سیستم اسکادا و ۵ بخش سازنده آن به همراه کاربردها

سیستم اسکادا یکی از به روز ترین و پیشرفته ترین حوزه های کاربردی در اتوماسیون صنعتی می باشد.

وقتی صحبت از نمایش اطلاعات در پروسه های صنعتی می شود، بی شک به سراغ اچ ام آی یا اسکادا می رویم.

در این مقاله به طور کامل با چیستی سیستم اسکادا و تجهیزات آن آشنا خواهیم شد.

1# سیستم اسکادا چیست؟

با مشاهده ویدیوی زیر با نحوه کار و مزیت های استفاده از سیستم WinCC SCADA آشنا خواهیم شد.

اسکادا (SCADA) مخفف Supervisory Control And Data Acquisition و به معنی واحد نظارت بر کنترل و جمع آوری داده ها است.

اسکادا یک سیستم نرم افزاری و سخت افزاری است که مزایای زیادی را برای سازمان های صنعتی ایجاد می کند.

سیستم اسکادا را به نوعی می توان مدل پیشرفته تر اچ ام آی ها نامید.

در واقع تاریخچه اسکادا به اچ ام آی ها (HMI) بر می گردد که
به مرور زمان و با توجه به افزایش نیاز به در دسترس داشتن اطلاعات، به سراغ ایجاد روش های اسکادا رفتیم.

اسکادا یک سیستم یکپارچه است که به طور گسترده از آن در پروژه های صنعتی استفاده می کنیم.

2# تجهیزات سیستم اسکادا

برای یک سیستم اسکادا از تجهیزات مختلف و متنوعی استفاده می شود که
مهمترین و اصلی ترین این تجهیزات را در ویدیوی زیر معرفی می کنیم.

3# اجزای سیستم اسکادا

یک سیستم اسکادا از 5 بخش اصلی تشکیل می شود که عبارتند از:

1-3# رابط انسان و ماشین یا HMI

این بخش داده ها را پردازش کرده و به یک اپراتور انسانی ارسال می کند تا سیستم را نظارت و کنترل کنند.

2-3# سیستم نظارت یا Supervisory

این قسمت داده ها را جمع آوری کرده و دستورات یا عملیات مورد نیاز را ارسال می کند.

3-3# واحدهای ترمینال از راه دور یا RTU ها

RTU ها با اتصال به سنسورها، سیگنال های آن ها را دریافت و به داده های دیجیتالی تبدیل می کنند.

این داده ها پس از ارسال به سیستم Supervisory در دیتابیس (Database) ذخیره می شوند.

4-3# کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی یا PLC ها

PLC ها به عنوان دستگاه های کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند چون تطبیق پذیرتر و اقتصادی تر از پردازش RTU های خاص هستند.

5-3# زیرساخت ها یا تجهیزات ارتباط دهنده فیزیکی

با برقراری اتصال به سیستم نظارت و RTU ها و PLC ها امکان ارسال دستورات را برای کاربر، فراهم می کنند.

استفاده از تجهیزات ارتباط دهنده برای ارسال و رله کردن داده ها از RTU های راه دور و PLC ها لازم هستند.

این تجهیزات در کنار خطوط لوله ها و شبکه های تامین آب و برق طراحی و اجرا می شوند.

تجهیزات یا زیرساخت های ارتباطی ضروری ترین بخش در یک سیستم SCADA هستند.

اینکه این سیستم تا چه حد می تواند ارتباط بین HMI با RTU ها و PLC ها را مدیریت کند،
تعیین کننده میزان موفقیت یک سیستم اسکادا است.

در تصاویر زیر، به ترتیب هر یک از این 5 بخش را می توانید مشاهده کنید:

4# آموزش اسکادا

برای آموزش کار با سیستم های اسکادا و توانایی راه اندازی یک سیستم اسکادا، بایستی اول از همه با برنامه نویسی و نحوه کار با تجهیزات آشنا شوید.

یکی از به روز ترین و پرکاربردترین نرم افزار های راه انداز اسکادا، مربوط به شرکت زیمنس می باشد.

نرم افزار تیا پورتال TIA Portal که چند سالی است توسط شرکت زیمنس ارائه شده است و
قابلیت های بسیار زیادی را برای کار با سیستم های اسکادا دارد.

5# کاربردهای سیستم اسکادا

از اسکادا در صنایع مختلفی نظیر نفت، گاز و پتروشیمی ها استفاده می شود.

هر کجا که سیستم کنترلی ما گسترده باشد و بخواهیم به طور دقیق اطلاعات را در دسترس داشته باشیم،
بایستی از Monitoring و SCADA استفاده کنیم.

1-5# سیستم کنترل SCADA

اسکادا یک سیستم نرم افزاری و سخت افزاری است که مزایای زیادی را برای سازمان های صنعتی ایجاد می کند، مثل:

• مانیتور و کنترل سایت ها در یک تک واحد صنعتی یا واحدهای ترکیبی در سراسر کشور
• کنترل فرآیندهای صنعتی به صورت محلی یا از راه دور
• نظارت، جمع آوری و پردازش داده ها در هر لحظه و به صورت سریع و بدون اتلاف زمان
• برقراری ارتباط مستقیم با دستگاه هایی مانند حسگرها، ولوها، پمپ ها، موتورها و غیره با استفاده از HMI
• ضبط وقایع و تهیه فایل از آن ها

2-5# طراحی و کاربرد سیستم های اسکادا در پست فشار قوی برق

یکی از کاربردهای بسیار متداول و البته فوق حرفه ای اسکادا این است که
از آن ها در پست برق برای بررسی توزیع استفاده می شود.

البته این تنها یکی از کاربردهای بسیار پیچیده SCADA در صنعت می باشد.

3-5# سیستم SCADA در تولید محصولات کارخانجات

از سیستم اسکادا در خطوط تولید اکثر کارخانجات صنعتی استفاده می شود.

کارخانجاتی نظیر تولید روغن، شیر، چیپس، بستنی و هرچیزی که به ذهن تان برسد.

به عنوان مثال، سیستم SCADA به سرعت به اپراتور اطلاع می دهد که
میزان خطا در تولید یک دسته از محصولات زیاد است.

در این شرایط، اپراتور عملیات را متوقف کرده و با بررسی داده های سیستم اسکادا، علت مسئله را مشخص می کند و
پس از بررسی داده ها متوجه می شود که مثلا دستگاه لیبل زن روغن به درستی کار نمی کند.

در نتیجه این توانایی سیستم اسکادا برای اطلاع رسانی به اپراتور، به حل مشکل و جلوگیری از خرابی محصولات کمک کرد.

سیستم های SCADA پردازش داده ها را کارآمدتر کرده و باعث تصمیم گیری های دقیق تر و کاهش خرابی ها می شوند و
به همین دلیل این سیستم ها برای مراکز صنعتی و شرکت های دولتی و خصوصی بسیار مهم هستند.

نتیجه گیری

در دنیای امروز تقریبا به هر جایی نگاه کنید، نوعی از سیستم اسکادا در پشت صحنه وجود دارد:

• ردیابی و مسیریابی اتوبوس های درون شهری
• حفظ سیستم های خنک کننده در فروشگاه ها
• اطمینان از تولید و ایمنی در یک پالایشگاه
• دستیابی به استانداردهای کیفیت در تصفیه خانه فاضلاب
• یا حتی کنترل میزان مصرف انرژی در خانه

بدون شک، بیشترین کاربرد سیستم های اسکادا در صنعت می باشد و
این یعنی که شما اگر می خواهید با سیستم های اسکادا کار کنید، کار با PLC ها را هم بایستی فرا بگیرید.