Scada là gì? So sánh hệ thống Scada và hệ thống DCS

Scada là gì ? Scada system Hay hệ thống Scada là từ khóa được tìm kiếm khá nhiều trên mạng internet. Chứng tỏ rằng, mọi người đang rất chăm sóc về Scada .Vậy, thời điểm ngày hôm nay tất cả chúng ta cùng nhau tranh luận về chủ đề hệ thống Scada nhé !

Scada là gì ?

SCADA là một hệ thống tinh chỉnh và điều khiển TT gồm có những bộ tinh chỉnh và điều khiển giao diện mạng, đầu vào / đầu ra, thiết bị truyền thông và ứng dụng .

Các hệ thống SCADA được sử dụng để giám sát và điều khiển các thiết bị trong quy trình công nghiệp bao gồm sản xuất, phát triển và chế tạo. Các quy trình cơ sở hạ tầng bao gồm phân phối khí và dầu, năng lượng điện, phân phối nước. Tiện ích công cộng bao gồm hệ thống giao thông xe buýt, sân bay.
Hệ thống SCADA lấy số đọc của đồng hồ đo và kiểm tra trạng thái của các cảm biến theo chu kỳ đều đặn để nó yêu cầu sự can thiệp tối thiểu của con người.

Scada là viết tắt của từ gì

SCADA là viết tắt của Supervisory Control And Data Acquisition; kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu. Nó là một loại chương trình ứng dụng phần mềm để kiểm soát quy trình.

Ví dụ hệ thống Scada

Một lượng lớn những quy trình xảy ra trong nhà máy sản xuất lớn. Mọi quá trình bạn cần giám sát đều rất phức tạp vì mỗi máy cho đầu ra khác nhau. Hệ thống SCADA được sử dụng để thu thập dữ liệu từ những cảm ứng và dụng cụ đặt tại khu vực xa xôi. Máy tính sẽ giải quyết và xử lý tài liệu này một cách kịp thời. Hệ thống SCADA tích lũy thông tin ( như rò rỉ trên đường ống xảy ra ) và chuyển thông tin trở lại hệ thống để hiển thị những cảnh báo nhắc nhở rò rỉ. Hệ thống SCADA được sử dụng để chạy trên hệ điều hành quản lý DOS và UNIX .

Scada trong hệ thống điện

Nói chung hệ thống SCADA là một hệ thống tập trung chuyên sâu theo dõi và trấn áp hàng loạt khu vực. Đây là gói ứng dụng trọn vẹn được xác định trên phần cứng .
Một hệ thống giám sát tập hợp tài liệu về quá trình và gửi lệnh tinh chỉnh và điều khiển tới quy trình tiến độ. SCADA được tinh chỉnh và điều khiển từ xa qua thiết bị đầu cuối còn được gọi là RTU. Hầu hết những hành vi điều khiển và tinh chỉnh được tự động hóa triển khai bởi RTU hoặc PLC .

RTU gồm có bộ chuyển đổi logic lập trình hoàn toàn có thể được đặt thành nhu yếu đơn cử. Ví dụ, trong nhà máy sản xuất nhiệt điện, dòng nước hoàn toàn có thể được đặt thành giá trị đơn cử hoặc nó hoàn toàn có thể được biến hóa theo nhu yếu .
Hệ thống SCADA được cho phép người quản lý và vận hành đổi khác điểm đặt cho dòng chảy và được cho phép những điều kiện kèm theo cảnh báo nhắc nhở khi mất dòng chảy hay nhiệt độ cao và những điều kiện kèm theo đều được hiển thị và ghi lại. Hệ thống SCADA giám sát hiệu suất toàn diện và tổng thể của vòng lặp. Hệ thống SCADA là một hệ thống tập trung chuyên sâu để tiếp xúc với cả công nghệ tiên tiến có dây và không dây đến những thiết bị khách. Các hệ thống SCADA hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh chạy trọn vẹn toàn bộ những loại quá trình công nghiệp .
Ví dụ như : Hệ thống SCADA hoàn toàn có thể tự động hóa mở van xả, nếu có quá nhiều áp lực đè nén trong đường ống khí …

Cấu trúc phần cứng

Hệ thống SCADA nói chung hoàn toàn có thể được phân thành hai phần :

• Lớp khách
• Lớp máy chủ dữ liệu

Lớp khách ship hàng cho tương tác giao diện máy .
Lớp sever tài liệu giải quyết và xử lý hầu hết những hoạt động giải trí tài liệu quy trình .
Trạm SCADA đề cập đến những sever và nó gồm có một PC duy nhất. Các sever tài liệu tiếp xúc với những thiết bị trong trường trải qua những bộ điều khiển và tinh chỉnh quy trình như PLC hoặc RTU .
Các PLC được liên kết với những sever tài liệu trực tiếp hoặc trải qua mạng hoặc những bus trường. Hệ thống SCADA sử dụng mạng WAN và LAN, mạng LAN và mạng LAN gồm có những giao thức internet được sử dụng để liên lạc giữa trạm chủ và thiết bị .
Các thiết bị vật lý như cảm ứng được liên kết với PLC hoặc RTU. RTU quy đổi tín hiệu cảm ứng thành tài liệu số và gửi tài liệu số đến chủ. Theo những phản hồi mà RTU nhận được, nó kích tín hiệu điện cho những rơle thực thi. Hầu hết những hoạt động giải trí giám sát và tinh chỉnh và điều khiển được thực thi bởi RTU hoặc PLC như tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy trong hình .

Cấu trúc phần mềm

Hầu hết những sever đều giải quyết và xử lý đa nhiệm và theo thời hạn thực. Các sever chịu nghĩa vụ và trách nhiệm tích lũy và giải quyết và xử lý tài liệu. Hệ thống SCADA gồm có một chương trình ứng dụng để hiển thị, thu thập dữ liệu, chẩn đoán và quản trị thông tin … Ví dụ như : tiến trình bảo dưỡng theo lịch trình, thông tin phục vụ hầu cần, sơ đồ cụ thể cho một cảm ứng đơn cử hoặc hướng dẫn giải quyết và xử lý sự cố hệ thống … Điều này có nghĩa là nhà quản lý và điều hành hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển trấn áp hàng loạt sơ đồ hệ thống của xí nghiệp sản xuất .

Scada system là gì

Hệ thống SCADA triển khai những công dụng sau :

• Thu thập dữ liệu
• Truyền dữ liệu
• Trình bày thông tin / dữ liệu
• Giám sát / Kiểm soát

Các tính năng này được thực thi bởi những cảm ứng, RTU, bộ điều khiển và tinh chỉnh, mạng truyền thông. Các cảm ứng được sử dụng để tích lũy thông tin quan trọng và RTU được sử dụng để gửi thông tin này đến bộ điều khiển và tinh chỉnh và hiển thị trạng thái của hệ thống .
Theo trạng thái của hệ thống, người dùng hoàn toàn có thể ra lệnh cho những thành phần hệ thống khác. Hoạt động này được thực thi bởi mạng truyền thông .

Thu thập dữ liệu

Hệ thống thời hạn thực gồm có hàng ngàn thành phần và cảm ứng. Điều rất quan trọng là phải biết trạng thái của những thành phần và cảm ứng đơn cử. Ví dụ, 1 số ít cảm ứng đo lưu lượng nước từ hồ chứa đến bể chứa nước và một số ít cảm ứng đo giá trị áp suất khi nước được xả ra khỏi hồ chứa .

Truyền dữ liệu

Hệ thống SCADA sử dụng mạng có dây để liên lạc giữa người dùng và thiết bị. Các ứng dụng thời hạn thực sử dụng rất nhiều cảm ứng và những thành phần này cần được tinh chỉnh và điều khiển từ xa. Hệ thống SCADA sử dụng thông tin liên lạc internet. Tất cả thông tin được truyền qua internet bằng những giao thức đơn cử. Cảm biến và rơle không hề tiếp xúc với những giao thức mạng, do đó RTU được sử dụng để tiếp xúc với cảm ứng và giao diện mạng .
Câu hỏi đặt ra : Ví dụ như cảm ứng nhiệt độ muốn truyền tài liệu đo đạc lên hệ thống Scada thì phải làm thế nào ?
Một câu hỏi rất hay đúng không nào những bạn ?

Câu trả lời là: Cảm biến nhiệt độ hoạt động dựa trên tỉ lệ chuyển đổi giữa nhiệt độ và điện trở. Tức là tín hiệu xuất ra là giá trị điện trở tương ứng với nhiệt độ đo được.

Tín hiệu này không hề truyền lên hệ thống Scada đọc được .
Vậy thì phải làm thế nào ?

Lúc này, chúng ta cần dùng đến một thiết bị có tên gọi là “Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ”

Bộ chuyển đổi tín hiệu này, có trách nhiệm quy đổi tín hiệu điện trở sang tín hiệu 4-20 mA. Một tín hiệu chuẩn trong công nghiệp .
Với đầu ra là tín hiệu 4-20 mA thì bài toán này thuận tiện xử lý rồi đúng không nào ?
Hơn nữa, tín hiệu 4-20 mA là tín hiệu dòng điện analog, mà độ nhiễu của nó rất thấp, hầu hết không tác động ảnh hưởng đến hiệu quả. Chính vì vậy, chúng được dùng làm tín hiệu để truyền đi xa .

Trình bày thông tin/ dữ liệu

Các mạng thường thì có 1 số ít chỉ báo hoàn toàn có thể nhìn thấy để điều khiển và tinh chỉnh. Nhưng trong hệ thống SCADA thời hạn thực, có hàng ngàn cảm ứng và báo động không hề giải quyết và xử lý đồng thời. Hệ thống SCADA sử dụng giao diện máy ( HMI ) để cung ứng tổng thể thông tin được tích lũy từ những cảm ứng khác nhau .

Giao diện máy- người HMI

HMI là chữ viết tắt của Human-Machine Interface. Có nghĩa là giao diện máy – người. Là giao diện người dùng hoặc bảng tinh chỉnh và điều khiển liên kết một người với máy, hệ thống hoặc thiết bị. Mặc dù thuật ngữ này hoàn toàn có thể được vận dụng về mặt kỹ thuật cho bất kể màn hình hiển thị nào được cho phép người dùng tương tác với thiết bị, nhưng HMI được sử dụng thông dụng nhất trong toàn cảnh của tiến trình công nghiệp .

Hệ thống SCADA sử dụng giao diện máy người. Thông tin được hiển thị và theo dõi để được giải quyết và xử lý bởi con người. HMI cung ứng quyền truy vấn của nhiều đơn vị chức năng điều khiển và tinh chỉnh hoàn toàn có thể là PLC và RTU. Màn hình HMI trình diễn đồ họa của hệ thống .
Ví dụ : nó phân phối hình ảnh đồ họa của máy bơm được liên kết với bể. Người dùng hoàn toàn có thể thấy dòng chảy của nước và áp lực đè nén của nước .
Phần quan trọng của HMI là một hệ thống báo động được kích hoạt theo những giá trị được xác lập trước. Ví dụ : Báo động mực nước bể được đặt những giá trị 60 % và 70 %. Nếu mực nước đạt trên 60 %, báo động sẽ đưa ra cảnh báo nhắc nhở thông thường và nếu mực nước đạt trên 70 % thì báo động sẽ đưa ra cảnh báo nhắc nhở quan trọng .

Giám sát / Kiểm soát

Hệ thống SCADA sử dụng những công tắc nguồn khác nhau để quản lý và vận hành từng thiết bị và hiển thị trạng thái tại khu vực tinh chỉnh và điều khiển. Bất kỳ phần nào của quy trình hoàn toàn có thể được BẬT / TẮT từ trạm tinh chỉnh và điều khiển bằng những công tắc nguồn này. Hệ thống SCADA được tiến hành để hoạt động giải trí tự động hóa mà không cần sự can thiệp của con người nhưng trong những trường hợp quan trọng, nó cần được giải quyết và xử lý bởi con người .

Phần mềm Scada là gì

Trong những khu công trình xí nghiệp sản xuất lớn, nhiều quy trình xảy ra đồng thời và mỗi tiến trình cần được giám sát, đây thực sự là một trách nhiệm phức tạp .
Các hệ thống SCADA được sử dụng để giám sát và điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị trong những quá trình công nghiệp gồm có phân phối nước, phân phối dầu và phân phối điện. Mục đích chính của hệ thống này là giải quyết và xử lý tài liệu thời hạn thực và trấn áp thiên nhiên và môi trường công nghiệp quy mô lớn từ xa .

Ví dụ : Trong thời hạn thực, một hệ thống ghi nhật ký nhiệt độ cho hoạt động giải trí của nhà máy sản xuất được thực thi từ xa. Các cảm ứng nhiệt độ được liên kết với vi tinh chỉnh và điều khiển, được liên kết với ứng dụng trên máy tính. Dữ liệu được tích lũy từ những cảm ứng nhiệt độ. Các cảm ứng nhiệt độ liên tục gửi tín hiệu đến vi điều khiển và tinh chỉnh để hiển thị những giá trị này trên màn hình hiển thị. Người ta hoàn toàn có thể đặt những tham số như số lượng giới hạn thấp và số lượng giới hạn cao trên màn hình hiển thị máy tính. Khi nhiệt độ của cảm ứng vượt quá điểm đặt, vi điều khiển và tinh chỉnh sẽ gửi lệnh đến rơle tương ứng để TẮT / BẬT những cảm ứng nhiệt độ qua tiếp điểm rơle .

So sánh hệ thống Scada và DCS

Scada là một hệ thống thông dụng mà luôn được sử dụng trong những nhà máy sản xuất công nghiệp tiên tiến và phát triển. Chúng luôn được so sánh với hệ thống điều khiển và tinh chỉnh phân tán DCS .

Chúng ta hoàn toàn có thể hiểu 2 hệ thống này như sau :

• DCS là từ viết tắt của các hệ thống điều khiển phân tán; SCADA là từ viết tắt của Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu
• DCS được định hướng theo quy trình; SCADA là định hướng thu thập dữ liệu
• DCS là quá trình điều khiển trạng thái; Hệ thống SCADA được điều khiển theo sự kiện
• DCS là một hệ thống điều khiển quá trình sử dụng mạng để kết nối các cảm biến, bộ điều khiển, vận hành thiết bị đầu cuối và bộ truyền động. Một DCS thường chứa một hoặc nhiều máy tính để điều khiển và chủ yếu sử dụng cả kết nối và giao thức độc quyền để liên lạc; SCADA có thể được gọi là Giao diện người-máy (HMI). Các hệ thống SCADA được sử dụng để giám sát hoặc kiểm soát các quá trình hóa học, vật lý hoặc truyền tải…
• Hệ thống điều khiển phân tán (DCS) bao gồm một hoặc nhiều bộ điều khiển được sử dụng để thực hiện các kỹ thuật điều khiển quy trình tiên tiến; Hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) không thể thực hiện các kỹ thuật kiểm soát quy trình tiên tiến.
• DCS được tích hợp nhiều hơn và có thể làm nhiều thứ cao cấp hơn; nhưng hệ thống SCADA linh hoạt hơn.

Ưu điểm yếu kém của hệ thống Scada

Ưu điểm

• Hệ thống SCADA cung cấp thông tin cơ học và đồ họa trên giao diện HMI
• Khả năng tự động hóa cao thay thế con người trong nhiều công việc, khả năng
• chịu lỗi cao.
• Hệ thống SCADA có thể dễ dàng mở rộng. Chúng ta có thể thêm bộ thiết bị điều khiển và cảm biến theo yêu cầu.
• Hệ thống SCADA có khả năng vận hành các tình huống quan trọng.

Nhược điểm

Hệ thống Scada có cấu trúc tập trung chuyên sâu, những thông tin từ nhiều điểm đo tập trung chuyên sâu về máy tính chủ để giải quyết và xử lý. Điều này dẫn đến việc dễ ùn tắc thông tin, hệ thống nhanh quá tải. Vì vậy chỉ thích hợp với những hệ thống nhỏ ( thường dưới 100 điểm đo ). Chẳng hạn hệ này tương thích với hệ thống điều độ TT hệ thống điện vương quốc .

Ứng dụng của hệ thống Scada

Hệ thống Scada mặc dầu cũng có không ít những điểm yếu kém. Nhưng không vì vậy mà độ thông dụng và ứng dụng của chúng ít đi. Ngược lại, Scada còn được sử dụng rất nhiều, rất thoáng rộng trong nhiều ngành công nghiệp và xí nghiệp sản xuất. Ví dụ như :

• Sản xuất, truyền tải và phân phối điện
• Hệ thống phân phối nước và quản lý hồ chứa
• Quản lý giám sát hệ thống các tòa nhà công cộng như hệ thống sưởi ấm, làm mát, báo động…
• Hệ thống điều khiển đèn giao thông

Những thông tin về hệ thống Scada mà Huphaco đã cung ứng trong nội dung bài viết này ; nhằm mục đích mục tiêu đem đến những kiến thức và kỹ năng hữu dụng ; cho những bạn đọc đang theo học hay thao tác trong ngành kỹ thuật .

Qua quá trình biên soạn, không tránh những thiếu sót, rất mong nhận được góp ý của các bạn!

Cảm ơn bạn đọc !

Source: https://thomaygiat.com
Category : Kỹ Thuật Số