Автоматизация производственных процессов необходимое условие эффективной работы современной компании. При этом управление различными машинами и контроль сбора данных должны быть максимально точными и быстрыми. Данную задачу легко решает система диспетчерского управления и сбора данных SCADA.
Диспетчерское управление и сбор данных SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)- это технология, используемая для мониторинга и управления производственными процессами, энергетическими системами, водоснабжением, транспортом и другими инфраструктурными объектами. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, автоматизации здания и т. д.
Диспетчерское управление и сбор данных широко используется во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени, таких как производство, электроэнергетика, водоснабжение, газоснабжение, инженерные системы зданий. Эта технология помогает сократить время реакции на аварийные ситуации, повышает производительность и качество продукции, а также обеспечивает более эффективное управление ресурсами.
В большинстве случаев SCADA-система представляет собой аппаратно-программный комплекс. Программное обеспечение SCADA используется для сбора данных с различных устройств, таких как датчики, контроллеры, счетчики и т.д., а также для анализа этих данных и принятия решений на основе полученной информации. Аппаратное обеспечение SCADA включает в себя специальные устройства для сбора данных, такие как ПЛК (программируемые логические контроллеры), терминалы ввода-вывода измерители, преобразователи, сетевое оборудование и другие устройства.
В программе для мониторинга реализовано использование тегов (переменных). Теги могут представлять различные параметры, такие как температура, давление, расход, вибрация, уровень жидкости и т.д. Каждый тег имеет свое имя и единицы измерения, а также может иметь верхние и нижние пределы, которые используются для определения тревог и аварийных ситуаций. Их количество в SCADA-системах может достигать нескольких тысяч, что позволяет контролировать большое количество устройств и систем.
Основные задачи, решаемые SCADA-системами:
- Обмен данными с «устройствами связи с объектом»;
- Обработка информации в реальном времени;
- Автоматизированное управление;
- Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями;
- Подготовка и генерирование отчетов о технологическом процессе;
- Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA и ПК;
- Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т.д.)
Клиент – серверная архитектура
Клиентская часть представляет собой программное обеспечение, которое устанавливается на компьютерах пользователей и обеспечивает возможность визуализации данных и управления процессами. Она обычно включает в себя различные инструменты, такие как графические интерфейсы, мнемосхемы, таблицы, отчеты и т.д. Клиентская часть может использоваться для мониторинга и управления удаленными объектами, а также для анализа данных и принятия решений.
Серверная часть - это программное обеспечение, которое устанавливается на сервере и отвечает за сбор, хранение и обработку данных. Она может включать в себя различные компоненты, такие как систему сбора данных (Data Acquisition System), систему управления процессом (Process Control System), базу данных, систему безопасности и т.д. Серверная часть обычно обеспечивает высокую надежность, производительность и безопасность.
Операционные системы, которые могут использоваться для систем, зависят от конкретной реализации и требований заказчика. Обычно SCADA-системы могут быть развернуты на различных операционных системах, включая:
· Microsoft Windows (Windows 10, 11, Windows Server)
· Linux (Ubuntu, Red Hat, CentOS)
· Unix (Solaris, HP-UX, AIX)
Выбор операционной системы зависит от различных факторов, таких как требования к аппаратной части, безопасности, доступности, поддержке.
Архитектура SCADA может быть построена как в централизованном, так и в распределенном виде. В централизованной архитектуре все компоненты SCADA-системы находятся на одном сервере. В распределенной архитектуре компоненты SCADA-системы могут находиться на различных серверах, что обеспечивает более гибкую и масштабируемую систему.
Программное обеспечение для SCADA-систем может быть, как коммерческим, так и свободно распространяющимся, с открытым кодом. Коммерческие программы включают в себя готовые модули для визуализации данных, обработки сигналов и управления оборудованием. Свободные программы также обеспечены необходимыми функциями и являются альтернативой коммерческим.
SCADA-системы могут быть совместимы с различными протоколами, в зависимости от конкретных требований и потребностей промышленных объектов, которыми они управляют. Некоторые из наиболее распространенных протоколов, которые используются в SCADA-системах, включают:
· Modbus - промышленный протокол, который используется для связи между электронными устройствами, такими как PLC (Programmable Logic Controllers) контроллеры, датчики, преобразователи и т.д..
· Aggregate - протокол Aggregate разработан российской компанией Tibbo Systems и используется в их SCADA-системах AggreGate. Он поддерживает передачу данных в режиме реального времени и использует бинарный формат сообщений для обмена данными между клиентом и сервером.
· OPC (OLE for Process Control) - это открытый стандарт, который используется для обмена данными между различными промышленными устройствами, включая SCADA-системы.
· DNP3 (Distributed Network Protocol) - протокол, который используется в системах управления распределенной энергетической сетью, таких как системы управления электроэнергетическими сетями, системы управления водоснабжением и т.д.
· BACnet (Building Automation and Control Networks) - протокол, который используется в системах управления зданиями для связи и управления различными устройствами, такими как системы отопления, вентиляции, кондиционирования и освещения.
Это лишь некоторые из наиболее распространенных протоколов, которые используются в SCADA-системах. Конкретные протоколы, которые используются в конкретной системе, зависят от задач и требований промышленного объекта, которым она управляет.
Преимущества SCADA-системы:
SCADA-системы позволяют контролировать и оптимизировать производственные процессы, что приводит к увеличению производительности и качества продукции. Также SCADA-системы позволяют автоматизировать процессы и уменьшить количество ошибок, связанных с человеческим фактором.
Сокращение времени реакции на аварийные ситуации
SCADA-системы могут мгновенно обнаруживать аварийные ситуации и предоставлять информацию оператору для принятия решений. Быстрая реакция на аварийные ситуации помогает снизить риск возникновения серьезных последствий, таких как травмы персонала, потери материальных ценностей и простоя производства.
Более эффективное управление ресурсами
SCADA-системы могут помочь оптимизировать использование ресурсов, таких как энергия, вода и другие материалы. Это может сократить издержки на производство и уменьшить влияние производства на окружающую среду.
Удобный мониторинг и управление удаленных объектов
SCADA-системы позволяют мониторить и управлять удаленными объектами, такими как склады, филиалы и другие производственные объекты. Это может помочь уменьшить количество поездок на объекты, что сокращает затраты на транспорт и трудозатраты.
Увеличение эффективности работы сотрудников, минимизация ошибок
При соблюдении регламентов, инструкций и политики безопасности, SCADA-системы сводят к минимуму человеческий фактор и становятся незаменимым помощником в производственных процессах.
С развитием SCADA-систем, управление производственными процессами становится более гибким и автоматизированным, что улучшает условия труда и приводит к увеличению прибыли для владельцев предприятий.
Главная
Сравнение
Избранное
Войти
Корзина
