Mô hình hệ thống SCADA và vai trò trong công nghiệp

Mô hình hệ thống SCADA mang lại những giá trị tích cực cho các tổ chức công nghiệp. Nó cho phép các thông tin dữ liệu của các quá trình sản xuất hoặc các lắp đặt vật lý được theo dõi và giám sát . Tuy nhiên chi tiết về mô hình SCADA nó vô cùng phức tạp . Vậy SCADA là gì? Mô hình hệ thống SCADA như thế nào?

Cùng vnatech.com.vn tìm hiểu về hệ thống SCADA và những lý do mà chúng được ưa dùng trong công nghiệp.

Contents

Khái niệm Mô hình hệ thống SCADA
Cấu trúc của mô hình hệ thống SCADA
Mô hình hệ thống SCADA hoạt động thế nào?
Lợi ích khi sử dụng hệ thống SCADA
Thông tin liên hệ

Khái niệm Mô hình hệ thống SCADA

SCADA là viết tắt của từ Supervisory Control And Data Acquisition. Được hiểu là “Kiểm soát Giám sát và Thu thập Dữ liệu”. Hệ thống SCADA là tập hợp các thành phần phần mềm và phần cứng cho phép giám sát và điều khiển các nhà máy, cả cục bộ và từ xa.

SCADA là hệ thống điều khiển mạnh mẽ và tối ưu. Hệ thống này được tạo ra nhằm giám sát, thu thập và trực quan hóa dữ liệu từ những thiết bị công nghiệp. Đây là một phát minh hiện đại giúp người dùng kiểm soát được các yếu tố như: độ rung, nhiệt độ, lượng điện tiêu thụ,…

Cấu trúc của mô hình hệ thống SCADA

Hệ thống SCADA có thể được điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể của mỗi doanh nghiệp. Nhưng khi triển khai một hệ thống điều khiển giám sát cần chú ý tới 4 thành phần cơ bản sau:

Inputs ( đầu vào)

Đầu vào (số hoặc Analog ) và rơle đầu ra hoặc tín hiệu điện giao tiếp trực tiếp với các phần tử được quản lý trong các trang web từ xa. Là nơi các chức năng SCADA bắt đầu.

Các cảm biến và rơle điều khiển này thực hiện việc thu thập dữ liệu nhưng không thể tự giải thích các giao thức truyền thông. Nhưng hệ thống SCADA vẫn cần một cách để thu thập dữ liệu này và báo cáo. Đó là nơi RTU phát huy tác dụng.

Remote Telemetry Units (Đơn vị đo từ xa RTU):

Cũng giống như Bộ điều khiển Logic Lập trình (PLC), RTU là các đơn vị máy tính nhỏ được triển khai tại hiện trường tại các địa điểm và địa điểm cụ thể. Thiết bị đo từ xa, còn được gọi là thiết bị đầu cuối từ xa (RTU)

Đóng vai trò như các điểm thu thập cục bộ để thu thập báo cáo từ các cảm biến và đưa ra các lệnh để điều khiển rơ le.

Human Machine Interface (HMI) SCADA ( Giao diện Scada)

Phần mềm HMI là một hệ thống trạm chủ máy tính xử lý dữ liệu và cho phép người vận hành quản lý và điều khiển hệ thống.

HMI cung cấp cho người vận hành thông tin thu thập được từ nhiều RTU. Thông tin này được hiển thị trong giao diện người dùng của thiết bị chính nên dễ hiểu, có thể thực hiện được.

Phần mềm HMI SCADA tốt nhất sẽ trình bày dữ liệu dưới dạng biểu diễn đồ họa trực quan dựa trên bản đồ.

Communications Network (Mạng truyền thông)

Mạng truyền thông là cầu nối kết nối từ các điểm đo khác nhau và trung tâm SCADA.

Ngày nay, một trong những công nghệ truyền thông phổ biến nhất là Ethernet.

Mô hình hệ thống SCADA hoạt động thế nào?

Ngày nay, các hệ thống tự động hóa công nghiệp sử dụng máy tính và các công nghệ truyền thông. Chúng dùng để tự động hóa các quá trình giám sát và điều khiển trong công nghiệp.

Những hệ thống này có nhiệm vụ thu thập dữ liệu trong các môi trường phức tạp. Sau đó các dữ liệu này cần được trình bày một cách thân thiện cho người vận hành. Nhiệm vụ này sẽ được các tài nguyên đồ họa phức tạp (giao diện người – máy) và các nội dung đa phương tiện hỗ trợ thực hiện.

Trong quá trình hoạt động, hệ thống SCADA sẽ liên tục nhận diện các tag thông tin. Chúng có thể là các biến số hoặc chữ cái. Các tag thông tin này có liên quan tới các ứng dụng có thể thực hiện bằng các hàm máy tính hoặc biểu diễn các điểm vào/ra của quá trình điều khiển.

Mỗi biến của quá trình thực tế sẽ được thể hiện bằng một kết nối tương ứng. Kết nối này diễn ra giữa bộ điều khiển và hệ thống.

Các thông tin dựa vào các giá trị của các tag đã được thu thập và biểu diễn cho người dùng. Ví dụ như nhiệt độ, mức, lưu lượng…

Lợi ích khi sử dụng hệ thống SCADA

Phần mềm SCADA có thể đem lại nhiều lợi ích quan trọng như sau:

Nâng cao năng suất: Nhờ vào quá trình phân tích các quy trình sản xuất, nhà quản lý có thể sử dụng những thông tin này để gia tăng hiệu quả sản xuất và phát triển kỹ thuật.
Cải thiện chất lượng sản phẩm: Nhờ vào việc phân tích các hoạt động, sẽ giúp cho các nhà quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn những sai sót trong quá trình sản xuất.

Giảm chi phí vận hành và bảo trì: khi phần mềm SCADA được lắp đặt, doanh nghiệp hay công ty sẽ không cần quá nhiều nhân sự làm nhiệm vụ quản lý giám sát các thiết bị hiện trường mà có thể đặt ở các vị trí xa. Đồng thời, doanh nghiệp cũng không phải tốn thêm nhiều chi phí cho việc kiểm tra, bảo trì ở xa nên sẽ phần nào giảm bớt chi phí cho công ty.
Bảo toàn vốn đầu tư: Một hệ thống SCADA sẽ được thiết kế mở giúp cho chủ đầu tư dễ dàng chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất. Nhờ đó, giúp loại bỏ các hao hụt đáng kể theo thời gian.