Hệ thống SCADA là gì? Ai là người cần đến SCADA? CƠ KHÍ TT

Cuộc sống ngày càng hiện đại, cùng với đó là sự phát triển của công nghệ thông tin và sự ra đời của hàng loạt thiết bị, công nghệ mới. Trong đó, hệ thống Scada được xem là phát minh nổi bật nhất.

Sự xuất hiện của Scada giúp các chủ doanh nghiệp theo dõi, quản lý công việc một cách tốt hơn, thuận lợi hơn. Để hiểu hơn về định nghĩa cũng như vai trò của hệ thống scada, các bạn có thể tham khảo thêm trong bài viết dưới đây của chúng tôi.

Khái quát về SCADA

Scada là khái niệm không còn quá xa lạ hiện nay. Đây là viết tắt của cụm từ Supervisory control and data acquisition – Điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Đây là hệ thống phần cứng và phần mềm giúp các doanh nghiệp, công ty có thể:

• Theo dõi, thu thập và xử lý thời gian thực
• Kiểm soát, giám sát quy trình công nghiệp từ xa hoặc tại chỗ
• Tương tác với các thiết bị cảm biến như: động cơ, van, máy bơm,….
• Ghi chép lại sự kiện vào nhật ký

Theo các chuyên gia, hệ thống này đóng vai trò vô cùng quan trọng với các tổ chức công nghiệp bởi chúng giúp xử lý và duy trì hiệu quả cho các quyết định từ đó giảm thiểu thời gian chết trong quá trình vận hành.

Kiến trúc của hệ thống SCADA bắt đầu bằng các bộ điều khiển logic lập trình hoặc các thiết bị đầu cuối từ xa là các máy tính giao tiếp với nhiều đối tượng như cảm biến, nhà máy,…..sau đó định tuyến thông tin đến máy tính có cài đặt phần mềm SCADA.

Hệ thống SCADA sẽ đóng vai trò phân phối, xử lý và hiển thị dữ liệu trừ đó giúp các nhà quản lý doanh nghiệp khai thác và phân tích dữ liệu từ đó đưa ra các quyết định quan trọng.

Cơ chế thu thập dữ liệu của SCADA

Cơ chế thu thập dữ hiệu của Scada được thực hiện ở quá trình RTU quét thông tin tin từ các thiết bị được kết nối với chúng. Khoảng thời gian làm điều này được gọi là thời gian quét bên trong.

Các máy chủ sẽ hoạt động với tốc độ chậm để quét dữ liệu từ RTU. Các máy chủ điều khiển bằng cách gửi tín hiệu xuống RTU sau đó cho phép chúng gửi tín hiệu trực tiếp xuống các thiết bị thực thi nhiệm vụ.

Ai sẽ là người cần đến SCADA?

Các công ty trong khu vực công và tư nhân cùng các tổ chức công nghiệp là những người cần đến hệ thống SCADA. Điều này giúp họ quản lý và duy trì hiệu quả cũng như phân phối dữ hiệu cho các quyết định thông minh.

SCADA linh hoạt trong khả năng hoạt động, từ cấu hình đơn giản cho đến phúc tạp do đó nó hoạt động hiệu quả trong nhiều hoại hình doanh nghiệp. Hiện nay, đây là xương sống của các ngành công nghiệp hiện đại.

Nếu được vận hành và làm việc hiệu quả, hệ thống SCADA sẽ giúp tiết kiệm tối đa thời gian cũng như chi phí cho các doanh nghiệp.

Sự ra đời của SCADA

Trước kia khi Scada chưa ra đời, các nhà máy công nghiệp cũng như các trang web dựa vào nhân sự để điều khiển và giám sát bằng tay thông qua các analog dials và nút bấm.

Khi bắt đầu mở rộng quy mô, cần đến nhiều giải pháp để kiểm soát thiết bị trên khoảng cách dài, các doanh nghiệp bắt đầu tìm đến các bộ hẹn giờ và rơle để cung cấp độ kiểm soát.

Mặc dù rơle và hẹn giờ giúp các doanh nghiệp giải quyết được nhiều vấn đề tuy nhiên nó lại rất khó tìm lỗi và cấu hình lại. Điều này đòi hỏi phải có hệ thống giám sát và kiểm soát hiệu quả hơn, làm việc hoàn toàn tự động.

Đến đầu năm 1950, máy tính bắt đầu phát triển và được ứng dụng vào việc kiểm soát công nghiệp. Việc giám sát trở nên phổ biến hơn. Đến năm 1960, thiết bị đo từ xa được thiết lập để cho phép đo và truyền dữ liệu. Mãi đến đầu năm 1970, thuật ngữ “SCADA” mới ra đời, cùng với đó là các bộ vi xử lý và PLC làm tăng khả năng kiểm soát, giám sát quy trình tự động của các doanh nghiệp.

Sự phát triển của SCADA

Hệ thống SCADA bắt đầu với máy tính lớn. Đến thập niên 80 và 90, hệ thống này tiếp tục phát triển nhờ hệ thống máy tính nhỏ, phầm mềm HMI và công nghệ mạng LAN.

Một số hệ thống SCADA được kết nối với các hệ thống tương tự. Giao thức LAN được sử dụng độc quyền, cho phép kiểm soát và tối ưu việc truyền dữ hiệu. Tuy nhiên, các hệ thống khác không có khả năng giao tiếp với các hệ thống từ các nhà cung cấp khác.

Đến những năm 1990 và đầu năm 2000, Scada được xây dựng trên mô hình phân tán và có sự thay đổi gia tăng bằng cách sử dụng kiến trúc hệ thống mở và các gia thức truyền thông.

Việc lặp lại SCADA được gọi là hệ thống SCADA được nối mạng. Mãi đến sau này, khi cuộc bùng nổ thông tin diễn ra, sự rạn nứt giữa các lĩnh vực điều khiển và CNTT, và công nghệ SCADA đã trở thành lỗi thời theo thời gian.

Theo đó, các hệ thống SCADA truyền thống vẫn sử dụng công nghệ độc quyền để xử lý dữ liệu, hệ thống hiện đại giải quyết các vấn đề bằng cách tận dụng tốt các công nghệ thông tin và công nghệ điều khiển.

Hệ thống SCADA hiện đại

SCADA hiện đại cho phép dữ liệu thời gian thực từ nhà máy đến nhiều nơi trên thế giới. Việc truy cập thông tin cho phép các doanh nghiệp, chính phủ và cá nhân đưa ra quyết định theo hướng dữ liệu về cách cải thiện quy trình.

Bên cạnh đó, các ứng dụng SCADA hiện đại có vai trò phát triển ứng dụng nhanh cho phép người dùng có thể thiết kế ứng dụng dễ dàng ngay cả khi họ không có kinh nghiệm về phát triển phần mềm.

Ngoài ra, Scada cũng được cải thiện về bảo mật, hiệu quả, năng suốt và độ tin cậy nhờ việc áp cụng các tiêu chuẩn và thực hành CNTT hiện đại như SQL…..

Các dữ liệu từ hệ thống SCADA được ghi vào cơ sở dữ liệu SQL, cho phép phân tích dữ liệu dễ dàng hơn thông qua xu hướng dữ liệu.

Hệ thống SCADA được chia

Hệ thống SCADA được chia thành từng nhóm cụ thể như sau:

• Hệ thống Scada mạng: Hệ thống này vó vai trò sao lưu và giám sát dữ liệu với các bộ vi xử lý, giúp mọi người có thể điều khiển từ xa. Ưu điểm của loại này là có thể điều khiển được nhóm máy móc trong một dây chuyền sản xuất.
• Hệ thống Scada Bind: Vai trò của nó là thu thập thông tin và gửi về bên xử lý và kiểm soát. Gía thành của loại này thấp, dùng cho những loại máy vận hành đơn giản.
• Hệ thống Scada xử lý đồ họa thông tin thời gian thực: Chức năng chính của nó là thu thập, giám sát dữ liệu. Nó có khả năng mô phỏng quá trình hoạt động của hệ thống sản xuất dựa vào các số liệu đã lưu trước đó.

Lợi ích của SCADA

Hệ thống Scada cho phép các công ty, doanh nghiệp cho phép quản lý, thu thập dữ liệu để kiểm soát các loại thiết bị, máy móc. Với nhiều ưu điểm và tính năng ưu việt, hệ thống này hiện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: dầu khí, năng lượng, thực phẩm,…với nhiều lợi ích nổi bật như:

• Cải thiện chất lượng sản phẩm: Thông qua việc phân tích hoạt động các nhà quản lý sẽ tìm cách ngăn chặn và hạn chế các lỗi trong việc sản xuất
• Tăng cường năng suất: Nhờ việc phân tích quy trình sản xuất, các doanh nghiệp tìm ra giải pháp tăng hiệu quả sản xuất cũng như cải tiến kỹ thuật.
• Giảm thiểu chi phí bảo trì, vận hành: Khi lắp đặt hệ thống Scada, doanh nghiệp không cần nhiều nhân sự để quản lý. Ngoài ra, chi phí để chi trả cho việc bảo trì, kiểm tra cũng giảm đảm kể.
• Bảo toàn chi phí đầu tư: Hệ thống Scada được thiết kế mở cho phép chủ doanh nghiệp thay đổi, chỉnh sửa theo quy mô sản xuất từ đó loại bỏ các hao hụt theo thời gian.

Hệ thống SCADA gồm những tiêu chuẩn nào?

Để đánh giá scada, bạn cần dựa vào các tiêu chí sau:

• Tình năng trao đổi thông tin hỗ trợ các phần mềm và thời gian thực
• Khả năng kết nối dữ liệu từ các module vào ra, cơ cấu chấp hành,…
• Khả năng hỗ trợ công cụ phần mềm để xây dựn giao diện màn hình
• Chuẩn hóa giao diện, mở rộng hệ thống và xử lý các sự cố cũng như lưu triwx thông tin

Chức năng của từng cấp SCADA

Dưới đây là chức năng chính của từng cấp Scada:

• Thu thập dữ lệu từ xa qua đường truyền. Bao gồm: thông tin trong quá trình vận hành, tư liệu sản xuất
• Sử dụng các thông tin thu thập được để chuyển đổi, xử lý các dịch vụ về điều khiển giám sát
• Biểu thị kết quả bằng độ thị, báo cáo sản xuất,…
• Điều kheienr từ xa quá trình vận hành, sản xuất
• Trả lời bản tin cập nhật theo yêu cầu của cấp trên về số liệu.

So sánh SCADA và MES

MES là hệ thống cung cấp các tính năng quản lý hoạt động sản xuất diễn ra trong nhà máy, cung cấp các giải pháp quản lý hàng tồn kho và sản xuất, kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Dựa trên nền tảng của MES/MOM người thu thập dữ liệu trong nhà máy có thể nhận thông tin về quy trình và đơn hàng sản xuất từ đó cho phép nhà máy đưa ra thời gian chính thức khi thực hiện sản xuất.

MES quản lý tất cả các vật liệu do đó nó được thêm vào trong một lô nhất định và đánh giá chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Trên đây là một số thông tin cơ bản về hệ thống Scada cũng như ưu điểm và tính năng của sản phẩm. Hi vọng thông qua bài viết của chúng tôi các công ty, doanh nghiệp sẽ hiểu hơn về thiết bị từ đó ứng dụng hiệu quả trong quá trình sản xuất.