Что такое SCADA

Из этой статьи вы узнаете:

• Что такое SCADA,

• Какова роль SCADA в производственном процессе,

• Чем SCADA отличается от HMI,

• Каковы области применения системы SCADA.

SCADA в нескольких простых словах и примерах

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) - это компьютерная система (обычно ПК + программное обеспечение), целью которой является повышение эффективности производства. SCADA не только изменяет язык машин на язык людей, но также автоматически реагирует на сигналы от устройств.

С помощью SCADA можно собирать данные с машин и измерительных устройств в режиме реального времени, что позволяет контролировать производственный процесс. Еще одна очень важная функция системы SCADA - это визуализация текущих или исторических данных.

Система SCADA позволяет пользователю управлять производственным процессом, задавая параметры с панели управления, позволяет обнаруживать тревоги и информирует о них операторов, благодаря чему можно быстро реагировать на ошибки и нарушения. Более того, SCADA архивирует данные производственного процесса.

Место SCADA в производственном процессе

Задача SCADA - улучшить производственный процесс, поэтому его работа основана на взаимодействии с различными элементами автоматизации, реализованными в процессе ранее.

SCADA находит свое место между управляющими, измерительными и исполнительными устройствами (такими как программируемые логические контроллеры (ПЛК), модули ввода / вывода, датчики) и оператором станка. Эта система играет всеобъемлющую роль. Кроме того, она может интегрировать множество ПЛК.

ПЛК выполняет операции управления в соответствии с программой на основе входных данных, т.е. данных, полученных от измерительных и исполнительных устройств. Затем он отправляет данные в систему SCADA, где они обрабатываются и архивируются.

На их основе создается визуализация, и с уровня SCADA оператор может не только наблюдать за состоянием производственного процесса, значениями конкретных выходов и аварийных сигналов, но также может устанавливать параметры процесса, выключать / включать процесс.

Система SCADA - визуализация

SCADA работает в производственном процессе на многих уровнях: с измерительными и исполнительными устройствами, с помощью контроллера, на входы которого отправляются данные, с ПЛК - которые осуществляют контроль и регулирование на основе параметров, заданных оператором, и данных с датчиков и измерительных приборов, с пользователем - возможностью задания параметров работы устройств, возможностью работы в ручном или аварийном режиме, визуализацией работы производства или технологического процесса, что позволяет осуществлять мониторинг в режиме реального времени.

Что такое SCADA:

Чем SCADA отличается от HMI?

Функции и роли SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных) и HMI (человеко-машинный интерфейс) могут показаться очень похожими. Тем не менее, они показывают различия как с точки зрения своих задач, так и с точки зрения применения.

SCADA и HMI различаются в основном уровнем развития и объемом работ. Панели HMI позволяют отображать данные от машин и настраивать рабочие параметры. Они представляют собой интерфейс между устройством и оператором.

Программное обеспечение для визуализации обычно доступно с панелью HMI. Для небольших приложений с ограниченными требованиями панель HMI является достаточным решением. SCADA - это ведущая система над HMI.

HMI является важным компонентом системы SCADA, поскольку он используется для взаимодействия пользователя с оборудованием и управления всей системой. Без HMI было бы невозможно воспользоваться многими полезными функциями систем SCADA. С другой стороны, именно SCADA-система обеспечивает реальную функциональность. 

SCADA - это сложные системы, в которых представление данных является только частью функциональности. Они работают в более крупном масштабе, обладают расширенными коммуникационными возможностями и способностью анализировать и обмениваться данными с другими системами. Системы SCADA хорошо работают в сложных визуализациях с возможностью модификации.

Главное преимущество SCADA-систем перед HMI - возможность архивирования данных и использования баз данных. Они позволяют контролировать весь производственный процесс.

В чем разница между SCADA и HMI:

Где можно использовать систему SCADA?

Системы SCADA используются во многих областях - в основном в производстве, но также в автоматизации зданий и транспорте.

При принятии решения о внедрении SCADA главным критерием является не область, в которой она будет работать, а объем и потребности пользователя. SCADA окажется полезной везде, где необходимы сбор данных, наблюдение, оповещение и управление процессами.

Пользователь должен сначала спросить себя, настолько ли прост процесс, который он хочет контролировать, чтобы его можно было визуализировать и контролировать с помощью HMI, или ему нужна расширенная система визуализации и управления SCADA.

Преимущества использования программного обеспечения SCADA

Использование программного обеспечения SCADA дает компаниям ряд преимуществ:

• Простота проектирования: системы SCADA предоставляют простые в использовании инструменты, мастера, графические шаблоны и другие предварительно настроенные элементы, чтобы неопытные инженеры могли быстро создавать проекты автоматизации, а также устанавливать и изменять параметры. Кроме того, можно легко поддерживать и расширять существующие приложения по мере необходимости. Возможность автоматизации процесса проектирования позволяет пользователям, в частности системным интеграторам и производителям оригинального оборудования (OEM), создавать сложные проекты с гораздо большей эффективностью и точностью.

• Улучшенное управление данными: высокопроизводительная система SCADA упрощает сбор, управление, доступ и анализ рабочих данных. Он может включать автоматическую регистрацию данных и быть основным местом хранения. Кроме того, при необходимости он может передавать данные в другие системы, такие как MES и ERP. Для этой цели SCADA включает широкий спектр драйверов и открытых интерфейсов.

• Большая прозрачность: одним из основных преимуществ программного обеспечения SCADA является большая прозрачность процесса. Программное обеспечение предоставляет информацию о выполняемых операциях и позволяет их удобно просматривать через HMI в режиме реального времени. Кроме того, программное обеспечение SCADA может помочь создавать отчеты и анализировать данные.

• Повышенное удобство использования: cистемы SCADA позволяют работникам управлять оборудованием быстрее, проще и безопаснее через HMI. Вместо отдельного ручного наблюдения за каждым устройством, используемым в процессе, сотрудники могут управлять ими удаленно, а также управлять множеством устройств одновременно из одного места. Руководители, даже физически отсутствующие на предприятии, также получают эти возможности.

• Меньшее время простоя: система SCADA может обнаруживать неисправности на раннем этапе и отправлять мгновенные предупреждения ответственному персоналу. Благодаря упреждающему анализу система SCADA может информировать пользователя о потенциальных проблемах с машиной до того, как произойдет сбой и возникнут серьезные проблемы. Эти функции помогают повысить общую эффективность оборудования и сократить время и затраты, связанные с устранением неполадок и обслуживанием производственной инфраструктуры.

• Унифицированная платформа: хотя это не относится ко всем системам SCADA, некоторые из них позволяют управлять всеми аппаратными компонентами и процессами с единой унифицированной платформы, что значительно снижает операционную сложность и облегчает повседневную работу. Все данные также доступны на одной платформе, что дает полную видимость всех операций и позволяет лучше использовать данные. Все пользователи, работающие локально и удаленно, получают обновления в режиме реального времени, поэтому вся команда всегда имеет одни и те же данные.

Яков Кузнецов

Посмотрите, какие решения используются в новейших системах SCADA крупнейшими мировыми производителями: