Xem thêm một số bài viết liên quan:

• MES - Hệ thống điều hành sản xuất cho nhà máy 
• Nhận diện và kiếm soát rủi to trong sản xuất 
• Tối ưu hóa hiệu suất sản xuất với Lean Manufucturing - Sản xuất tinh gọn  

Scada là gì? 

Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) là một hệ thống tự động hóa phức tạp được thiết kế để giám sát, điều khiển và quản lý các quy trình và thiết bị trong môi trường công nghiệp và hạ tầng. Hệ thống này hoạt động bằng cách kết hợp các thành phần chính như máy tính giám sát, đơn vị điều khiển từ xa (RTUs) hoặc bộ điều khiển logic có chương trình (PLCs), giao diện người-máy (HMI) và cơ sở hạ tầng truyền thông.

Máy tính giám sát chứa phần mềm SCADA, cho phép người điều hành theo dõi dữ liệu từ các thiết bị và quy trình trong thời gian thực. RTUs hoặc PLCs được đặt tại các vị trí chiến lược để thu thập dữ liệu từ cảm biến và thiết bị trên mặt đất, sau đó truyền thông tin này về máy tính giám sát. Giao diện người-máy cung cấp một cửa sổ trực quan, cho phép người điều hành xem thông tin, thực hiện điều khiển và phản hồi nhanh chóng.

Hệ thống SCADA không chỉ giúp theo dõi quy trình, mà còn cho phép điều khiển từ xa, dự đoán bảo trì, tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn. Với khả năng tích hợp IoT, đám mây, phân tích dữ liệu và bảo mật mạng, hệ thống SCADA đang ngày càng tiến xa để đáp ứng sự phức tạp và đa dạng của nhu cầu công nghiệp trong tương lai.

Các thành phần của SCADA 

Các thành phần của Scada

Một hệ thống SCADA bao gồm một số thành phần chính làm việc cùng nhau để quản lý và giám sát hoạt động công nghiệp. Các thành phần này bao gồm:

• Máy tính giám sát: Đây là trung tâm của hệ thống SCADA, tạo điều kiện cho sự tương tác giữa nhà điều hành và hệ thống chính.
• Đơn vị điều khiển từ xa (RTUs) hoặc Bộ điều khiển logic có chương trình (PLCs): Những thiết bị này thu thập dữ liệu từ cảm biến và thiết bị trên mặt đất, sau đó truyền nó đến máy tính giám sát trung tâm.
• Giao diện người-máy (HMI): Thành phần này cung cấp biểu đồ minh họa về các quy trình công nghiệp, cung cấp việc hiển thị dữ liệu thời gian thực cho người điều hành.
• Cơ sở hạ tầng truyền thông: Hệ thống SCADA dựa vào các giao thức truyền thông để truyền dữ liệu giữa các thành phần khác nhau. Các giao thức phổ biến bao gồm Modbus, DNP3 và OPC.

Cơ chế thu thập dữ liệu của hệ thống Scada 

Cơ chế thu thập dữ liệu của hệ thống SCADA  là một quá trình thu thập, truyền và lưu trữ thông tin

Cơ chế thu thập dữ liệu của hệ thống SCADA  là một quá trình phức tạp nhằm thu thập, truyền và lưu trữ thông tin từ các thiết bị và quy trình trong môi trường công nghiệp. Để thực hiện việc này, SCADA sử dụng một loạt các thành phần và giao thức để đảm bảo tính chính xác, đáng tin cậy và thời gian thực.

Thành phần quan trọng trong cơ chế thu thập dữ liệu là đơn vị điều khiển từ xa (Remote Terminal Units - RTUs) hoặc bộ điều khiển logic có chương trình (Programmable Logic Controllers - PLCs). Những thiết bị này được gắn trên các thiết bị và quy trình sản xuất để thu thập dữ liệu từ cảm biến, đồng thời điều khiển các thiết bị theo các lệnh từ máy tính giám sát. Dữ liệu thu thập từ các cảm biến bao gồm thông tin về nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và các tham số quan trọng khác.

Giao thức truyền thông như Modbus, DNP3 và OPC đóng vai trò quan trọng trong việc truyền dữ liệu từ RTUs/PLCs về máy tính giám sát. Những giao thức này đảm bảo dữ liệu được truyền tải một cách nhanh chóng và chính xác qua mạng truyền thông.

Máy tính giám sát có phần mềm SCADA sẽ nhận và hiển thị dữ liệu thời gian thực từ các thiết bị. Giao diện người-máy (HMI) giúp người điều hành xem, theo dõi và kiểm soát dữ liệu một cách dễ dàng và trực quan.

Cơ chế thu thập dữ liệu của hệ thống SCADA dựa vào sự tương tác giữa các thành phần như RTUs/PLCs, giao thức truyền thông và máy tính giám sát. Quá trình này giúp doanh nghiệp có cái nhìn toàn diện về các quy trình và thiết bị, từ đó tối ưu hóa hoạt động và đưa ra quyết định thông minh.

Lợi ích của Hệ thống SCADA 

Giám sát thời gian thực: Hệ thống SCADA cho phép giám sát thời gian thực của các quy trình công nghiệp, giúp nhà điều hành phát hiện sự bất thường và sai lệch kịp thời.

Điều khiển từ xa: Với SCADA, người điều hành có thể kiểm soát quy trình từ vị trí xa, giảm nhu cầu có mặt vật lý trong môi trường nguy hiểm.
Phân tích dữ liệu: Hệ thống SCADA thu thập và lưu trữ lượng lớn dữ liệu, có thể được phân tích để xác định xu hướng, tối ưu hóa quy trình và đưa ra quyết định có căn cứ.

Với SCADA, người điều hành có thể kiểm soát quy trình từ vị trí xa

Bảo trì dự đoán: Bằng cách liên tục giám sát thiết bị, hệ thống SCADA có thể dự đoán nhu cầu bảo trì, giảm thời gian ngưng hoạt động và tăng hiệu suất tổng thể.

Tăng cường an toàn: Hệ thống SCADA giúp quản lý các giao thức an toàn, kích hoạt cảnh báo trong trường hợp khẩn cấp hoặc tình huống bất thường.

Ứng dụng của Hệ thống SCADA 

Hệ thống SCADA giám sát điều khiển nhà máy 

Ngành năng lượng: Hệ thống SCADA được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất, truyền tải và phân phối điện để giám sát các trạm biến áp, quản lý luồng năng lượng và đảm bảo sự ổn định của lưới điện.

Ngành sản xuất: Hệ thống SCADA tối ưu hóa các dây chuyền sản xuất, giám sát tình trạng thiết bị và đảm bảo kiểm soát chất lượng trong quy trình sản xuất.

Dầu khí: Trong ngành dầu khí, hệ thống SCADA giám sát hoạt động dây chuyền ống dẫn, theo dõi quá trình khoan và quản lý các cơ sở từ xa.

Xử lý nước: Hệ thống SCADA đóng vai trò quan trọng trong các nhà máy xử lý nước bằng cách giám sát chất lượng nước, quản lý mạng phân phối và đảm bảo tuân thủ quy định.

Giao thông: Hệ thống SCADA được sử dụng trong quản lý giao thông, giám sát hệ thống đường sắt và giám sát hoạt động của các đường hầm và cầu.

Tạm kết 

Hệ thống SCADA đã khẳng định vị thế của mình như một công cụ vô cùng quan trọng

Trong môi trường doanh nghiệp sản xuất hiện đại, hệ thống SCADA đã khẳng định vị thế của mình như một công cụ vô cùng quan trọng. Ưu điểm của hệ thống SCADA tại doanh nghiệp sản xuất bao gồm khả năng giám sát thời gian thực, tạo điều kiện cho việc quản lý hoạt động từ xa, và cung cấp dữ liệu chính xác cho việc ra quyết định.

Ứng dụng của hệ thống SCADA trong doanh nghiệp sản xuất rất đa dạng. Từ việc quản lý dây chuyền sản xuất, kiểm soát chất lượng, theo dõi tình trạng máy móc và dự báo bảo trì, đến việc tối ưu hóa sử dụng nguyên liệu và năng lượng. Hệ thống SCADA cũng hỗ trợ trong việc tuân thủ các quy định về an toàn và môi trường, đảm bảo rằng quy trình sản xuất đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và an toàn.

Ban biên tập 1BOSS