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

SCADA là gì?

SCADA viết tắt của Supervisory Control and Aata Acquisition là sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm cho phép tự động hóa quy trình công nghiệp bằng cách thu thập dữ liệu thời gian thực của Công nghệ vận hành (OT). Hệ thống này kết nối các cảm biến giám sát thiết bị như động cơ, máy bơm và van với máy chủ tại chỗ hoặc từ xa, đảm bảo giao tiếp và điều khiển liền mạch.

Mục tiêu chính của hệ thống Scada là giám sát và kiểm soát thiết bị trong các quy trình công nghiệp cho các công ty, nhà máy. Khi công nghệ tiến bộ, các hệ thống SCADA tiếp tục tích hợp với các giao thức hiện đại và thiết bị IoT. Trên thực tế, các hệ thống SCADA ở hầu hết mọi nơi, bao gồm các nhà máy công nghiệp, sản xuất, vận tải, dầu khí, phân phối điện, kiểm soát nước, v.v.

Chức năng Của SCADA

Phần mềm SCADA cung cấp nhiều chức năng quan trọng giúp tối ưu hóa quản lý và vận hành hệ thống. Bốn chức năng chính của SCADA

• Thu thập dữ liệu

Việc thu thập dữ liệu SCADA thường liên quan đến một số loại chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số. Nhiệt độ được chuyển đổi thành độ C. Cường độ tín hiệu truyền được chuyển đổi thành dBm. Bước cơ bản này đảm bảo hệ thống SCADA cung cấp thông tin chính xác.

• Truyền dữ liệu mạng

Dữ liệu thu thập được truyền đến một số loại bộ xử lý hoặc máy chủ ở trung tâm. Kênh truyền thông có thể là tương tự (T202, POTS) hoặc kỹ thuật số (RS485, TCP/IP). Cấu trúc mạng SCADA thường cũng bao gồm một số loại xác thực truyền tải độc lập với bất kỳ xác thực nội dung nào.

• Hiển thị dữ liệu

Dữ liệu thu thập được sẽ được xử lý, sắp xếp và trình bày để người vận hành hệ thống đưa ra các quyết định phản hồi và kiểm soát phù hợp.

Dữ liệu có thể được hiện thị dạng bảng, đồ thị hoặc hình ảnh... Điều này cho phép các hệ thống SCADA hỗ trợ ra quyết định nhanh chóng và có thông tin.

• Điều khiển

Hầu hết các hành động điều khiển được thực hiện bởi RTU và PLC. Với khả năng kiểm soát mạnh mẽ, các hệ thống SCADA trao quyền cho người vận hành duy trì mức hiệu quả cao.

Cấu Trúc Của Hệ Thống SCADA

• Thiết bị cấp trường: bao gồm các cảm biến, thiết bị đo, thiết bị chuyển đổi và các cơ cấu chấp hành…

• Trạm điều khiển, thu thập dữ liệu trung gian: là các Thiết bị đầu cuối từ xa (RTU – Remote Terminal Unit) và Bộ điều khiển logic khả trình (PLC – Programmable Logic Controller), có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành (cảm biến, thiết bị điều khiển, đóng cắt và các van chấp hành…)

• Hệ thống truyền thông: bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp, các thiết bị truyền thông và các thiết bị chuyển đổi có chức năng truyền dữ liệu cấp trường đến các khối điều khiển và máy chủ.

• Máy chủ SCADA: Chạy phần mềm SCADA để xử lý và hiển thị dữ liệu.

Ứng Dụng Của SCADA Trong Công Nghiệp

SCADA được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm:

• Tự động hóa sản xuất: Quản lý dây chuyền sản xuất, điều phối hoạt động của robot và máy móc.

• Điện lực và năng lượng: Giám sát hệ thống lưới điện, trạm biến áp, năng lượng tái tạo.

• Giao thông vận tải: Quản lý hệ thống đèn tín hiệu, giám sát giao thông.

• Cấp thoát nước: Kiểm soát mạng lưới cấp nước và xử lý nước thải.

• Dầu khí: Giám sát đường ống, bể chứa và quy trình khai thác.

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 hiệu suất sản xuất và tối ưu hóa hoạt động.

• Giảm thiểu lỗi vận hành nhờ giám sát tự động.

• Tiết kiệm chi phí bảo trì và vận hành.

• Tăng cường tính an toàn và bảo mật hệ thống.

• Cải thiện khả năng ra quyết định nhờ dữ liệu chi tiết.

Các Phần mềm Scada phổ biến

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.

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.

Kết Luận

Phần mềm SCADA đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống tự động hóa hiện đại, giúp doanh nghiệp giám sát và điều khiển quy trình sản xuất một cách hiệu quả. Với khả năng thu thập, xử lý dữ liệu theo thời gian thực, SCADA góp phần nâng cao năng suất, giảm chi phí và tối ưu hóa hoạt động sản xuất.