và phân phối điện

Các công ty điện lực sử dụng RTU (hoặc PLC) và HMI SCADA để phát hiện dòng điện và điện áp đường dây của các địa điểm ở xa. Họ cũng sử dụng chúng để giám sát hoạt động của máy cắt và bật hoặc tắt lưới điện. Hệ thống SCADA có thể được tìm thấy ở các hệ thống phân phối điện từ khí đốt, than, hạt nhân, truyền tải và phân phối điện, v.v.

Nước, nước thải

Hệ thống SCADA sử dụng nước của tiểu bang và thành phố. Họ giám sát và điều chỉnh lưu lượng nước, mực nước hồ chứa, áp suất đường ống, cơ sở thu gom và xử lý nước thải, trung tâm xử lý và phân phối nước cũng như các yếu tố khác của thiết bị hiện trường.
Tòa nhà, cơ sở vật chất và môi trường
Người quản lý cơ sở sử dụng SCADA để giám sát và điều khiển HVAC, cảm biến nhiệt độ, thiết bị làm lạnh, hệ thống chiếu sáng và lối vào.

Chế tạo

SCADA quản lý danh sách các bộ phận để sản xuất đúng lúc và điều chỉnh tự động hóa công nghiệp và robot. Nó cũng giám sát chất lượng và kiểm soát quy trình trong các nhà máy công nghiệp.
Vận tải công cộng
Cơ quan quản lý vận tải sử dụng giao thức SCADA để điều tiết điện ở các địa điểm xa. Họ cũng sử dụng nó để tự động hóa tín hiệu giao thông, theo dõi và định vị xe lửa và xe buýt cũng như kiểm soát các cổng giao cắt đường sắt.

Tín hiệu giao thông

SCADA điều tiết đèn giao thông, kiểm soát luồng giao thông và phát hiện các tín hiệu không theo thứ tự.
Dầu khí
Ứng dụng phần mềm SCADA được sử dụng để giám sát, điều khiển từ xa các thiết bị liên quan đến đường ống, máy bơm, kho chứa, dàn khoan ngoài khơi và giếng trên bờ, nhà máy lọc dầu, trạm hóa dầu...

Sản xuất thực phẩm và đồ uống

Giữ nhiệt độ trong một phạm vi thích hợp là rất quan trọng khi chế biến và chế biến thực phẩm. Hệ thống SCADA sẽ được sử dụng để theo dõi và kiểm soát nhiệt độ trong các cơ sở này.
Các quy trình khác bao gồm viễn thông, nông nghiệp/thủy lợi, chăm sóc sức khỏe, dược phẩm và nhiều quy trình khác.

Các thành phần cơ bản của hệ thống SCADA

scada-components_1

Giao diện người-máy (HMI)

Giao diện người-máy hay HMI là thiết bị đầu vào-đầu ra có màn hình hiển thị được liên kết với chương trình và cơ sở dữ liệu SCADA. Nó cung cấp thông tin quản lý cho người vận hành như quy trình bảo trì theo lịch trình, điều khiển của người vận hành, sơ đồ, thông tin hậu cần cũng như dữ liệu chẩn đoán và xu hướng cho các cảm biến và máy móc cụ thể. Thông tin này sau đó có thể được phân tích và sử dụng để đưa ra quyết định sáng suốt.

Hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát được sử dụng để chuyển tiếp dữ liệu từ các thiết bị như RTU, PLC và cảm biến tới HMI hoặc các giao diện hiển thị khác thường được đặt ở trung tâm điều khiển tập trung hoặc tại các vị trí khác nhau.

Các hệ thống giám sát nhỏ hơn có thể chứa một máy tính hoặc HMI trong khi các hệ thống lớn hơn có thể chứa các ứng dụng phần mềm phân tán, các trang khắc phục thảm họa và nhiều máy chủ được cấu hình ở dạng dự phòng, chẳng hạn như chế độ chờ nóng. Hệ thống giám sát liên tục giám sát và kiểm soát các hoạt động nhằm duy trì sự an toàn và toàn vẹn của hệ thống SCADA.

Thiết bị đầu cuối từ xa (Remote teminal Units)và bộ điều khiển logic có khả năng lập trình (PLC)

Thiết bị đầu cuối từ xa (RTU) là các thiết bị điện tử được điều khiển bởi bộ vi xử lý được sử dụng để giao tiếp với thiết bị hiện trường bằng hệ thống SCADA bằng cách truyền dữ liệu đo từ xa đến hệ thống giám sát. RTU cũng được sử dụng để nhận tin nhắn từ hệ thống điều khiển chính nhằm giám sát và điều khiển thiết bị hiện trường được kết nối.

Bộ điều khiển logic có khả năng lập trình (PLC) là hệ thống điều khiển máy tính được kết nối với thiết bị và cảm biến thông qua tín hiệu đầu vào và đầu ra được chuyển đổi thành dữ liệu. Hệ thống PLC thường ‘đóng’ hoặc tách biệt với các hệ thống CNTT khác như mạng LAN, WAN hay mạng công ty, điều này đảm bảo tính toàn vẹn và an toàn của hệ thống điều khiển.

Tham khảo các dòng PLC đang được VISC cung cấp tại đây

Hạ tầng thông tin liên lạc

Cơ sở hạ tầng truyền thông cho hệ thống SCADA có thể khác nhau giữa các ứng dụng tùy thuộc vào quy mô và yêu cầu của hệ thống.

Các yếu tố cần được xem xét khi thiết kế hoặc thiết lập mạng truyền thông bao gồm cơ sở hạ tầng truyền thông hiện có, ngân sách, giao thức dữ liệu, tốc độ truyền, đường ngắm của mạng vô tuyến, mức độ quan trọng (bao gồm các yêu cầu dự phòng) và khả năng đáp ứng nhu cầu trong tương lai.

Cơ sở hạ tầng truyền thông rất cần thiết cho các hệ thống SCADA, đặc biệt là trong các ứng dụng có tài sản được phân bổ trên một khu vực địa lý rộng lớn.

Lập trình SCADA

Để hệ thống SCADA hoạt động chính xác và an toàn, nó đòi hỏi kiến ​​thức thấu đáo không chỉ về quy trình kỹ thuật được giám sát và/hoặc kiểm soát mà còn cả ngôn ngữ lập trình và các tiêu chuẩn liên quan.

Có nhiều định dạng khác nhau được sử dụng trong lập trình SCADA và hầu hết các gói SCADA hiện đại đều có thư viện dựng sẵn bao gồm các biểu tượng và các công cụ hiển thị trực quan khác.

Lập trình SCADA đòi hỏi phải có kiến ​​thức và kinh nghiệm để thành thạo vì có rất nhiều yếu tố cần xem xét. Nếu thực hiện đúng cách, hệ thống sẽ hoạt động hoàn hảo trong nhiều năm, tuy nhiên nếu lắp đặt không đúng, hệ thống có thể trở nên không ổn định, gây ra thiệt hại lớn.

Xem thêm Các thiết bị dùng trong hệ thống Scada do VISC cung cấp

Hệ thống SCADA hoạt động ra sao

Scada-system-2

Hệ thống SCARA hoạt động bằng cách giám sát và kiểm soát các quy trình công nghiệp từ xa thông qua sự kết hợp giữa các thành phần phần cứng và phần mềm. Dưới đây là tóm tắt về cách hoạt động của hệ thống SCADA:

  • Thu thập dữ liệu: Cảm biến và thiết bị thu thập dữ liệu.
  • Truyền dữ liệu: Mạng truyền thông truyền dữ liệu đến SCADA
  • Xử lý dữ liệu: Máy chủ SCADA xử lý và lưu trữ dữ liệu.
  • Tương tác HMI: Người vận hành sử dụng HMI để tương tác với hệ thống.
  • Quản lý cảnh báo: Cảnh báo được tạo và quản lý.
  • Phân tích dữ liệu: Dữ liệu được phân tích và báo cáo được tạo ra.
  • Điều khiển và tự động hóa: Các quy trình được điều khiển tự động.
  • Tích hợp hệ thống: Hệ thống SCADA được tích hợp với các hệ thống khác của doanh nghiệp.
  • An ninh mạng: Thực hiện các biện pháp an ninh.

Điện thoại
+84-243-7525312

Mail
info@machines.com.vn

Địa chỉ văn phòng
B4 - 12, Vinhomes Gardenia, đường Hàm Nghi, Phường Cầu Diễn, Quận Nam Từ Liêm, Hà Nội

ĐĂNG KÝ NHẬN THÔNG TIN

Đăng Ký nhận thông tin từ VISC

1
Bạn cần hỗ trợ?