Понимание SCADA: основа промышленной автоматизации

SCADA, акроним от Supervisory Control and Data Acquisition (диспетчеризация, контроль и сбор данных), относится к сложной системе, предназначенной для мониторинга, управления и сбора данных из промышленных операций. Она интегрирует программные и аппаратные компоненты, обеспечивая анализ в реальном времени и удаленное управление промышленными устройствами, гарантируя эффективность и надежность в различных секторах. Эта всесторонняя система поддерживает принятие решений, предоставляя действенные инсайты в промышленные процессы.

Что такое система SCADA?

Система SCADA — это сеть оборудования и программного обеспечения для мониторинга, контроля и управления промышленными машинами и объектами в реальном времени. SCADA расшифровывается как Supervisory Control and Data Acquisition.

Промышленные заводы полагаются на системы SCADA для управления операциями, быстрого оповещения о неисправностях машин и помощи в максимизации производственной эффективности.

Системы SCADA состоят из трех основных компонентов:

1. Датчики, которые собирают данные производственного мониторинга, варьирующиеся от температуры до расхода и давления.
2. Программируемые логические контроллеры (PLC) и удаленные терминальные блоки (RTU) — микрокомпьютеры, которые агрегируют данные от датчиков и других устройств.
3. И человеко-машинные интерфейсы (HMI), которые отображают данные и позволяют операторам управлять ключевыми функциями.

Давая операторам глубокое понимание производительности машин и возможность визуализировать и управлять производственными линиями, системы SCADA являются бесценными центрами управления для промышленной автоматизации.

Команды технического обслуживания и надежности могут использовать CMMS для интеграции с SCADA, что дает техническому обслуживанию доступ к данным SCADA. Вместе CMMS и система SCADA помогают командам обслуживания إحدвать революцию в своей стратегии обслуживания с обслуживанием на основе состояния.

Как работает SCADA?

Система SCADA работает за счет того, что датчики берут измерения, которые PLC и RTU собирают и отправляют на HMI для просмотра, анализа и действий оператором SCADA. ПО SCADA объединяет все три элемента, беря данные и генерируя визуализацию и центр управления на HMI.

У систем SCADA четыре основные цели:

1. Сбор данных
2. Обмен данными и коммуникация
3. Визуализация и маппинг данных
4. Функции управления

Компоненты системы SCADA

Подробнее о том, как работает каждый компонент средней сети SCADA.

• Датчики: Датчики SCADA часто подключены проводом к ключевым и критически важным для производства активам, требующим мониторинга. Системы SCADA собирают данные от датчиков, фиксирующих показания температуры, водяного потока, давления в трубах, тока, влажности, газа и множество других измерений. Двигатели, клапаны, насосы и воздушные компрессоры — распространенные активы, которые могут иметь проводные датчики, подключенные к SCADA.
• PLC / RTU: PLC — это промышленный микрокомпьютер для приема данных от входных устройств, таких как датчики. Помимо простой агрегации данных датчиков, PLC также могут рассчитывать время работы оборудования или использование, время работы и простоя, и генерировать тревоги. Продвинутые PLC могут отправлять данные через веб-браузер, подключаться к базам данных SQL и даже взаимодействовать с облаком. RTU — это также микрокомпьютеры для агрегации данных, но с несколькими ключевыми отличиями: они обычно предпрограммированы, беспроводны, крайне долговечны и идеальны для сбора данных от удаленных активов / удаленных зон.
• HMI: HMI генерирует визуализацию данных SCADA, от простых дисплеев до больших интерактивных сенсорных экранов. Дисплеи HMI обычно показывают карты производственных линий объекта, с иконками, представляющими отдельные точки измерения и/или активы. Они также часто содержат графики данных, отчеты или дашборды.
• ПО SCADA: ПО SCADA собирает данные, переданные PLC и RTU, и переводит их в производственные карты и визуализации данных для операторов. Меньшие системы SCADA могут иметь ПО, локализованное на одном HMI / ПК, в то время как более крупные сети SCADA могут иметь главную станцию с ПО, подключающейся к нескольким HMI и серверам.

Развитое ПО, такое как Ignition, выходит за рамки основ обработки данных и предоставления визуализаций, служа платформой SCADA. Платформы SCADA часто основаны на вебе и дают пользователям возможность разрабатывать свою собственную настройку SCADA, устанавливать условные тревоги и проектировать отчеты о производительности.

Универсальная платформа SCADA может подключаться как к датчикам и устройствам IIoT, так и к широкому спектру PLC, базам данных SQL, системам MES/MOM, ERP и даже другим системам SCADA.

ПО SCADA — одна из многих интеграций CMMS, используемых техническим обслуживанием и надежностью.

В чем разница между SCADA и PLC?

Разница между PLC и SCADA в том, что PLC — это аппаратный компонент сбора данных системы SCADA.

PLC — это микрокомпьютеры, предназначенные для сбора промышленных данных от входов вроде датчиков и передачи данных в центр управления, тогда как система SCADA служит этим центром управления.

Система SCADA охватывает датчики, множественные PLC/RTU, HMI, ПО SCADA, серверы и многое другое, работающие вместе, чтобы дать операторам мониторинг и контроль в реальном времени.

Интеграция SCADA: как CMMS интегрируется с SCADA?

Команды технического обслуживания и надежности могут использовать компьютеризированную систему управления техническим обслуживанием (CMMS) для подключения к системам SCADA, открывая доступ к обширным данным и позволяя обслуживание на основе состояния.

Данные производственного мониторинга часто изолированы. Операционные команды могут получить доступ к данным активов в реальном времени с системами SCADA, но команды технического обслуживания обычно не имеют комплексной инструмента по сбору данных под рукой.

CMMS, такая как eMaint, решает эту проблему: eMaint интегрируется с SCADA, BMS/BAS, MES/MOM, PLC и другими промышленными системами и ПО. После подключения eMaint CMMS будет записывать измерения SCADA по указанию пользователя. Пользователи могут указать, какие типы измерений собирать с каких активов, в какое время суток происходят измерения и как часто данные извлекаются из системы SCADA.

eMaint также позволяет командам технического обслуживания и надежности достичь обслуживания на основе состояния с их CMMS и интеграцией SCADA. Обслуживание на основе состояния — это стратегия выполнения обслуживания на основе данных использования и состояния, таких как моточасы или температура.

• Реактивное обслуживание выполняется спонтанно в ответ на отказы, что означает, что слишком поздно их предотвратить.
• Профилактическое обслуживание помогает предотвратить неисправности и отказы, но оно основано на произвольных временных графиках — это означает, что вы рискуете недообслуживанием, которое приводит к неисправностям, или переобслуживанием, которое тратит время, деньги и труд.
• Обслуживание на основе состояния (CBM) выполняется на правильном активе и в правильное время. CBM оптимизировано благодаря данным актива.

И вот тут появляется eMaint: интеграция eMaint с SCADA приносит данные актива из вашей системы SCADA и позволяет вам устанавливать тревоги, которые могут быть отправлены в eMaint для запуска наряд-заказов на основе состояния.

eMaint позволяет настроить наряд-заказы на основе состояния для автоматического запуска, когда данные состояния выходят за установленные пределы. Двигатель, например, может превысить нормальные температуры. Это запускает тревогу, которая в свою очередь заставляет eMaint сгенерировать наряд-заказ. Работы по обслуживанию выполняются как раз вовремя, чтобы предотвратить проблемы и увеличить срок службы.

Подключение вашей CMMS к вашей системе SCADA оснащает команды технического обслуживания и надежности бесценными данными и инструментами, которые могут сыграть решающую роль в максимизации времени бесперебойной работы, укреплении надежности и стимулировании производства.