Phần mềm SCADA là gì? Tại sao SCADA quan trọng cho sản xuất?

[mcttvietnam]

Supervisory control and data acquisition viết tắt SCADA là một hệ thống bao gồm phần mềm và phần cứng cho phép các tổ chức công nghiệp điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. SCADA có thể:

• Theo dõi, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực.
• Kiểm soát các quy trình công nghiệp tại chỗ hoặc tại các địa điểm từ xa.
• Tương tác trực tiếp với các thiết bị như cảm biến, van, máy bơm, động cơ,…. thông qua phần mềm giao diện người-máy (HMI).
• Ghi lại các sự kiện vào nhật ký,…

Hệ thống SCADA rất quan trọng đối với các tổ chức công nghiệp vì chúng giúp duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu để đưa ra các quyết định chính xác hơn, thông minh hơn và giao tiếp các vấn đề của hệ thống giúp giảm thiểu thời gian xử lý.

Phần cứng SCADA như Thiết bị đầu cuối từ xa (RTU) hoặc Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) đóng vai trò là điểm thu thập cục bộ để thu thập thông tin cảm biến, thường trong khi kích hoạt hành động của phần thiết bị được kết nối thông qua logic được lập trình. Trong hệ thống SCADA, thông tin cảm biến được thu thập từ phần cứng này bằng một máy tính thường được gọi là cổng kết nối “gateway”.

Gateway có thể có nhiều dạng khác nhau.

Các máy tính biên gần với nguồn dữ liệu có thể hoạt động như một gateway, xử lý dữ liệu tại chỗ trước khi chuyển đến đám mây hoặc máy chủ trung tâm. Giao diện người máy (HMI) cũng có thể hoạt động như một gateway cung cấp giao diện màn hình cảm ứng để giám sát và điều khiển máy.

Bản thân máy chủ cũng có thể hoạt động như một cổng kết nối cũng như trung tâm điều khiển cho môi trường SCADA.

Sau khi được thu thập, dữ liệu cảm biến đó có thể được thực hiện trực tiếp thông qua việc sử dụng phần mềm SCADA hoặc được lưu lại để xem xét sau này. Phần mềm SCADA có thể giúp giám sát và kiểm soát các quá trình này từ cùng một vị trí với các hành động được thực hiện hoặc từ xa từ một vị trí riêng biệt.

Lợi ích của SCADA​

Với cơ chế hoạt động trên, một hệ thống SCADA sẽ cho phép các doanh nghiệp thu thập, quản lý dữ liệu, tương tác và kiểm soát hoạt động của các loại máy móc, thiết bị như van, máy bơm hay các động cơ, cũng như lưu trữ mọi thông tin vào tệp tin máy chủ. Một số ưu thế nổi bật như:

• Nâng cao năng suất: nhờ quá trình phân tích các quy trình sản xuất, nhà quản lý có thể dùng các thông tin này để gia tăng hiệu quả sản xuất và cải tiến kỹ thuật.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm: cũng thông qua việc phân tích các hoạt động, nhà quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót trong quá trình sản xuất.
• Giảm chi phí vận hành và bảo trì: khi một hệ thống SCADA được lắp đặt, doanh nghiệp sẽ không cần quá nhiều nhân sự cho việc quản lý giám sát các thiết bị hiện trường được đặt ở các vị trí xa. Bên cạnh đó, doanh nghiệp cũng không phải chi trả cho các chuyến đi kiểm tra, bảo trì ở xa, thế nên, chi phí bảo trì cũng sẽ được giảm bớt.
• Bảo toàn vốn đầu tư: khi các chủ nhà máy đầu tư nâng cấp hoạt động sản xuất, họ cần đảm bảo sự nâng cấp đó có tính sử dụng lâu dài. Một hệ thống SCADA được thiết kế mở sẽ cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất, nhờ đó giúp loại bỏ các hao hụt theo thời gian

Phần mềm SCADA: UltimateAccess SCADA​

Phần mềm Scada hiểu đơn giản là phần mềm dùng để thiết kế nên một hệ thống Scada. Giống như bộ lập trình PLC vậy, chúng ta cũng cần phần mềm lập trình, viết câu lệnh xong mới nạp chương trình đó vào PLC để PLC hoạt động. Để thiết kế 1 hệ thống SCADA, có rất nhiều phần mềm chuyên dụng khác nhau ví dụ như: Ultimate Access ( Scada Cimon), WinCC (Siemens), Wonderware, Ifix, Citect … Thông thường ta hay sử dụng phần mềm hỗ trợ tốt nhất cho phần cứng (dùng phần cứng Cimon thì hay dùng phần mềm Scada Cimon – Ultimate Access), nhưng ngoài ra các phần mềm khác cũng có những điểm hay riêng. Ngày nay các hãng sản xuất phần mềm Scada cũng hỗ trợ rất nhiều phần cứng của các hãng khác nên chúng ta có rất nhiều lựa chọn sử dụng phần mềm Scada.

UltimateAccess là một nền tảng phần mềm tự động hóa công nghiệp mà nhiều doanh nghiệp và tổ chức đã chuyển sang sử dụng cho nhu cầu HMI / SCADA của họ. Một số điểm nổi bật của phần mềm SCADA Cimon (Ultimate Access)

• Ultimate Access là công cụ phát triển tự động hoá chạy trên nền tảng Microsoft Windows.
• Thư viện, đồ họa phong phú, giúp giảm thời gian thiết kế cho người sử dụng.
• Ultimate Access cho phép giám sát / điều khiển qua Web/ Mobile Server một cách đơn giản.
• Ultimate Access giám sát và điều khiển thông qua Silverlight không bị hạn chế trên nền tảng và trình duyệt web
• Ultimate Access hỗ trợ phương pháp truyền thông đa dạng như: (RS-232/ 422/ 485, TCP/ IP, UDP/IP, DDE, OPC, ODBC, USB,vv…)
• Ultimate Access có thể kết nối với nhiều thiết bị phần cứng của nhiều hãng khác để giám sát/ điều khiển (hiện tại trên 500 giao thức).
• Ultimate Access hỗ trợ soạn thảo (Script) bằng ngôn ngữ Visual Basic (hỗ trợ soạn thảo riêng cho từng đối tượng của các thiết bị).
• Ultimate Access bao gồm nhiều công cụ thiết kế như ( báo cáo, chỉnh sửa hình ảnh, chỉnh sửa ảnh động, chỉnh sửa tag, thiết lập truyền thông, thư viện hình ảnh và các nhu cầu liên quan vv…) để xây dựng hệ thống tự động.
• Ultimate Access hỗ trợ các đối tượng (thời gian thực, xu hướng lịch sử, XY, đồ thị vv..) để xây dựng hệ thống tự động.
• Ultimate Access sử dụng phương thức ODBC có khả năng chia sẻ dữ liệu với các cơ sở dữ liệu bên ngoài.
• Hỗ trợ OPC Server/ Client.
• …