سیستمهای اسکادا پیشرفتی در فرآیندهای اتوماسیون صنعتی بوده‌اند که امکان تجسم و نظارت بهینه بر فرآیندهای تولیدی صنایع را فراهم می‌کنند؛ این امر به تصمیم‌گیری‌های بهتر بر اساس اطلاعات مربوطه کمک شایانی میکند.
به همین دلیل است که سیستم SCADA به یک عامل اساسی در Industry 4.0 در مورد نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی تبدیل شده اند.
سیستم اسکادا چیست؟
کلمه SCADA مخفف عبارت Supervisory Control and Data Acquisition است. همانطور که از نام آن پیداست، یک سیستم کنترلی برای نظارت یا جمع آوری داده‌ها است که در فرآیندهای اتوماسیون نقش کلیدی دارد.
منشأ آن در نظارت بر فرآیندهای صنایع گاز، انرژی یا آب است. با این حال، امروزه کاربرد آن به مشاغل دیگری مانند پالایشگاه‌‌های نفت، نیروگاه‌های هسته‌ای، تولید مواد غذایی، حمل و نقل انبوه و… تعمیم داده شده است.
سیستم اسکادا با برقراری ارتباط مستقیم با کنترل‌کننده‌ها به شکل بلادرنگ (Real-Time)، معمولاً از طریق یک PLC یا RPU، شروع می‌شود و سپس تمام داده‌های به‌دست‌آمده از کانکتورها را جمع‌آوری میکند. این داده‌ها به خود سیستم منتقل شده و به صورت گرافیکی نمایش داده می شود.
سیستم اسکادا چگونه کار می کند؟
یک سیستم SCADA شامل کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) یا واحدهای پایانه راه دور (RTU) است که با ابزارهای مختلفی مانند ماشین‌آلات تولیدی، HMI، حسگرها یا دستگاه‌های پایانی ارتباط برقرار می‌کنند.
آنها اطلاعات را از این اشیاء به کامپیوترهای دارای نرم‌افزار SCADA هدایت می‌کنند، که داده‌ها را پردازش، توزیع و نمایش می‌دهد و به تکنسین‌های تعمیر و نگهداری کمک میکند تا آنها را تجزیه و تحلیل کنند و تصمیمات حیاتی بگیرند.
چرا سیستم های اسکادا برای صنایع مهم هستند؟
اشاره کردیم که سیستمهای SCADA برای کنترل، نظارت و تجزیه و تحلیل فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده میشوند. بنابراین، یکی از مزیت‌های اصلی آنها این است که به اپراتورها اجازه می‌دهند به صورت بلادرنگ، آنچه را که در هر فرآیند صنعتی خاص اتفاق می‌افتد نظارت کنند. همچنین میتوانند به مشکلات موجود عکس العمل نشان داده، پیکربندیها را تغییر داده و یا اقدام به ردیابی اطلاعات کنند.
همچنین می توان از آنها برای ایجاد نمودارها و گزارش‌هایی استفاده کرد که نشان می‌دهد در گذشته یا به شکل Real-Tile چه اتفاقی افتاده است و البته که به پیش بینی آنچه ممکن است در آینده رخ دهد کمک می کند.
اما اینها تنها مزیت‌های ممکن اسکادا نیستند. برخی دیگر از فواید استفاده از این سیستمهای عبارتند از:
- کنترل صنعتی از راه دور
- نگهداری پیشگیرانه
- کاهش زمان توقف خطوط تولید و صنعتی
- تعامل مستقیم با دستگاه هایی مانند سنسورها، سوپاپ ها، موتورها و واسط کاربری HMI
- ایجاد پنلهای هشدار برای خرابی دستگاه به دلیل بروز نقص
- امکان ثبت رویدادهای رخ داده در یک فرآیند، به صورت متوالی در یک فایل یا پایگاه داده
- بهینه سازی عملکرد
SCADA برای نیروگاه ها
با بکارگیری PLCها، نرم افزار SCADA و سخت افزار در ایستگاه های تولید می توان چندین عملیات مانند حفاظت، نظارت و کنترل را به طور همزمان تحت نظارت قرار داد. تامین توان قابل اعتماد، به حداقل رساندن هزینه‌های عملیاتی و حفظ سرمایه گذاری توسط موارد زیر امکان پذیر است:
- نظارت مستمر بر سرعت و فرکانس ماشین های الکتریکی
- برنامه ریزی عملیاتی
- حفاظت وضعیت بویلر و توربین در هر نیروگاه
- پایش پارک های انرژی تجدیدپذیر و برنامه ریزی استفاده از بار
- پردازش تاریخچه داده های تمام پارامترها
- کنترل توان اکتیو و راکتیو
اسکادا در سیستم ها و صنایع انتقال انرژی
پارامترهای مدل مدار، اغلب بدون سیستم اسکادا اشتباه محاسبه میشوند و منجر به افزایش هزینه یا صورت‌حساب نادرست می‌شود. این خرابی‌ها همچنین میتوانند بر تحلیل برآورد شرایط، تحلیل احتمالی یا محاسبات پایداری ماشین تأثیر بگذارند.
به همین دلیل است که بکارگیری این سیستم بسیار مهم است و به موارد زیر نیز کمک می کند:
- بازسازی خدمات
- مدیریت تنظیم ولتاژ
- مدل سازی بلادرنگ
- رابط نمایشگر Real-Time
- تشخیص خودکار سیستم با استفاده از آلارم کنترلر
سیستم اسکادا در صنایع FMCG
حفظ دمای مناسب هنگام تولید و فرآوری مواد غذایی بسیار مهم است. بنابراین، سیستمهای SCADA برای نظارت و کنترل اینکه در محدوده قابل قبول تاسیسات قرار دارند، استفاده می‌شود.
سیستم SCADA در حمل و نقل عمومی و ترافیک
مدیران این صنایع میتوانند از این سیستم برای تنظیم برق در مکان های دور استفاده کنند. آنها همچنین می توانند برای خودکار کردن علائم راهنمایی و رانندگی، ردیابی و مکان یابی قطارها یا اتوبوس ها، و کنترل دروازه های عبور راه آهن استفاده شوند.
علاوه بر این، می تواند چراغ های راهنمایی را تنظیم کند، جریان ترافیک را کنترل کند و سیگنال های خارج از سرویس را تشخیص دهد.
اسکادا در صنعت آب و فاضلاب
استفاده از اسکادا، امکان نظارت و تنظیم جریان آب دولتی و شهری، سطوح مخزن، فشار خط لوله، تصفیه فاضلاب، تاسیسات جمع آوری و غیره را برای این صنعت فراهم می کند.
توسعه سیستم اسکادا
سیستم اسکادا را می توان در مقیاس وسیع در سیستم های انرژی پیاده سازی کرد تا عملکرد، قابلیت اطمینان و دوام آنها افزایش یابد. به همین دلیل، ACCIONA، یکی از بزرگترین اپراتورهای انرژی جهانی و پیشرو در توسعه، مهندسی، ساخت و نگهداری دارایی های تجدیدپذیر، به ما اعتماد کرده است تا یک سیستم مقیاس پذیر و ایمن برای مدیریت تمام اطلاعات تولید شده توسط آنها ایجاد کنیم.
