HỆ THỐNG SCADA

Khoa học công nghệ phát triển từng ngày, len lỏi vào mọi lĩnh vực trong đời sống. Các chủ doanh nghiệp ngày càng chú ý cải tiến dây chuyền sản xuất, hệ thống của mình. Hệ thống Scada được quan tâm nhiều từ đó. Bài viết này chúng mình sẽ tìm hiểu kỹ hơn về vấn đề này

Theo định nghĩa Scada (  Supervisory Control And Data Acquisition )

Nó là cụm từ viết tắt bằng tiếng anh  ( Supervisory Control And Data Acquisition ) Scada, hiểu nó là hệ thống hỗ trợ con người điều khiển giám sát từ xa với việc thu thập số liệu xuyên suốt quá trình vận hành dây truyền.

Vậy để Scada hoạt động một cách hoàn chỉnh, chúng ta cần phải có hệ thống truy cập và truyền tải dữ liệu, nói tóm lại là hệ giao diện người máy Human Machine Interface (HMI).

Trong hệ thống Scada thì HMI đóng vai trò rất quan trọng trong cấp điều khiển giám sát , cũng như phục vụ cho việc quan sát và vận hành dây chuyền trực tiếp.Tất cả được thao tác và thực hiện trên màn hình vận hành ( OP- Operator) Multi Panel.. chuyên dụng.

Hiểu về hệ thống Scada

Thực tế rằng hệ thống Scada không chỉ đơn thuần là hệ thống mạng truyền thông có nhiệm vụ là thu thập dữ liệu trực tiếp ở các dây chuyền sản xuất và vận hành và tải về trung tâm sử lý.

Nhưng trong vài năm trở lại đây, với sự tiết bộ vượt bậc về khoa học công nghệ phần mềm, và hệ thống mạng truyền thông. Hệ thống Scada được thiết kế giao diện trực tiếp và vận hành, tích hợp giải pháp phân tích hệ thống, nó thay đổi, và rút gọn thời gian điều khiển.

Hệ thống Scada được chia.

Supervisory Control And Data Acquisition được chia ra từng nhóm.

• Scada độc lập với nhiệm vụ giám sát và thu thập dữ liệu với một bộ vi sử lý. Cấu hình nhỏ, nên chỉ phù hợp điều khiển giám sát với dây chuyền sản xuất, thực hiện công đoạn chi tiết.
• Hệ thống Scada mạng, được thiết kế hòa vào mạng lưới net, nó có khả năng giám sát và sao lưu dữ liệu với nhiều bộ vi sử lý, tróng đó các máy tính được kết nối với nhau và kết nối với hệ thống truyền thông từ nhà xưởng đến văn phòng quản lý. Từ đó người ta sẽ điều khiển từ xa mà phông phải xuống trực tiếp. Ưu điểm loại này có thể điều khiển được một nhóm máy móc trong một dây chuyền sản xuất

• Hệ thống Scada Bind, có lẽ là đơn giản nhất với nhiệm vụ thu thập thông tin dữ liệu và gửi về bên kiểm soát và sử lý, nó đã cắt bỏ hệ thống giám sát. Chính vì vậy nên giá thành trang bị loại này thường thấp, dùng cho những máy đơn giản, vận hành đơn giản.
• Cuối cùng là hê thống Scada xử lý đồ họa thông tin thời gian thực, với hai chức năng chính là giám sát và thu thập dữ liệu, nó có khả năng mô phỏng lại quá trình hoạt động của hệ thống sản xuất dựa vào số liệu đã được lưu lai trước đó. Khi hệ thống vận hành sảy ra sự cố có thể báo cho người kiểm soát kịp thời, hoặc phát ra tín hiệu đèn và ngừng toàn bộ dây chuyền sản xuất

Dưới đây mình cho ví dụ về một vài dự án sử có tích hợp hệ thống Scada tiêu biểu, để các bạn rõ hơn về quá trình kiểm soát và hoạt động của nó.

Việc thu thập thông tin dữ liêu không chỉ đơn thuần là gửi thông tin từ thiết bị ngoại vi sang máy tính giám sát mà còn chuyển hướng thông tin ngược lại , tức là trao đổi đa chiều, để cho phép hệ thống giám sát có thể kiểm soát và sửa đổi các giá trị thông số một cách cập nhật và phù hợp với từng công đoạn. Việc này đảm bảo việc truyền tải thông tin không bị lỗi giữa các quá trình, tính cập nhật và thay đổi theo từng thời điểm thực tế

Trên đây là một bảng điều khiển được thiết kế thực, và hiển thị các thông số một cách liên tục để đảm bảo người giám cập nhật và kiểm soát một cách trực tiếp

Hệ thống Scada gồm những tiêu chuẩn nào.

Để đánh giá hệ thống Scada một cách toàn diện ta phải phân tích đặc điểm của hệ thống theo tiêu chí.

• Tính năng thời gian thực và trao đổi thông tin hỗ trợ mở rộng phần mềm khác như Actice X -control vv
• Mở rộng hệ thống, chuẩn hóa các giao diện quá trình, khả năng sử lý các sự cố và lưu trữ thông tin ( Archive and Alarm)
• Khả năng hỗ trợ các công cụ phần mềm để xây dựng màn hình giao diện
• Khả năng kế nối dữ liệu từ trực tiếp từ các cơ cấu chấp hành, module vào ra, sensor vv

Cấu trúc phân tầng hệ thống Scada

• Cấp chấp hành đó là cơ cấp cuối cùng cấp thấp của hệ thống bao gồm các sensơ và thiệt bị đo đạc với chức năng chính là đo lường và chuyển đổi các tín hiệu trong trường hợp cần thiết. Trong thực tế các cơ cấu chấp hàn có các bộ điều khiển riêng đảm bảo công việc đo đạc được chính xác và nhanh nhạy.
• Cấp điều khiển là cấp tiếp nhận thông tin từ cấp chấm hành như cảm biến, thiết bị đo, xong sử lý thông tin theo cấu trúc lập trình setup từ trước và đẩy lại cho cơ cấu chấp hành.  Tất cả các thao tác này được thực hiện từ máy tính sử lý thông tin giám sát các công cụ đo lường.
• Cấp điều khiển giám sát thực hiện các thuật toán điều khiển như điều khiển phối hợp theo trình tự hay theo công thức, có nhiệm vụ hỗ trợ người sử dụng trong công việc giám sát theo dõi vận hành và sử lý những tình huống bất thường

Ngày nay do nhu cầu hiện tự động hóa tất cả các công đoạn một cách tổng thể từ cấp điều hành sản xuất và quản lý công ty, việc cài đặt hệ thống sẽ loại bỏ các cơ cấu trung gian không thực sự cần thiết, xu hướng hội nhập các cấp trên thành một cấp duy nhất  là cấp điều hành

Chức năng của từng cấp Scada

1. Việc đầu tiên là thu thập số liệu từ xa qua đường truyền gồm các thông số như tư liệu sản xuất, các thông tin trong quá trình vận hành hệ thống
2. Bước tiếp theo là dùng các thông tin đó qua bộ chuyển đổi để sử lý cung cấp các dịch vụ về điều khiển giám sát
3. Kế tiếp là biểu thị các kết quả một cách rõ ràng và chi tiết xuyên suốt quá trình sản xuất như đồ thị,  báo động , báo cáo sản xuất vv
4. Và điều khiển từ xa quá trình sản xuất như đóng cắt các thiết khi cần thiết
5. Cuối cùng trả lời các bản tin cập nhật yêu cầu của cấp trên về số liệu, nghĩa là truyền số liệu thống kê trong hệ ra ngoài

Lời kết

Nó là một hệ thống kết hợp giữa phần cứng và phần mềm để tự động hóa một dây chuyền hay đối tượng sản xuất trong môi trường công nghiệp.Cũng tùy theo yêu cầu và đặc điểm riêng của mỗi nơi mà chúng ta có thể xây dựng hệ thống Scada thực hiện thêm một số công đoạn như thu thập, điều khiển đóng cắt từ xa lên đối tượng và các cấp quản lý. Để làm được những công đoạn này cần có sự can thiệt, lắp đặt thêm kề cả phần cứng hay phần mềm vào hệ thống. Cụ thể là.

• Phần đo đạc giám sát từ xa phải đảm bảo thu thập dữ liệu đủ, liên tục, chính xác cho các quản lý kỹ thuật
• Phần điều khiển từ xa phải thực hiện đúng đắn an toàn, và chính xác.
• Phần truyền tin phản đảm bào thông tin truyền đi một cách trọn vẹn, quy định rõ cụ thể các đặc tính của dây chuyền sản xuất.

Ngày nay với mong muốn kết nối tất cả mọi thứ một cách đồng bộ. Hệ thống scada còn cho phép  đọc viết, sao chép theo chuẩn mới như Microsoft SQl, Oracle vv.

Trên đây là những kiến thức chung mình giới thiệu cho các bạn về hệ thống Scada trong công nghiệp. Để có cái nhìn chi tiết và rõ ràng hơn, các bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin trực tiếp từ nước ngoài rất nhiều nguồn tài  liệu.

Mọi chi tiết quý khách hàng xin gọi điện trực tiếp tới số điện thoại 0982803528 để được tư vấn

Văn phòng đại diện: Số 22 Tạ quang bửu , Hai Bà Trưng, Tp Hà nội