Кои са основните функции на една SCADA система?
Събиране на данни: SCADA системите събират данни от различни сензори и устройства в реално време. Тези данни могат да включват информация за температурата, налягането, дебита, напрежението и други важни параметри.
Надзор и мониторинг: SCADA системите предоставят графичен интерфейс, който позволява на операторите да визуализират работата на управляваните системи. Това включва показване в реално време на състоянието на оборудването и процесите, аларми и събития.
Управление: SCADA системите позволяват на операторите да контролират дистанционно машини, инсталации и индустриални процеси. Това може да включва регулиране на зададените стойности, включване или изключване на оборудване и извършване на други контролни действия за оптимизиране на работата на съоръженията.
Съхраняване и регистриране на данни: Системите SCADA често включват възможности за запис на данни и съхраняват история (логове) на настъпили събития. Историята се използва за анализ, отстраняване на неизправности и оптимизация на работата съоръженията.
Аларми: SCADA системите генерират аларми, когато са достигнати определени предварително зададени условия или прагове. Алармите могат да бъдат визуални, звукови и/или дистанционни съобщения (смс, емейл). Те предупреждават операторите за потенциални проблеми, които изискват внимание.
Сигурност: SCADA системите са снабдени с различни мерки за сигурност, за да се избегне неоторизиран достъп и да се гарантира целостта и поверителността на данните.
Комуникация: SCADA системите улесняват комуникацията между различните компоненти в системите за автоматизация. Това може да включва комуникация със сензори, програмируеми логически контролери (PLC), отдалечени терминални устройства (RTU) и др.
Интерфейс човек-машина (HMI): Системите SCADA осигуряват удобен за потребителя интерфейс, чрез който операторите могат да взаимодействат работните системи и да ги управляват. HMI често включва визуализации, тенденции и други инструменти, които помагат на операторите да вземат информирани решения.
Регистриране и отчитане на събития: SCADA системите регистрират събития и генерират отчети за целите на анализа и спазването на изискванията. Това помага за идентифициране на тенденции, диагностициране на проблеми и поддържане на записи за работата на системата.
Отдалечен достъп: Много SCADA системи поддържат отдалечен достъп, което позволява на оторизирания персонал да наблюдава и контролира индустриалните процеси от централизирано място. Това може да повиши ефективността и да намали необходимостта от присъствие на място.
Резервираност и надеждност: SCADA системите често включват мерки за резервиране, за да се гарантира надеждността и наличността на системата. Резервните сървъри и комуникация могат да помогнат за предотвратяване на сривове в системата и намаляване времето за престой.
SCADA системите играят ключова роля за подобряване на ефективността, безопасността и надеждността на свързаните машини, системи и процеси. Те осигуряват възможност за мониторинг, управление и анализ на данни в реално време.
Кои приложения използват SCADA?
Едно от често срещаните схващания е че SCADA се използва за индустриални приложения. Исторически, системите за мониторинг и управление действително са създадени за контрол на непрекъснати, батч и дискретни индустриални процеси, защото първите контролери са били предназначени основно за автоматизация на производството.
Днес автоматизацията е навсякъде, SCADA също. Системи за сградна автоматизация и BMS, кораби, тунели, пътна и жп инфраструктура, логистични центрове, фотоволтаични паркове, ВЕЦ и много други – SCADA е незаменимо звено за правилна експлоатация.
Снимка: Централ Парк, Бургас
BMS система с atvise® scada
Повече за проекта
SCADA софтуер
SCADA софтуерът е в основата на вашето решение за мониторинг и управление. Правилният избор на софтуерна SCADA платформа е ключов както за постигане на текущите изисквания, така и за бъдещо разширение на свързаните системи.
Кои са последните тенденции в SCADA софтуера и как да изберем устойчива „future-ready“ SCADA платформа? Ето няколко функционалности, характерни за модерните SCADA софтуери:
Гъвкавост и мащабируемост: Съвременните SCADA предлагат гъвкавост при проектиране и настройка на системата. Възможността за скалиране, позволява да се отговори на различни по сложност приложения и да се инвестира съразмерно с разрастването на свързаните системи.
Лесна интеграция с хардуер от различни производители: SCADA софтуерът трябва лесно да се интегрира с максимален брой системи и технологии, и да поддържа различни протоколи за комуникация. Това позволява съставяне на архитектури с оборудваане от множество производители и оптимизация на инвестициите.
Визуализация и анализи в реално време: Визуализация и анализ в реално време позволяват на операторите да следят и разбират събитията и процесите по-ефективно. Вградени аналитични инструменти предоставят трендове и предвиждания, които помагат за вземане на правилните оперативни решения.
Интеграция на Интернет на Нещата (IoT): Модерните SCADA софтуери поддържат връзка със зони и обекти от Интернет на Нещата. Това позволява интеграцията на множество устройства и сензори за събиране на данни.
Киберсигурност: Надежднят SCADA софтуер предлага високи стандарти за киберсигурност, включително шифроване, автентикация и мерки за защита срещу зловреден софтуер и кибератаки.
Облачни Решения: Някои SCADA софтуери предоставят облачни решения за достъп до данни и управление през интернет. Облачните услуги също улесняват обработката и анализа на големи обеми от данни.
Отворени стандарти и протоколи: Използването на отворени стандарти като OPC UA и протоколи улеснява взаимодействието между различни компоненти на системата и подпомага интероперативността.
Лесен достъп от мобилни устройства: Съвременните SCADA софтуери могат да се адаптират към всички видове екрани. SCADA приложението трябва да позволява интуитивна и ясна визуализация на мобилни устройства и то без загуба на функционалност.
Бърза настройка и програмиране: Времето е пари. Модерните SCADA платформи съкращават значително времето за разработка чрез богати библиотеки от готови обекти и функционални блокове. Още…
Предимства на SCADA системите
Системите SCADA предлагат важни предимства за мониторинг и контрол на индустриални процеси и критични инфраструктури.
Въвеждането на SCADA система подобрява ефективността, безопасността, управлението, гъвкавостта и спомага за намаляване на производствените разходи. Това позволява на компаниите да бъдат по-конкурентоспособни и гъвкави в условията на нарастващия брой регулации и изисквания.
Повишена ефективност: SCADA системите позволяват на операторите да наблюдават и контролират процесите в реално време. Така се взимат информирани и по-бързи решения, намалява се времето за престой и се повишава ефективността на оборудването.
Повишена безопасност: Управление на инсталациите в реално време означава повече възможности за откриване на аномалии и предотвратяване на рискове за безопасността.
Намаляване на разходите: SCADA системите спомагат за намаляване на разходите чрез ранно откриване на критични ситуации и прилагане на по-бързи корективни действия. Така се намаляват непланирате спирания и загубата на материали и суровини.
По-голяма гъвкавост: Възможността за бързи и точни корекции на процесите в реално време, позволява на операторите да настроят бързо системата за необходимата текуща производителност .
Компоненти на SCADA системите
Архитектурата на SCADA включва хардуер, софтуер и комуникационни протоколи, които работят заедно, за да събират данни в реално време, да ги обработват и да ги представят на крайния потребител. Типичната архитектура на SCADA системата се състои от следните компоненти:
Устройства за събиране на данни – датчици и полеви устройства
Тези устройства отговарят за събирането на данни за процеса, като например ниво, температура, налягане, дебит и др.
Дистанционно терминално устройство (RTU) – отговаря за събирането на данни от датчици и полеви устройства и предаването им към SCADA система.
Комуникационна система – начинът, по който се предават данните между устройствата и SCADA система. Тя може да бъде с жични (полева шина) или безжични комуникации.
Сървър за данни – централният компонент на SCADA системата, който получава, обработва и съхранява данните, събрани от RTU.
Софтуер SCADA – софтуерът, който позволява на операторите да наблюдават и контролират работата на системите в реално време.
Потребителски интерфейс – устройствата, чрез които операторите взаимодействат със системата SCADA, напр. монитори, сензорни екрани или различни мобилни устройства.
Архитектура на SCADA системите
Нива на СКАДА архитектурата
Обикновено, архитектурата на SCADA се състои от три основни нива:
1во ниво – събиране на данни и изпълнение на команди
На това ниво се събират данни от сензори и полеви устройства, като например измервателни уреди за температура, крайни изключватели и контролни клапани. Обикновено данните се събират от PLC или IO разширителни модули и се предават към 2ро ниво чрез стандартни комуникационни протоколи, като например Modbus, OPC, DNP3 и др.
2ро ниво – обработка на данните в SCADA софтуер
В това ниво се обработват получените данни и се трансформират в полезна информация. То включва централизиран или разпределен SCADA сървър, където се съхраняват данните, и SCADA софтуер за тяхната обработка и представяне в удобен за потребителя интерфейс.
3то ниво – потребителски интерфейс
Това ниво е интерфейс между потребителя и SCADA системата. Информацията и данните, обработени в предишното ниво, се представят в графичен потребителски интерфейс (GUI), за да се даде възможност на потребителя да наблюдава и управлява контролираните системи. Потребителският интерфейс може да включва графики, таблици, аларми, тенденции и др.
В допълнение към тези нива, SCADA архитектурата може да включва и компоненти като firewall, рутери, превключватели и други мрежови устройства, за да се гарантира сигурността и надеждността на комуникацията.
Добре проектираната SCADA архитектура трябва да бъде мащабируема, гъвкава и надеждна, за да се адаптира към променящите се нужди на промишлените процеси и да осигурява висококачествен мониторинг и контрол.
Според размера, характеристиките и нуждите на приложението, нивата на SCADA архитектурата могат да се адаптират. По-долу са описани някои често срещани типове SCADA системи.
Централизирана SCADA система
Това е най-разпространеният тип SCADA система (вижте по-горната схема), при която се използва архитектура клиент-сървър за свързване на отдалечени устройства към централен контролен център. Контролният център наблюдава и контролира отдалечените процеси чрез комуникационна мрежа.
Контролният център събира данни в реално време от различни устройства и сензори на системата и ги показва на графичен потребителски интерфейс.
Системата позволява на операторите в контролния център да изпращат команди и да управляват полеви устройства и изпълнителни механизми, като клапани, двигатели и друго оборудване. Освен това централизираните системи SCADA често имат възможности за съхранение и анализ на данни, което позволява на операторите да наблюдават работата на системата и да правят подобрения и настройки.
Като цяло централизираната SCADA система е полезен инструмент за повишаване на ефективността и безопасността на промишлените процеси чрез осигуряване на централизирано наблюдение и контрол.
Предимства на централизираната SCADA система:
Централизиран мониторинг и управление: В централизираната SCADA система данните се събират в една точка и се съхраняват на централен сървър. Това позволява централизирано наблюдение на процесите и вземане на решения въз основа на събраните данни.
Достъпност: Данните са централизирани и лесно достъпни от всяко място с мрежова връзка. Това позволява на операторите да наблюдават и контролират производствения процес отвсякъде.
Мащабируемост: Тъй като е централизирана, SCADA системата лесно може да се разшири, за да се адаптира към променящите се нужди на компанията, като например добавянето на ново оборудване или производствени процеси.
По-ниски разходи: Централизираната SCADA система може да бъде по-евтина от разпределената система, тъй като изисква по-малко хардуер и софтуер и е по-лесна за поддръжка.
Сигурност: Централизираната SCADA система може да бъде по-сигурна от разпределената система, тъй като данните се съхраняват в една точка, което улеснява защитата от заплахи и атаки срещу сигурността.
Децентрализирана / каскадна SCADA система
При децентрализираната система наблюдението и контролът са разпределени на различни отдалечени места, вместо да бъдат централизирани в един контролен център. Всяко отдалечено място има своя собствена локална SCADA система, която комуникира с други SCADA системи чрез комуникационна мрежа.
Децентрализираната SCADA система е за приложения, в които компонентите са географски разпръснати и е трудно или скъпо да се свържат с единен контролен център (например големи инфраструктурни съоръжения). Тя също помага да се осигури устойчивост на повреди, тъй като повредата на едно звено няма да се отрази на цялата система.
Като цяло децентрализираната SCADA система позволява по-голяма гъвкавост и мащабируемост, ниска латентност, оптимизация на мрежовата инфраструктура, като същевременно повишава ефективността и безопасността на работата на отдалечени системи.
Каскадната SCADA система е частен случай, при който данните от локалните SCADA системи се предават към централен SCADA сървър за централен монитринг и управление от един контролен център.
Няколко разпределени SCADA системи са свързани помежду си чрез интернет и взаимодействат с инстанция на по-високо ниво в облака, която действа като център за данни и предоставя данни за допълнителни облачни услуги.
Разпределена SCADA система
При този тип системи наблюдението и контролът са разпределени между множество сървъри, които комуникират помежду си чрез комуникационна мрежа. Всеки сървър може да наблюдава и контролира определена част от процеса.
В разпределената SCADA система всяка система за управление отговаря за част от индустриалния процес и всяка от тях има свой собствен набор от сензори, изпълнителни механизми и блокове за управление. Тези системи комуникират помежду си чрез комуникационна мрежа, което позволява обмен на данни и команди в реално време.
Всеки център за управление може да взема независими решения въз основа на данните и информацията, които събира, и може да предоставя подробен преглед на своята част от процеса. Контролните центрове могат да си сътрудничат, за да вземат решения на по-високо ниво и да оптимизират цялостната работа на системата.
Как да изберем своята SCADA?
Изборът на SCADA софтуерна платформа е стратегическо за вашата система решение, от което зависят производителността и сигурността на работния процес. То трябва да се вземе спрямо приложението, но и да се отчетат следните важни критерии:
- Устойчивост – имидж и дългосрочна инвестиция на производителя в СКАДА технологиите. Използване на модерни, „готови за бъдещето“ и сигурни технологии.
- Разширяемост – лесно добавяне на нови системи в архитектурата.
- Отвореност – лесна интеграция на компоненти от различни производители в системата за автоматизация. Поддръжка на нужните протоколи без или с малка допълнителна инвестиция
- Бърза разработка и пускане в експлоатация на SCADA приложения – предлагат ли се библиотеки с графики, обекти и функционални блокове (обектно-ориентирано програмиране)
- Цена и лицензионен модел
atvise® scada
лесна, мощна, гъвкава
Чиста и вечна web технология
Вертикален обектно-ориентиран инженеринг
Готова за Industry 4.0 и бъдещето
OPC UA + всички основни
комуникационни протоколи
Изключителна мащабируемост – от HMI за
машина до multisite SCADA
Честен лицензионен модел
