سیستم اسکادا

سیستم کنترل و جمع آوری داده‌ها (SCADA) سیستمی از عناصر نرم‌افزاری و سخت‌افزاری است که به سازمان‌های صنعتی اجازه می‌دهد کار‌های زیادی را انجام دهند.

کاربردهای سیستم اسکادا

– فرآیندهای صنعتی را به صورت محلی یا در نقاط دور افتاده کنترل کنند.

– داده‌ها را نظارت، جمع‌آوری و در زمان واقعی پردازش کنند.

– با دستگاه‌هایی مانند سنسورها، شیرها، پمپ‌ها، موتورها و موارد دیگر از طریق نرم‌افزارِ رابط انسان و ماشین (HMI) مستقیما تعامل برقرار کنند.

– رویدادها را در یک فایل ثبت و ذخیره کنند.

سیستم‌های SCADA برای سازمان‌های صنعتی بسیار مهم هستند چرا که به حفظ کارآیی، پردازش داده‌ها برای گرفتن تصمیمات هوشمندانه‌تر و ارتباط سیستم با مسائل مربوط به کاهش زمان خرابی، کمک می‌کنند.

ساختار اصلی SCADA با کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و واحدهای کنترل از راه دور (RTU) آغاز می‌شود. PLCها و RTUها میکرو کامپیوترهایی هستند که با مجموعه‌ای از اشیاء مانند ماشین‌های کارخانه، HMIها ، سنسورها و دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کنند و سپس اطلاعات را از آن اشیاء به وسیله نرم‌افزار SCADA به کامپیوترها هدایت می‌کنند. نرم‌افزار SCADA داده‌ها را پردازش، توزیع و نمایش می‌دهد. همچنین به اپراتورها و سایر کارکنان کمک می‌کند تا داده‌ها را تجزیه و تحلیل کرده و تصمیمات مهمی اتخاذ کنند.

کنترل و نظارت
کنترل و نظارت سیستم اسکادا توسط اپراتور

به عنوان مثال، سیستم SCADA به سرعت به اپراتور اطلاع می‌دهد که دسته‌ای از محصولات خطاهای زیادی را نشان می‌دهند. اپراتور عملیات را متوقف می‌کند و داده‌های سیستم SCADA را از طریق HMI مشاهده می‌کند تا علت این مشکل مشخص شود. اپراتور داده‌ها را بررسی می‌کند و متوجه می‌شود که به عنوان مثال ماشین 4 خراب بوده است. این توانایی سیستم SCADA در اطلاع دادن مشکلی به اپراتور، به او کمک می‌کند تا آن را برطرف کرده و  از دست دادن محصول بیشتر جلوگیری کند.

چه کسی از SCADA استفاده می کند؟

سیستم‌های SCADA توسط سازمان‌ها و شرکت‌های صنعتی در بخش‌های دولتی و خصوصی برای کنترل و حفظ کارآیی، توزیع داده‌ها برای اتخاذ تصمیمات هوشمندانه‌تر و ارتباط سیستم با مسائل مربوط به کاهش زمان خرابی استفاده می‌شود. سیستم‌های SCADA در انواع مختلف شرکت‌ها به خوبی کار می‌کنند چرا که می‌توانند از پیکربندی ساده گرفته تا تاسیسات پیچیده و بزرگ متغیر باشند. سیستم‌های SCADA ستون فقرات بسیاری از صنایع مدرن هستند، از جمله:

  • انرژی
  • غذا و نوشیدنی
  • تولید و ساخت
  • نفت و گاز
  • نیرو
  • بازیافت
  • حمل و نقل
  • آب و فاضلاب

و بسیاری موارد دیگر…

تقریباً در دنیای امروز به هر جایی که نگاه کنید، نوعی سیستم SCADA را در پشت صحنه می‌بینید؛ به عنوان مثال، اطمینان از تولید و ایمنی در پالایشگاه، دستیابی به استانداردهای کیفی در تصفیه‌خانه فاضلاب یا حتی ردیابی مصرف انرژی در خانه.

سیستم‌های موثر SCADA می‌تواند موجب صرفه‌جویی قابل توجهی در زمان و هزینه شود. مطالعات متعددی منتشر شده است که مزایای استفاده از یک راه‌حل نرم‌افزاری مدرنِ SCADA مانند Ignition را برجسته می‌کند.

تولد SCADA

قبل از اینکه مفهوم SCADA در اواسط قرن بیستم معرفی شود، بسیاری از طبقات تولیدی، کارخانه‌های صنعتی و سایت‌های دور افتاده به پرسنل متکی بودند تا به طور دستی تجهیزات را از طریق Push Button‌ها و شماره گیرهای آنالوگ، کنترل و نظارت کنند.

با افزایش طبقات صنعتی و سایت‌های کنترل از راه دور، راه‌حل‌هایی برای کنترل تجهیزات در مسافت‌های طولانی مورد نیاز بود. سازمان‌های صنعتی شروع به استفاده از رله‌ها و تایمرها برای ارائه برخی از سطوح کنترل نظارتی بدون نیاز به فرستادن افراد به مکان های دور، برای تعامل با هر دستگاه کردند.

در حالی که رله‌ها و تایمرها بسیاری از مشکلات را با فراهم آوردن قابلیت‌های اتوماسیون به شکل محدود حل می‌کردند اما با گسترش سازمان‌ها در مقیاس بزرگ، مشکلات بیشتری بوجود آمد. رله‌ها و تایمرها برای تنظیم کردن مشکل بودند. به همین منظور یک سیستم کنترل و نظارتِ کارآمدتر و کاملاً خودکار مورد نیاز بود.

اولین سیستم های کنترل نظارت

در اوایل دهه 1950، کامپیوترها برای اولین بار توسعه یافتند و برای اهداف صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. کنترلِ نظارتی در آن زمان در عمده خدمات آب و برق، خطوط لوله نفت و گاز و دیگر بازارهای صنعتی رواج یافت. در دهه 1960، تله‌متری (Telemetry) برای نظارت ایجاد شد، که به ارتباطات خودکار اجازه می‌داد تا اندازه‌گیری‌ها و سایر داده‌ها را از سایت‌های کنترل از راه دور به تجهیزات نظارت منتقل کنند. اصطلاح «SCADA» در اوایل دهه 1970 مطرح شد و ظهور ریزپردازنده‌ها و PLCها در آن دهه توانایی شرکت‌ها را در نظارت و کنترل فرآیندهای خودکار بیش از پیش افزایش داد.

تکامل SCADA

سیستم نظارت
کنترل و نظارت اسکادا

اولین سیستم SCADA با کامپیوترهای پردازنده مرکزی پیکربندی شد. شبکه‌هایی که امروزه می‌شناسیم در دسترس نبودند و هر سیستم SCADA به تنهایی کار می‌کرد. این سیستم‌ها چیزی بودند که اکنون به آن‌ها سیستم‌های یکپارچه SCADA گفته می‌شود.

در دهه‌های 80 و 90، SCADA به لطف سیستم‌های کامپیوتری کوچکتر، تکنولوژِی شبکه‌های محلی (LAN) و نرم‌افزارهای HMI مبتنی بر کامپیوتر به تکامل خود ادامه داد. سیستم‌های SCADA خیلی زود توانستند به سایر سیستم‌های مشابه متصل شوند. بسیاری از پروتکل‌های LAN مورد استفاده در این سیستم‌ها اختصاصی بودند که به تامین‌کنندگان اجازه کنترل چگونگی انتقال داده‌ها را می‌داد. متأسفانه، این سیستم‌ها قادر به برقراری ارتباط با سیستم‌های دیگرِ تامین‌کنندگان نبودند.

ایجاد تغییرات در اسکادا

در دهه 1990 و اوایل دهه 2000، بر اساس مدل سیستم توزیع شده، SCADA با درنظر گرفتن ساختار سیستم و پروتکل‌های ارتباطی که مختص تامین‌کننده بود، تغییر زیادی را در خود ایجاد کرد. این روند SCADA که سیستم شبکه‌ای نامیده می‌شود، از تکنولوژی‌های ارتباطی مانند اترنت استفاده می‌کرد. سیستم‌های SCADA شبکه شده، به سیستم‌های دیگر تامین‌کنندگان اجازه می‌دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و محدودیت‌های اعمال شده توسط سیستم‌های قدیمی SCADA را کاهش داده و سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا دستگاه‌های بیشتری را به شبکه متصل کنند.

در حالی که سیستم‌های SCADA دستخوش تغییرات تکاملی اساسی شده‌اند، بسیاری از سازمان‌های صنعتی همچنان با دسترسی به داده‌های صنعتی در سطح سازمانی دست و پنجه نرم می‌کنند. در اواخر دهه 1990 تا اوایل دهه 2000، پیشرفتی تکنولوژیکی رخ داد و محاسبات شخصی و تکنولوژیِ‌ IT شتاب گرفت. زبان پرس‌و‌جوی ساختاری (SQL)، استانداردی برای پایگاه‌های اطلاعات IT شد اما توسط توسعه دهندگان SCADA پذیرفته نشد. این منجر به شکاف بین زمینه‌های کنترل و IT شد و تکنولوژیِ SCADA با گذشت زمان قدیمی شد.

سیستم‌های مرسوم SCADA هنوز از تکنولوژیِ اختصاصی برای رسیدگی به داده‌ها استفاده می‌کنند. هدف سیستم‌های مدرن SCADA حل مشکلات با استفاده از بهترین تکنولوژیِ کنترل و IT است.

سیستم ‌های مدرن SCADA

سیستم ‌های مدرن SCADA امکان دسترسی به داده‌های زمان حقیقی موجود در کارخانه، از هر نقطه جهان را می‌دهد. این دسترسی به اطلاعاتِ زمان حقیقی به دولت‌ها، مشاغل و افراد اجازه می‌‍دهد تا تصمیمات مبتنی بر داده را در مورد نحوه بهبود فرآیندهای خود بگیرند. بدون نرم‌افزار SCADA، جمع‌آوری داده‌های کافی برای اتخاذ تصمیمات آگاهانه، بسیار دشوار است. همچنین اکثر برنامه‌های کاربردی SCADA دارای قابلیت توسعه سریع برنامه (RAD) هستند که به کاربران اجازه می‌دهد برنامه‌ها را حتی اگر از توسعه نرم‌افزار آگاهی کافی نداشته باشند، به راحتی طراحی کنند. معرفی استانداردها و شیوه‌های مدرن IT مانند SQL و برنامه‌های تحت وب در نرم‌افزار SCADA کارایی، امنیت، بهره‌وری و قابلیت اطمینان سیستم‌های SCADA را تا حد زیادی بهبود بخشیده است.

نرم افزار SCADA که از قدرت پایگاه‌های داده SQL استفاده می‌کند، مزایای عظیمی نسبت به نرم‌افزارهای قدیمی SCADA ارائه می‌دهد. یکی از مزایای بزرگ استفاده از پایگاه‌های داده SQL در سیستم SCADA این است که ادغام با سیستم‌های MES و ERP موجود را آسان‌تر می‌کند و به داده‌ها اجازه می‌دهد به طور یکپارچه در کل سازمان جریان یابند. داده‌های قدیمی از یک سیستم SCADA همچنین می‌توانند در پایگاه داده SQL ثبت شوند که امکان تجزیه و تحلیل داده‌های ساده‌تر را از طریق روند داده‌ها، فراهم می‌کند.

SCADA جدید

سامانه نظارت و جمع آوری اطلاعات
سامانه کنترل، نظارت و جمع آوری داده

نرم‌افزارIgnition HMI/SCADA

Ignition by Inductive Automation یک پلتفرم نرم‌افزاریی اتوماسیون صنعتی است که بسیاری از مشاغل و سازمان‌ها برای نیازهای کنترل و مانیتورینگ HMI/SCADA به آن روی آورده‌اند.

Ignition از سال 2010 در هزاران مکان در بیش از 100 کشور جهان نصب شده است. ماهیت قدرتمند و قوی آن به سیستم‌های SCADA اجازه می‌دهد تا مشتریان به خواسته‌های خود برسند. این در حالی است که هزینه کمتری نسبت به سایر راه‌حل‌های نرم‌افزاری SCADA در بر دارند.

در اینجا چند دلیل آورده شده که چرا شرکت‌های بیشتری Ignition را انتخاب می‌کنند:

Ignition از شیوه‌های مدرن IT استفاده می‌کند که آن را با اجزای سیستم SCADA فعلی سازگار می‌کند. مدل منحصر به فرد آن به کاربران اجازه می‌دهد تا هزینه ثابتی را بر اساس تعداد سرورها پرداخت کنند. سایر تامین کنندگان SCADA معمولاً به ازای هر کلاینت یا لیبل هزینه می‌پردازند، اما Ignition کلاینت‌ها و لیبل‌های نامحدودی را ارائه می‌کند. Ignition در وب وجود دارد و می‌توان آن را در چند دقیقه دانلود و نصب کرد و کلاینت‌ها را می‌توان فوراً راه‌اندازی یا به روز کرد.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید