ระบบ SCADA คืออะไร: สถาปัตยกรรมและการทำงาน

กระบวนการจำนวนมากเกิดขึ้นในสถานประกอบการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ทุกกระบวนการคุณต้องตรวจสอบมีความซับซ้อนมากเพราะแต่ละเครื่องให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ระบบ SCADA ใช้ในการรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์และเครื่องมือที่อยู่ในพื้นที่ห่างไกล จากนั้นคอมพิวเตอร์จะประมวลผลข้อมูลนี้และนำเสนอทันที ระบบ SCADA รวบรวมข้อมูล (เช่นการรั่วไหลบนไปป์ไลน์เกิดขึ้น) และถ่ายโอนข้อมูลกลับไปยังระบบพร้อมกับแจ้งเตือนว่ามีการรั่วไหลเกิดขึ้นและแสดงข้อมูลในลักษณะที่เป็นตรรกะและเป็นระเบียบ ระบบ SCADA ที่ใช้ในการทำงานบนระบบปฏิบัติการ DOS และ UNIX กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่า ระบบอัตโนมัติ . บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของระบบ SCADA

ระบบ SCADA คืออะไร?

SCADA ย่อมาจากการควบคุมดูแลและการเก็บข้อมูล เป็นโปรแกรมซอฟต์แวร์ประยุกต์ประเภทหนึ่งสำหรับควบคุมกระบวนการ SCADA เป็นระบบควบคุมส่วนกลางที่ประกอบด้วย ตัวควบคุม อินเทอร์เฟซเครือข่ายอินพุต / เอาต์พุตอุปกรณ์สื่อสารและซอฟต์แวร์ ระบบ SCADA ใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมอุปกรณ์ในกระบวนการอุตสาหกรรมซึ่งรวมถึงการผลิตการผลิตการพัฒนาและการประดิษฐ์ กระบวนการโครงสร้างพื้นฐานรวมถึงการกระจายก๊าซและน้ำมันพลังงานไฟฟ้าการจ่ายน้ำ ระบบสาธารณูปโภค ได้แก่ ระบบรถโดยสารประจำทางสนามบิน ระบบ SCADA จะอ่านมิเตอร์และตรวจสอบสถานะของเซ็นเซอร์เป็นระยะ ๆ เพื่อให้มีการรบกวนมนุษย์น้อยที่สุด

เครือข่าย SCADA ทั่วไป

ประวัติ SCADA

ก่อนหน้านี้การควบคุมโรงงานอุตสาหกรรมและชั้นการผลิตสามารถทำได้ด้วยตนเองโดยใช้อุปกรณ์อนาล็อกและปุ่มกด เนื่องจากขนาดของอุตสาหกรรมกำลังเติบโตขึ้นดังนั้นพวกเขาจึงใช้ตัวจับเวลาและรีเลย์เพื่อให้การควบคุมดูแลอยู่ในระดับที่คงที่สำหรับระบบอัตโนมัติขั้นต่ำ ดังนั้นระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบพร้อมระบบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจึงจำเป็นสำหรับทุกอุตสาหกรรม

เราทราบดีว่าเพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมทางอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2493 หลังจากนั้นแนวคิดของการส่งข้อมูลทางไกลได้ถูกนำมาใช้สำหรับการส่งข้อมูลเช่นเดียวกับ การสื่อสาร . ในปี 2513 ระบบ SCADA ได้รับการพัฒนาพร้อมกับไมโครโปรเซสเซอร์และ PLC

ดังนั้นแนวคิดเหล่านี้จึงได้รับการช่วยเหลืออย่างเต็มที่ในขณะที่พัฒนาระบบอัตโนมัติที่ดำเนินการในอุตสาหกรรมจากระยะไกล ระบบ SCADA แบบกระจายถูกนำมาใช้ในปี 2000 หลังจากนั้นระบบ SCADA ใหม่ได้รับการพัฒนาเพื่อตรวจสอบและควบคุมข้อมูลแบบเรียลไทม์ได้ทุกที่ในโลก

สถาปัตยกรรมระบบ SCADA

โดยทั่วไประบบ SCADA เป็นระบบรวมศูนย์ที่ตรวจสอบและควบคุมพื้นที่ทั้งหมด เป็นชุดซอฟต์แวร์บริสุทธิ์ที่วางตำแหน่งไว้ด้านบนของฮาร์ดแวร์ ระบบการกำกับดูแลรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกระบวนการและส่งการควบคุมคำสั่งไปยังกระบวนการ SCADA เป็นยูนิตเทอร์มินัลระยะไกลซึ่งเรียกอีกอย่างว่า RTU

การดำเนินการควบคุมส่วนใหญ่ดำเนินการโดยอัตโนมัติโดย RTUs หรือ PLC RTU ประกอบด้วยตัวแปลงลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งสามารถตั้งค่าตามความต้องการเฉพาะ ตัวอย่างเช่นในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนการไหลของน้ำสามารถกำหนดเป็นค่าเฉพาะหรือเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการ

ระบบ SCADA ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเปลี่ยนจุดที่ตั้งไว้สำหรับการไหลและเปิดใช้งานเงื่อนไขการเตือนภัยในกรณีที่สูญเสียการไหลและอุณหภูมิสูงและเงื่อนไขจะแสดงและบันทึก ระบบ SCADA ตรวจสอบประสิทธิภาพโดยรวมของลูป ระบบ SCADA เป็นระบบรวมศูนย์เพื่อสื่อสารกับเทคโนโลยีทั้งแบบมีสายและไร้สายไปยังอุปกรณ์ Clint การควบคุมระบบ SCADA สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในกระบวนการอุตสาหกรรมทุกประเภท

ตัวอย่างเช่นหากมีแรงดันมากเกินไปในท่อส่งก๊าซระบบ SCADA สามารถเปิดวาล์วปล่อยโดยอัตโนมัติ

สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์

โดยทั่วไประบบ SCADA สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน:

• ชั้นไคลเอนต์
• ชั้นเซิร์ฟเวอร์ข้อมูล

เลเยอร์คลินท์ให้ความสำคัญกับการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร

ชั้นเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลจัดการกระบวนการส่วนใหญ่ของกิจกรรมข้อมูล

สถานี SCADA หมายถึงเซิร์ฟเวอร์และประกอบด้วยพีซีเครื่องเดียว เซิร์ฟเวอร์ข้อมูลสื่อสารกับอุปกรณ์ในภาคสนามผ่านตัวควบคุมกระบวนการเช่น PLC หรือ RTU PLC เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ข้อมูลโดยตรงหรือผ่านเครือข่ายหรือบัส ระบบ SCADA ใช้เครือข่าย WAN และ LAN WAN และ LAN ประกอบด้วยโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตที่ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างสถานีหลักและอุปกรณ์

อุปกรณ์ทางกายภาพเช่นเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกับ PLC หรือ RTU RTU จะแปลงสัญญาณเซ็นเซอร์เป็นข้อมูลดิจิทัลและส่งข้อมูลดิจิทัลไปยังต้นแบบ ตามข้อเสนอแนะหลักที่ได้รับจาก RTU จะใช้สัญญาณไฟฟ้ากับรีเลย์ การดำเนินการตรวจสอบและควบคุมส่วนใหญ่ดำเนินการโดย RTU หรือ PLC ดังที่เห็นในรูป

สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ระบบ SCADA

สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์

เซิร์ฟเวอร์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการทำงานหลายอย่างพร้อมกันและฐานข้อมูลแบบเรียลไทม์ เซิร์ฟเวอร์มีหน้าที่ในการรวบรวมและจัดการข้อมูล ระบบ SCADA ประกอบด้วยโปรแกรมซอฟต์แวร์เพื่อจัดหาแนวโน้มข้อมูลการวินิจฉัยและจัดการข้อมูลเช่นขั้นตอนการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาข้อมูลโลจิสติกแผนผังโดยละเอียดสำหรับเซ็นเซอร์หรือเครื่องจักรเฉพาะและคู่มือการแก้ไขปัญหาระบบผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งหมายความว่าผู้ปฏิบัติงานสามารถเห็นการแสดงแผนผังของพืชที่ถูกควบคุม

สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ของ SCADA

ตัวอย่างเช่นการตรวจสอบการเตือนการคำนวณการบันทึกและการเก็บถาวรตัวควบคุมการสำรวจบนชุดของพารามิเตอร์ซึ่งโดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์

ระบบ SCADA ทำงาน

ระบบ SCADA ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้

• การได้มาของข้อมูล
• การสื่อสารข้อมูล
• การนำเสนอข้อมูล / ข้อมูล
• การตรวจสอบ / ควบคุม

ฟังก์ชันเหล่านี้ดำเนินการโดยเซ็นเซอร์ RTU ตัวควบคุมเครือข่ายการสื่อสาร เซ็นเซอร์ใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลที่สำคัญและ RTU จะใช้เพื่อส่งข้อมูลนี้ไปยังคอนโทรลเลอร์และแสดงสถานะของระบบ ตามสถานะของระบบผู้ใช้สามารถให้คำสั่งกับส่วนประกอบของระบบอื่น ๆ การดำเนินการนี้กระทำโดยเครือข่ายการสื่อสาร

การได้มาของข้อมูล

ระบบเรียลไทม์ประกอบด้วยส่วนประกอบและเซ็นเซอร์หลายพันตัว เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องทราบสถานะของส่วนประกอบและเซ็นเซอร์เฉพาะ ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์บางตัวจะวัดการไหลของน้ำจากอ่างเก็บน้ำไปยังถังเก็บน้ำและเซ็นเซอร์บางตัวจะวัดความดันค่าเมื่อน้ำถูกปล่อยออกจากอ่างเก็บน้ำ

การสื่อสารข้อมูล

ระบบ SCADA ใช้เครือข่ายแบบใช้สายเพื่อสื่อสารระหว่างผู้ใช้และอุปกรณ์ แอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ใช้เซ็นเซอร์และส่วนประกอบจำนวนมากซึ่งควรควบคุมจากระยะไกล ระบบ SCADA ใช้การสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต ข้อมูลทั้งหมดถูกส่งผ่านอินเทอร์เน็ตโดยใช้โปรโตคอลเฉพาะ เซนเซอร์และรีเลย์ไม่สามารถสื่อสารกับโปรโตคอลเครือข่ายได้ดังนั้น RTU จึงใช้ในการสื่อสารเซ็นเซอร์และอินเทอร์เฟซเครือข่าย

การนำเสนอข้อมูล / ข้อมูล

เครือข่ายวงจรปกติมีตัวบ่งชี้บางอย่างที่สามารถมองเห็นได้เพื่อควบคุม แต่ในระบบ SCADA แบบเรียลไทม์มีเซ็นเซอร์และสัญญาณเตือนหลายพันตัวซึ่งไม่สามารถจัดการได้พร้อมกัน ระบบ SCADA ใช้ไฟล์ อินเทอร์เฟซสำหรับมนุษย์กับเครื่องจักร (HMI) เพื่อให้ข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมจากเซ็นเซอร์ต่างๆ .

การตรวจสอบ / ควบคุม

ระบบ SCADA ใช้สวิตช์ที่แตกต่างกันเพื่อสั่งงานอุปกรณ์แต่ละตัวและแสดงสถานะของพื้นที่ควบคุม ส่วนใดส่วนหนึ่งของกระบวนการสามารถเปิด / ปิดได้จากสถานีควบคุมโดยใช้สวิตช์เหล่านี้ ระบบ SCADA ถูกนำมาใช้เพื่อให้ทำงานโดยอัตโนมัติโดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์ แต่ในสถานการณ์ที่สำคัญระบบจะจัดการโดยกำลังคน

ส่วนประกอบ SCADA

ส่วนประกอบของระบบ SCADA มีดังต่อไปนี้

ระบบกำกับดูแล

ระบบควบคุมดูแลทำงานเหมือนเซิร์ฟเวอร์การสื่อสารระหว่างซอฟต์แวร์อินเทอร์เฟซสำหรับมนุษย์กับเครื่องจักรภายในห้องควบคุมของเวิร์กสเตชันเช่นเดียวกับอุปกรณ์ต่างๆเช่น RTUs เซนเซอร์ PLC เป็นต้นระบบ SCADA ที่มีขนาดเล็กรวมถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเพียงเครื่องเดียวเพื่อทำหน้าที่เสมือนเจ้านาย ระบบควบคุมดูแลเป็นอย่างอื่นในขณะที่ระบบ SCADA ขนาดใหญ่ประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากไซต์สำหรับการกู้คืนโศกนาฏกรรมและแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์แบบกระจาย เซิร์ฟเวอร์เชื่อมต่อกันเหมือนการสร้าง hot-standby มิฉะนั้นจะซ้ำซ้อนสองครั้งเพื่อตรวจสอบความล้มเหลวของเซิร์ฟเวอร์อย่างต่อเนื่อง

RTU (หน่วยเทอร์มินัลระยะไกล)

RTU หรือยูนิตเทอร์มินัลระยะไกลเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเรียกอีกอย่างว่าหน่วยโทรมาตรระยะไกล ระบบนี้ประกอบด้วยวัตถุทางกายภาพที่เชื่อมต่อผ่าน RTU

การควบคุมอุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำได้ผ่านไมโครโปรเซสเซอร์ ที่นี่ไมโครโปรเซสเซอร์ถูกใช้เพื่อควบคุม RTU ซึ่งใช้ในการส่งข้อมูลที่บันทึกไว้ไปยังระบบควบคุมดูแล ข้อมูลสามารถรับได้จากระบบหลักสำหรับการควบคุมอ็อบเจ็กต์ที่เชื่อมต่อ

PLC (คอนโทรลเลอร์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้)

คำว่า PLC ย่อมาจากคอนโทรลเลอร์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งใช้ในระบบ SCADA ด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์ ตัวควบคุมเหล่านี้เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์เพื่อแปลงสัญญาณเอาต์พุตของเซ็นเซอร์เป็นข้อมูลดิจิทัล เมื่อเปรียบเทียบกับ RTUs สิ่งเหล่านี้ถูกใช้เนื่องจากความยืดหยุ่นการกำหนดค่าความคล่องตัวและความสามารถในการจ่าย

โครงสร้างพื้นฐานการสื่อสาร

ในระบบ SCADA จะใช้การผสมผสานระหว่างวิทยุและการเชื่อมต่อแบบมีสายโดยตรง แต่ยังสามารถใช้ SONET หรือ SDH สำหรับระบบที่เหนือกว่าเช่นสถานีไฟฟ้าและทางรถไฟ มีการใช้โปรโตคอล 7 มาตรฐานที่ได้รับการยอมรับเพียงไม่กี่รายการระหว่างโปรโตคอล SCADA ขนาดกะทัดรัดเพื่อส่งมอบข้อมูลเพียงครั้งเดียวที่ RTU ได้รับการสำรวจผ่านสถานีควบคุม

การเขียนโปรแกรม SCADA

ใน HMI มิฉะนั้นสถานีหลักการเขียนโปรแกรม SCADA ส่วนใหญ่จะใช้ในการสร้างแผนที่แผนภาพเพื่อให้ข้อมูลที่สำคัญมากตลอดความก้าวหน้ามิฉะนั้นเมื่อเกิดเหตุการณ์ล้มเหลว ระบบ SCADA เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ใช้อินเทอร์เฟซที่สอดคล้องกันในภาษาการเขียนโปรแกรม C สามารถใช้ภาษาโปรแกรมที่ได้รับ

อินเทอร์เฟซของเครื่องมนุษย์

ระบบ SCADA ใช้อินเทอร์เฟซสำหรับมนุษย์กับเครื่องจักร ข้อมูลจะแสดงและตรวจสอบเพื่อประมวลผลโดยมนุษย์ HMI ให้การเข้าถึงชุดควบคุมหลายชุดซึ่งอาจเป็น PLC และ RTU HMI จัดเตรียมการนำเสนอแบบกราฟิกของระบบ

ตัวอย่างเช่นจะให้ภาพกราฟิกของปั๊มที่เชื่อมต่อกับถัง ผู้ใช้สามารถดูการไหลของน้ำและแรงดันของน้ำ ส่วนสำคัญของ HMI คือระบบเตือนภัยที่เปิดใช้งานตามค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

อินเทอร์เฟซของเครื่องมนุษย์

ตัวอย่างเช่น , การแจ้งเตือนระดับน้ำในถังตั้งค่าไว้ 60% และ 70% หากระดับน้ำสูงกว่า 60% สัญญาณเตือนจะเตือนตามปกติและหากระดับน้ำสูงกว่า 70% สัญญาณเตือนจะเตือนวิกฤต

ประเภทของระบบ SCADA

ระบบ SCADA แบ่งออกเป็นสี่ประเภทซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• ระบบ SCADA เสาหิน
• ระบบ SCADA แบบกระจาย
• ระบบ SCADA บนเครือข่าย
• ระบบ IoT SCADA

ระบบ SCADA เสาหิน

ระบบ SCADA เสาหินเรียกว่าระบบยุคแรกหรือรุ่นแรก ในระบบประเภทนี้จะใช้มินิคอมพิวเตอร์ การพัฒนาระบบเหล่านี้สามารถทำได้เมื่อไม่มีบริการเครือข่ายทั่วไป การออกแบบระบบเหล่านี้สามารถทำได้เหมือนระบบอิสระโดยไม่มีความสัมพันธ์กับระบบอื่น ๆ

ข้อมูลสามารถรวบรวมได้จาก RTU ทั้งหมดโดยใช้เมนเฟรมสำรอง ฟังก์ชั่นหลักของระบบรุ่นแรกเหล่านี้ จำกัด เฉพาะกระบวนการแฟล็กในกรณีวิกฤตและเพื่อตรวจสอบเซ็นเซอร์

ระบบ SCADA แบบกระจาย

ระบบ SCADA แบบกระจายเรียกว่าระบบรุ่นที่สอง การกระจายฟังก์ชั่นการควบคุมสามารถทำได้ในหลายระบบโดยการเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่น การดำเนินการควบคุมสามารถดำเนินการได้โดยการแบ่งปันข้อมูลแบบเรียลไทม์และการประมวลผลคำสั่ง

ในระบบประเภทนี้ขนาดและต้นทุนของแต่ละสถานีจะลดลง แต่ไม่มีโปรโตคอลเครือข่ายที่สอดคล้องกัน เนื่องจากโปรโตคอลเป็นกรรมสิทธิ์จึงมีคนน้อยลงที่เข้าใจความปลอดภัยของระบบ SCADA ในขณะที่ติดตั้งและปัจจัยนี้จึงถูกละเลยเป็นส่วนใหญ่

ระบบ SCADA บนเครือข่าย

ระบบ SCADA บนเครือข่ายเรียกอีกอย่างว่าระบบรุ่นที่สาม ระบบเครือข่ายและการสื่อสารของระบบ SCADA ในปัจจุบันสามารถทำได้โดยใช้ระบบ WAN ผ่านสายข้อมูลหรือโทรศัพท์ การส่งข้อมูลระหว่างสองโหนดสามารถทำได้ด้วยความช่วยเหลือของการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตหรือไฟเบอร์ออปติก

ระบบ SCADA ประเภทนี้ใช้ บมจ เพื่อปรับและตรวจสอบการดำเนินการตั้งค่าสถานะเพียงเมื่อมีความจำเป็นสำหรับตัวเลือกหลัก

ระบบ IoT SCADA

ระบบ IoT SCADA เป็นระบบยุคที่สี่ ในระบบเหล่านี้ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานของระบบจะลดลงโดยการใช้ IoT ผ่าน การประมวลผลแบบคลาวด์ . การบำรุงรักษาและการรวมระบบเหล่านี้ทำได้ง่ายเมื่อเทียบกับระบบอื่น ๆ

ในแบบเรียลไทม์สามารถรายงานสภาพของระบบเหล่านี้ผ่านระบบคลาวด์คอมพิวติ้ง ดังนั้นการใช้อัลกอริธึมเช่นการควบคุมที่ซับซ้อนจึงสามารถทำได้ซึ่งมักใช้กับ PLC ทั่วไป

ความปลอดภัยของ SCADA

ในปัจจุบันเครือข่าย SCADA ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมปัจจุบันเพื่อตรวจสอบและตรวจสอบข้อมูลแบบเรียลไทม์สามารถควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรมสื่อสารกับอุปกรณ์ได้ ดังนั้นระบบ SCADA จึงมีความจำเป็นสำหรับองค์กรอุตสาหกรรมเนื่องจากระบบเหล่านี้ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ดังนั้นความปลอดภัยของ SCADA จึงมีความสำคัญในอุตสาหกรรมเช่นกัน

คำว่าการรักษาความปลอดภัย SCADA ใช้เพื่อป้องกันเครือข่าย SCADA ซึ่งสร้างขึ้นด้วยฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ เครือข่าย SCADA ที่บางระบบใช้คือ ไฟฟ้า ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ องค์กรภาคเอกชนและภาครัฐได้ใช้มาตรการของเครือข่ายเหล่านี้เนื่องจากบทบาทอันมีค่าในการตรวจสอบความปลอดภัยของระบบ SCADA

ตัวอย่างของ SCADA Security

ภัยคุกคามที่เกิดขึ้นในระบบ SCADA มีดังต่อไปนี้

• แฮกเกอร์
• ผู้ก่อการร้าย
• มัลแวร์
• เกิดข้อผิดพลาดภายใน

จุดอ่อนของการรักษาความปลอดภัย SCADA ส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุต่อไปนี้

• การฝึกอบรมไม่ดี
• การพัฒนาช่องโหว่ของแอป
• ปัญหาในขณะตรวจสอบ
• บำรุงรักษาน้อย

ระบบ SCADA สามารถป้องกันได้โดยการทำแผนที่ระบบปัจจุบันทั้งหมดตรวจสอบและตรวจจับสถาบันและสร้างกระบวนการเพื่อความปลอดภัยของเครือข่าย

ความแตกต่างระหว่าง PLC และ SCADA

ความแตกต่างระหว่าง PLC และ SCADA มีดังต่อไปนี้

SCDA สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมระยะไกล

ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่กระบวนการต่างๆเกิดขึ้นพร้อมกันและแต่ละกระบวนการต้องได้รับการตรวจสอบซึ่งเป็นงานที่ซับซ้อน ระบบ SCADA ใช้ในการตรวจสอบและควบคุมอุปกรณ์ในกระบวนการอุตสาหกรรมซึ่งรวมถึงการจ่ายน้ำการจ่ายน้ำมันและการจ่ายพลังงาน จุดมุ่งหมายหลักของโครงการนี้คือการประมวลผลข้อมูลแบบเรียลไทม์และควบคุมสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมระยะไกลขนาดใหญ่ ในสถานการณ์จริงระบบบันทึกอุณหภูมิสำหรับการทำงานของโรงงานระยะไกลจะถูกนำมาใช้

แผนภาพบล็อกของโรงงานอุตสาหกรรมควบคุมอุณหภูมิ

เซ็นเซอร์อุณหภูมิเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งเชื่อมต่อกับพีซีที่ส่วนหน้าและมีการโหลดซอฟต์แวร์ลงในคอมพิวเตอร์ ข้อมูลถูกรวบรวมจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะส่งสัญญาณไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างต่อเนื่องซึ่งจะแสดงค่าเหล่านี้ที่แผงด้านหน้า

หนึ่งสามารถตั้งค่าพารามิเตอร์เช่นขีด จำกัด ต่ำและขีด จำกัด สูงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ เมื่ออุณหภูมิของเซ็นเซอร์สูงกว่าจุดที่กำหนดไมโครคอนโทรลเลอร์จะส่งคำสั่งไปยังรีเลย์ที่เกี่ยวข้อง เครื่องทำความร้อนที่เชื่อมต่อผ่านหน้าสัมผัสรีเลย์จะปิดและเปิด

นี่คือระบบบันทึกอุณหภูมิ ต่อไปนี้เซ็นเซอร์อุณหภูมิ 8 ตัวในโหมดมัลติเพล็กซ์จะเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่าน ADC 0808 จากนั้นค่าของเซ็นเซอร์ทั้งหมดจะถูกส่งไปตามลำดับโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่าน Max 32 ไปยังพอร์ต com ของพีซี ซอฟต์แวร์“ DAQ System” ที่โหลดบนพีซีจะรับค่าเหล่านี้ไปแสดงที่แผงควบคุมด้านหน้าและบันทึกลงในฐานข้อมูล“ daq.mdb”

เราสามารถตั้งค่าโดยวิธีโต้ตอบพารามิเตอร์บางอย่างเช่นจุดที่กำหนดขีด จำกัด ต่ำและขีด จำกัด สูงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ เมื่ออุณหภูมิของเซ็นเซอร์บางตัวเพิ่มขึ้นเกินกว่าค่าที่ตั้งไว้ไมโครคอนโทรลเลอร์จะส่งคำสั่งไปยัง IC ไดร์เวอร์รีเลย์ เครื่องทำความร้อนที่เชื่อมต่อผ่านหน้าสัมผัสรีเลย์ (เฉพาะสำหรับเซ็นเซอร์นั้น) ปิดอยู่ (หรือเปิดในกรณีตรงกันข้าม) ขีด จำกัด สูงและขีด จำกัด ต่ำสำหรับการเตือนภัย เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าขีด จำกัด สูงหรือต่ำกว่าขีด จำกัด ต่ำสัญญาณเตือนจะเปิดขึ้น

SCADA สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมระยะไกล

ข้อดี

ข้อดีของระบบ SCADA มีดังต่อไปนี้

• คุณภาพของบริการดีขึ้นได้
• ความน่าเชื่อถือสามารถปรับปรุงได้
• ค่าบำรุงรักษาน้อยกว่า
• การดำเนินการสามารถลดลงได้
• สามารถตรวจสอบพารามิเตอร์ระบบขนาดใหญ่ได้
• กำลังคนสามารถลดลงได้
• เวลาในการซ่อมสามารถลดลงได้
• การตรวจจับข้อผิดพลาดและการแปลข้อผิดพลาด
• จัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก
• ตามความต้องการของผู้ใช้จะแสดงข้อมูลในรูปแบบต่างๆ
• เซ็นเซอร์หลายพันตัวสามารถเชื่อมต่อกับ SCADA เพื่อควบคุมและตรวจสอบ
• การจำลองข้อมูลจริงสามารถหาได้โดยตัวดำเนินการ
• ให้การตอบสนองที่รวดเร็ว
• มีความยืดหยุ่นและปรับขนาดได้ในขณะที่เพิ่มทรัพยากรพิเศษ
• ระบบ SCADA ให้ข้อมูลเชิงกลและกราฟิกบนเครื่องบิน
• ระบบ SCADA สามารถขยายได้อย่างง่ายดาย เราสามารถเพิ่มชุดควบคุมและเซ็นเซอร์ได้ตามความต้องการ
• ระบบ SCADA สามารถทำงานได้ในสถานการณ์ที่สำคัญ

ข้อเสีย

ข้อเสียของระบบ SCADA มีดังต่อไปนี้

• มีความซับซ้อนในแง่ของโมดูลและหน่วยฮาร์ดแวร์ที่ต้องพึ่งพา
• ต้องการนักวิเคราะห์โปรแกรมเมอร์และผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะในการดูแลรักษา
• ต้นทุนการติดตั้งสูง
• อัตราการว่างงานสามารถเพิ่มขึ้นได้
• ระบบนี้รองรับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ จำกัด

การใช้งาน

แอปพลิเคชันของระบบ SCADA มีดังต่อไปนี้

• การสร้างและการกระจายอำนาจ
• ขนส่งสาธารณะ
• ระบบน้ำและสิ่งปฏิกูล
• การผลิต
• อุตสาหกรรมและอาคาร
• เครือข่ายการสื่อสาร
• อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ
• การผลิตส่งและจำหน่ายไฟฟ้า
• ระบบกระจายน้ำและอ่างเก็บน้ำ
• อาคารสาธารณะเช่นระบบทำความร้อนไฟฟ้าและระบบทำความเย็น
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกังหัน
• ระบบควบคุมสัญญาณไฟจราจร

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของระบบ SCADA (การควบคุมกำกับดูแลและการได้มาซึ่งข้อมูล). ระบบนี้ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ใช้ในการควบคุมและตรวจสอบกระบวนการต่างๆในพืช ระบบนี้ใช้ GUI (อินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก) การสื่อสารข้อมูลและการจัดการเพิ่มเติมสำหรับระบบตรวจสอบ นี่คือคำถามสำหรับคุณ PLC คืออะไร?

เครดิตภาพ:

• เครือข่าย SCADA ทั่วไปโดย mycpanel