Hệ thống scada là gì ?
Hệ thống scada thực chất là một hệ thống điều khiển từ xa tất cả các thiết bị trong nhà máy. Scada có tên tiếng anh là Supervisory control and data acquisition là một hệ thống bao gồm cả phần mềm và phần cứng đã được lập trình sẵn dựa trên phần mềm Scada
Scada có thể được xem là trung tâm thu thập dữ liệu của toàn bộ hệ thống trong dây truyền nhà máy; các trạm thủy điện hoặc các trạm biến áp
Vậy phần mềm scada là gì ?
Phần mềm scada là gì
Phần mềm Scada là một nền tảng xây dựng mô hình đám mây trên một địa chỉ IP do người dùng tạo ra. Thông thường các nhà máy đều sử dụng phần mềm hãng vì hiện nay tại việt nam vẫn chưa có một hệ thống phần mềm Scada hoàn chỉnh
Để xây dựng một hệ thống scada ta có thể lập tình bằng các phần mềm chuyên dụng: WinCC, Wonderware, Ifix, Citect ….. Về phần này chỉ có chuyên viên IT về phần mềm và lập trình web mới hoàn thiện được.
Để xây dựng một phần mềm Scada giám sát thiết bị nhà máy cực kỳ khó khăn. Chính vì thế giá trị các dòng phần mềm này khá cao
Modbus rtu trong scada là gì
Đó là các thiết bị chuyển đổi tín hiệu sử dụng để tập hợp tất các các tín hiệu analog, nhiệt độ, áp suất…. từ các thiết bị trong nhà máy để đưa về truyền thông modbus trên 2 dây một cách thu gọn.
Từ đó thông qua mô hình đám mây trên internet gửi dữ liệu về trung tâm Scada; HMI…. với độ chính xác cao và tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh chóng
Một trung tâm Scada giám sát thiết bị luôn kèm theo một hệ thống dây chuyền sản xuất đặc biệt là các phân tầng trong truyền thông internet
Điểm mấu chốt của hệ thống scada chính là các thiết bị datalogger và màn hình HMI. Trong đó; Datalogger đảm nhiệm vai trò như một con robot luôn chạy bên ngoài thu thập dữ liệu từ các thiết bị cảm biến truyền về.
Sau đó; chính nó sẽ tổ hợp tạo thành các tập tin hoàn chính truyền về HMI thông qua các giao thức phổ biến như tcp – ip, ftp….
Nhiệm vụ của màn hình HIM là nhận tín hiệu hiển thị cho người dùng giám sát. Đồng thời; Điều khiển vận hành trực tiếp trên đây một cách dễ dàng
Ứng dụng của hệ thống scada
Hệ thống scada được ứng dụng thực tế rất nhiều trong dây chuyền sản xuất công nghiệp như ngành điện, trong các trạm biến áp; các nhà máy sản xuất cám; nhà máy thủy điện…..
Đó là một mô hình thu nhỏ tóm gọn của hệ thống vận hành được hiển thị trên các màn hình màn hình HMI. Thể hiện rõ nét quy trình vận hành hiện tại của nhà máy
Hệ thống Scada đóng vai trò:
- Là một hệ thống phân tích thu thập và lưu trữ dữ liệu
- Điều khiển giám sát thiết bị trong nhà máy
- Phát hiện thiết bị đang lỗi hoặc bị hư hỏng
Dưới đây là một vài ứng dụng của các hệ thống scada thường gặp
Ứng dụng Scada trong các nhà máy dầu khí
Trong các nhà máy dầu khí thì việc hiệu chỉnh và điều khiển quá trình hoạt động của các loại động cơ – van được phân bổ rộng khắp khu vực khai thác
Cho nên việc sử dụng hệ thống scada trong việc tắt bật các loại động cơ – máy bơm hoặc các loại van điều khiển khí nén – tuyến tính và giám sát tốc độ dòng chảy lưu lượng dầu khí – nhiệt độ – áp suất lượng dầu khí trong nhà máy là điều rất cần thiết.
Tất nhiên; các thiết bị và hệ thống giám sát trong nhà máy dầu khí đều phải được tích hợp các tiêu chuẩn chống cháy nổ theo tiêu chuẩn quốc tế
Hệ thống scada trong truyền tải điện
Đối với việc truyền tải điện naeng cung cấp cho nhiều ứng dụng khác nhau. Mức độ truyền tải khá lớn. Được phân chia thành nhiều trạm khác nhau. Sau đó; sử dụng một sever chủ để kết nối dữ liệu từng trạm truyền về để giám sát
Và chỉ có hệ thống scada kết nối truyền thông internet mới làm được điều này. Tuy nhiên; ở việt nam đang bị hạn chế trong việc sử dụng các thiết bị truyền thông internet vì tính bảo mật thông tin
Hệ thống scada trong thủy lợi – thủy điện
Việc kiểm tra lưu lượng nước tại các khu vực này rất quan trọng. Vì đây là nguồn cung cấp điện – cấp nước cho ngành nông nghiệp. Và cũng là khu vực gây tràn nước khi xảy ra bão lũ
Cho nên; hệ thống scada được lắp ở đây ngoài việc giám sát lượng nước trong các hồ thủy điện. Lưu trữ và tính toán lượng nước. Nó còn kiểm soát mực nước thông qua việc điều khiển đóng mở van hoặc bơm tại khu vực này
Có bao nhiêu hệ thống scada
Chúng ta có tới 4 nhóm hệ thống Scada đảm nhiệm cho từng yêu cầu dây chuyền sản xuất khác nhau. Và giá thành của các hệ thống scada hoàn toàn dựa vào độ đơn giản hoặc phức tạp trong quá trình giám sát
Hệ thống Scada độc lập
Đối với các dây chuyền sản xuất ngày xưa; người dùng sẽ tập trung và các hệ thống scada độc lập. Tức là có giám sát và ghi nhận điều khiển thiết bị trong phạm vi có khoanh vùng
Ưu điểm của hệ thống này chính là cấu trúc gọn – Linh hoạt trong xử lý. Đồng thời; cấu hình không phức tạp và có giá thành thấp
Hệ thống scada kiểm soát bằng đồ họa
Scada đồ họa là một mô hình cực kỳ hay. Mô hình này sử dụng khá phổ biến trong nhà máy.
Scada đồ họa là một mô hình nó mô phỏng tất cả các thiết bị và dây chuyền sản xuất nhà máy. Tức là đem mô hình thu nhỏ lại.
Đối với mô hình hệ thống Scada đồ họa nó cực kỳ linh hoạt trong sản xuất. Hễ thiết khu vực nào bị trục trắc đều được thể hiện trên đây giúp người dùng có thể kiểm tra và khắc phục dễ dàng – nhanh chóng không làm ảnh hưởng đế tiến độ dây chuyền sản xuất
Hệ thống Scada giám sát trên internet
Là một sự kết hợp giữa hệ thống scadar đồ họa với các thiết bị có tính năng truyền tải dữ liệu dạng không dây
Hệ thống này chi phí đầu tư ban đầu khá cao. Nhưng bù lại; tính chuẩn xác và tín hiệu dữ liệu truyền đi nhanh chóng. Thông tin dữ liệu có thể truyền tải đi hoặc phản hồi ngược lại. Tín hiệu dữ liệu không bị gián đoạn trong bất kỳ trường hợp nào
Bên cạnh đó; phần giám sát điều hành giảm đáng kể phần nhân công. Đồng thời; nguyên lý vận hành hệ thống scada này rất đơn giản và dễ dàng
Chính vì vậy; về lâu về dài thì đây là môt mô hình mà các nhà máy đang hướng tới trong tương lai nhằm giảm thiểu chi phí giám sát điều hành cho các doanh nghiệp hiện nay
Ưu nhược điểm của hệ thống scada
( Một ưu điểm lớn của hệ SCADA là khả năng xử lý lỗi rất thành công khi hệ thống xảy ra sự cố. Nhìn chung, khi có sự cố hệ SCADA có thể lựa chọn một trong các cách xử lý sau:
• Sử dụng dữ liệu cất giữ trong các RTU: trong các hệ SCADA có các RTU có dung lượng bộ nhớ lớn, khi hệ thống hoạt động ổn định dữ liệu sẽ được sao lưu vào trong bộ nhớ của RTU. Do đó, khi hệ thống xảy ra lỗi thì các RTU sẽ sử dụng tạm dữ liệu này cho đến khi hệ thống hoạt động trở lại bình thường.
• Sử dụng các phần cứng dự phòng của hệ thống: hầu hết các hệ SCADA đều được thiết kế thêm các bộ phận dự phòng, ví dụ như hệ thống truyền thông hai đường truyền, các RTU đôi hoặc hai máy chủ…do vậy, các bộ phận dự phòng này sẽ được đưa vào sử dụng khi hệ SCADA có sự cố hoặc hoạt động offline (có thể cho mục đích bảo dưỡng, sửa chữa, kiểm tra…).
Xây dựng một hệ thống scada chuẩn
Để được đánh giá là một hệ thống scada chuẩn phải đánh giá vào rất nhiều yếu tố khách quan và chủ quan. Tuy nhiên; về đánh giá sơ bộ ta nên kiểm tra các tiêu chí sau:
- Tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh chóng – Thông tin truyền đi chuẩn xác
- Khả năng lưu trữ dữ liệu lớn – Chế độ bảo mật thông tin cao
- Màn hình giao diện giám sát phải rõ ràng – Mô hình thu nhỏ phải đầy đủ chi tiết thiết bị
- Kết nối dữ liệu dễ dàng – Đa dạng hóa thông tin truyền thông từ các dataloger đầu ra đầu vào và các thiết bị cảm biến dùng trong quy trình sản xuất
- Các thiết bị đo mức – đo nhiệt – đo áp…. và các bộ chuyển đổi tín hiệu analog, rs485 phải có tính năng chuẩn xác thì cả hệ thống mới truyền tải đúng dữ liệu người dùng mong muốn
Xu hướng hệ thống scada hiện nay
lịch sử Scada được hình thành từ những năm cuối 1990. Khi mà các dòng tín hiệu rs485 đang được sử dụng thịnh hành
Lúc này; các nhà sản xuất đã hướng đến 2 loại modbus: Modbus ASCII và Modbus RTU
Đến năm 2000 thì họ đã phát triển hệ thống lên tới Modbus rtu TCP thay vì sử dụng IP và Ethernet kết hợp lại
Cho đến nay; thì rất nhiều giao thức truyền thông dữ liệu đãphát triển mạnh mẽ. Và scada được hình thành tối ưu hơn dựa vào việc giám sát điều khiển thiết bị từ xa. Đồng thời tính bảo mật của hệ thống này rất cao
Chính vì thế; trong tương lai việc sử dụng hệ thống scada giám sát không dây từ xa phát triển rất mạnh mẽ. Thay đổi hoàn toàn các hệ thống nhà máy hiện nay
Tham khảo thêm:
Chi tiết các bộ chuyển đổi – bộ chia tín hiệu và các thiết bị truyền thông IOT giám sát trên internet tại:
Báo giá toàn bộ hệ thống scada
Để có được một hệ thống Scada hoàn thiện. Hoặc tư vấn về các thiết bị truyền thông đưa dữ liệu lên internet độ chính xác cao bạn có thể liệ hệ thông tin dưới đây:
HUNG PHAT AUTOMATION TECHNOLOGY CO.,LTD
Trưởng Phòng Kinh Doanh
Kỹ Sư Cơ Điện
0931 429 989 – 0972 56 05 06 – Mr. Thành
Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn
Địa chỉ: Rosita Khang Điền; Phường Phú Hữu, Q9, TP.HCM