Nowoczesny system kontroli nadzorczej i akwizycji danych (SCADA) powinien być zaprojektowany tak, aby pomóc producentom wykorzystać cyfrową transformację i powinien działać w oparciu o nowoczesną technologię.
Przemysłowe dane operacyjne są w większości pozyskiwane z urządzeń takich jak czujniki, przełączniki i przekaźniki za pośrednictwem modułów wejścia/wyjścia (I/O), ale są również pozyskiwane z urządzeń wyższego poziomu, takich jak sterowniki i zdalne jednostki końcowe (RTU). Następnie trafiają one do systemu kontroli nadzorczej i akwizycji danych (SCADA), którego podstawową funkcją jest akwizycja i rejestrowanie danych.
System SCADA pozyskuje i przekształca przechwycone dane za pomocą oprogramowania SCADA, które może być również zaprogramowane do sterowania i wykrywania błędów. Dane są następnie prezentowane za pośrednictwem interfejsu człowiek-maszyna (HMI) i przekształcane w wizualizacje, takie jak obrazy, wykresy, wykresy danych, tabele itp. Mogą one być interpretowane i wykorzystywane przez operatorów w celu lepszego zrozumienia operacyjnego, co prowadzi do podejmowania świadomych decyzji.
SCADA Insights
– Systemy kontroli nadzorczej i akwizycji danych (SCADA) mogą gromadzić i interpretować dane z wielu różnych systemów. Internet rzeczy (IoT) zwiększa te możliwości.
– Nowoczesny system SCADA powinien być gotowy na IoT, a także dostarczać informacje w czasie rzeczywistym w przejrzysty sposób, który można łatwo zinterpretować na ekranie.
– Dokładna komunikacja w czasie rzeczywistym jest ważniejsza niż kiedykolwiek, a system SCADA znajduje się w centrum procesu gromadzenia informacji.
10 najważniejszych cech systemu SCADA
Po pierwsze, najlepszy system SCADA powinien być zbudowany w oparciu o technologię 64-bitową, aby umożliwić dostęp do szybszych procesorów z większą pojemnością pamięci 64-bitowej oraz z możliwością szybszego działania i skalowania na większą skalę niż inne starsze systemy SCADA. Cyfrowa transformacja jest obecnie naszą rzeczywistością, więc zabezpieczenie systemu na przyszłość poprzez wykorzystanie standardowych 64-bitowych serwerów do rejestrowania danych jest niezbędne.
1. Uniwersalna łączność i gotowość na IoT
System SCADA powinien wykorzystywać uniwersalną łączność, umożliwiając użytkownikom łączenie się z dowolnymi danymi w systemie z dowolnego miejsca, co sprawia, że operacje są gotowe na IoT. Powinien umożliwiać pozyskiwanie danych z “protokołów”, w tym BACnet, OPC, baz danych, usług internetowych, Internetu rzeczy (IoT), prostego protokołu zarządzania siecią (SNMP), transportu telemetrii kolejkowania komunikatów (MQTT) i strukturalnego języka zapytań (SQL), aby użytkownicy mogli agregować lub łączyć niemal dowolne dane za pomocą metod komunikacji przyjaznych dla zapór sieciowych. System SCADA powinien również umożliwiać użytkownikom integrację danych z systemów biznesowych.
2. Wysoka wydajność przechwytywania danych
System SCADA powinien również mieć możliwość szybkiego gromadzenia danych za pośrednictwem historycznego systemu, który może rejestrować dane z prędkością większą niż 100 000 znaczników na sekundę i który może współpracować ze źródłami danych w całym przedsiębiorstwie. Powinien być wyposażony w bezpieczny system historyczny, który obsługuje technologię “store-and-forward” i umożliwia użytkownikom pozyskiwanie i łączenie danych z dowolnej otwartej bazy danych.
3. Wizualizacja 2D i 3D
System SCADA powinien być wszechstronny i praktyczny, więc powinien zapewniać szybką, skalowalną i bezpieczną wizualizację na komputerach stacjonarnych, przeglądarkach internetowych i urządzeniach mobilnych. Powinien obsługiwać bogatą technologię WPF i bezskryptową technologię HTML5, która pozwala na spójną wizualizację na wszystkich platformach.
4. Samoobsługowe pulpity nawigacyjne na żywo
Zaawansowany system SCADA powinien oferować konfigurowalne, samoobsługowe pulpity nawigacyjne kluczowych wskaźników wydajności (KPI), aby umożliwić kierownictwu szybkie zrozumienie ogólnego obrazu operacyjnego w dowolnym momencie. Systemy te powinny umożliwiać użytkownikom przeciąganie i upuszczanie danych, konfigurowanie widżetów, dzielenie ekranów i wykorzystywanie wstępnie skonfigurowanych mierników, punktów procesowych, trendów, alarmów i siatek do szybkiej wizualizacji danych. Jako minimum, system SCADA powinien zapewniać możliwość wyświetlania na miejscu w celu wizualizacji danych, kiedy i gdzie jest to potrzebne.
5. Nadmiarowość o znaczeniu krytycznym
Systemy SCADA powinny być zaprojektowane tak, aby negocjować wewnętrzną komunikację w celu zapewnienia redundancji, równoważenia obciążenia i skalowalności w całym przedsiębiorstwie. Powinien być zaprojektowany dla dużych, rozproszonych lub krytycznych aplikacji, które są w pełni redundantne, na wielu poziomach i na poziomach modułowych.
6. Analiza błędów i monitorowanie energii
Systemy SCADA powinny wizualizować, agregować i podsumowywać zużycie energii w czasie rzeczywistym za pośrednictwem niestandardowych, bezpiecznych i przyjaznych dla urządzeń mobilnych pulpitów monitorowania energii. Powinny one umożliwiać użytkownikom ciągłe uruchamianie fabryk i budynków poprzez ważenie prawdopodobieństwa awarii sprzętu i doradzanie personelowi działań zapobiegawczych przed wystąpieniem usterek.
7. Zaawansowane alarmowanie
System SCADA powinien być wyposażony w funkcję zarządzania alarmami i zdarzeniami w całym przedsiębiorstwie. Powinien przydzielać i filtrować alarmy z dowolnego systemu alarmowego lub subskrybować wiele serwerów alarmowych i ulepszać znormalizowane alarmy za pomocą źródeł danych na żywo.
8. Zintegrowane powiadomienia SMS/e-mail
System SCADA powinien zapewniać powiadomienia o alarmach za pośrednictwem wiadomości e-mail lub SMS. Co więcej, powinien być w stanie dystrybuować powiadomienia alarmowe w całym przedsiębiorstwie za pośrednictwem poczty elektronicznej, głosu, zamiany tekstu na mowę, telefonu, komunikatorów internetowych i platform współpracy, takich jak Microsoft Teams, a także na tablicach, tacach zadań i wideo.
9. Gotowość do pracy w chmurze i modułowa skalowalność
System SCADA powinien być gotowy do pracy w chmurze i być w stanie działać w chmurze wirtualnej. Powinien być również przystosowany do obsługi całego globalnego przedsiębiorstwa, od kilkuset do milionów tagów dziennie.
10. Narzędzia do opracowywania projektów
Idealne rozwiązanie SCADA powinno być wystarczająco łatwe w użyciu na poziomie użytkownika końcowego, a jednocześnie wystarczająco elastyczne, aby zaspokoić potrzeby firm zajmujących się integracją systemów i ekspertów dziedzinowych. Idealne rozwiązanie SCADA będzie oferować dużą konfigurowalność, taką, która obsługuje 99% wymagań aplikacji i taką, która ucieka się do tworzenia oprogramowania lub skryptów tylko w najrzadszych przypadkach.
Integracja oprogramowania i sprzętu
Wiele mówi się o zaawansowanej automatyzacji, ale także o Przemyśle 4.0, inteligentnych fabrykach, transformacji cyfrowej, przetwarzaniu brzegowym, chmurze i konwergencji IT/OT. Ważne jest jednak, aby zrozumieć, że fabryki i kontrola procesów wymagają systemów SCADA i sterowania, aby osiągnąć poziom automatyzacji, który jest podstawą tych wyjątkowych możliwości.
Prowadzi to do ostatniego elementu układanki automatyzacji – integracji odpowiedniego oprogramowania i sprzętu. Posiadanie oprogramowania i sprzętu do automatyzacji wraz ze standaryzacją i innowacjami technicznymi służy jako platforma dla danych i odpowiedniej analizy, aby przekształcić je w przydatne informacje. To połączenie zaowocuje optymalizacją operacyjną z elastycznością i zwinnością, która doprowadzi do wydajnych i rentownych operacji.
Thomas Burke jest globalnym doradcą strategicznym w CC-Link Partner Association (CLPA).