Mục lục
Hệ thống SCADA là gì?
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), đúng như tên gọi, là một phần mềm hệ thống được thiết kế để giám sát, điều khiển và thu thập thông tin dữ liệu từ hệ thống phần cứng. Ứng dụng rộng rãi của SCADA nằm trong việc giám sát và điều khiển các dây chuyền và máy móc sản xuất trong các nhà máy. Để hiểu rõ hơn về cách hệ thống SCADA hoạt động và nó có thể được áp dụng ở đâu, có thể so sánh nó với khái niệm về “kim tự tháp tự động hóa”.
Hệ thống SCADA có thể được xem xét giống như một “kim tự tháp tự động hóa,” nơi mà tầng lớp cấp cao hơn giám sát và kiểm soát các tầng lớp cấp thấp hơn. Trong kim tự tháp này, SCADA chính là mắt xích chủ lực, giúp quản lý và điều khiển toàn bộ hệ thống. Sự tương đồng giữa SCADA và kim tự tháp tự động hóa giúp giải thích cách SCADA có thể được tích hợp và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất đến quản lý cơ sở hạ tầng và năng lượng.
Nguyên lý vận hành của Hệ thống SCADA
Một lần nữa, hệ thống SCADA đóng vai trò như điểm gặp gỡ và liên kết giữa IT và OT, tập trung vào việc trao đổi thông tin và khả năng kiểm soát, bao gồm cả giám sát và điều khiển. Điều này phản ánh rõ trong cách thức thường thấy hệ thống SCADA được triển khai.
Về mặt vật lý, một hệ thống SCADA thường giống như một màn hình lớn, thường có nhiều màn hình. Tại đây, người vận hành có thể theo dõi và điều khiển tất cả các thành phần liên quan trong một hệ thống, máy móc hoặc thậm chí là toàn bộ nhà máy. Mô hình này có thể dễ hình dung thông qua một ví dụ đơn giản: sơ đồ P&ID (sơ đồ đường ống và các thiết bị đo đạc). Điều quan trọng nhất là người vận hành hiểu rõ về các phần khác nhau của hệ thống SCADA và biết cách thực hiện điều khiển và giám sát một cách hiệu quả.
Cấu trúc hệ thống SCADA
Nói một cách đơn giản, HMI là một thành phần của SCADA. HMI chỉ đơn giản là màn hình hoặc giao diện, trong khi SCADA là một ứng dụng hoặc hệ thống toàn bộ đằng sau tất cả các màn hình đó. Trong một hệ thống SCADA, có thể có nhiều HMI khác nhau được sử dụng để điều khiển và giám sát các bộ phận khác nhau của nhà máy.
Khi xem xét cấu trúc chi tiết của SCADA, ta sẽ nhận thấy rằng nó chứa nhiều hơn chỉ là HMI. Nó là cả một cơ sở hạ tầng đầy đủ cho các thiết bị có khả năng giao tiếp. Ứng dụng SCADA thường chạy trên máy chủ, và từ đó, các thiết bị khách như máy tính để bàn và màn hình HMI kết nối với máy chủ để sử dụng giao diện và cơ sở dữ liệu của hệ thống SCADA. Với việc kết nối các thiết bị như PLC và RTU với máy chủ, SCADA giờ đây có khả năng điều khiển và giám sát các hoạt động của chúng.
Ứng dụng của hệ thống SCADA
SCADA không chỉ được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ các đơn vị nhỏ đến các nhà máy lớn và thậm chí cả các tập đoàn có nhiều nhà máy. Việc giám sát có thể mang lại nhiều lợi ích trong mọi khía cạnh của tự động hóa, bởi vì nó cho phép thu thập dữ liệu hữu ích. Những dữ liệu này không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn có thể cải thiện hiệu suất của quy trình sản xuất và giảm chi phí bảo trì. SCADA cung cấp dữ liệu cần thiết để tiến hành phân tích kỹ thuật.
Các ngành công nghiệp khác nhau đang tích hợp một loạt ứng dụng SCADA để giám sát và điều khiển các quy trình của họ. Tuy nhiên, mỗi ngành có các yêu cầu riêng biệt về những điều cần được giám sát và điều khiển.
Hệ thống SCADA dành cho ngành dầu khí, ví dụ, có thể có sự khác biệt hoàn toàn so với hệ thống SCADA được áp dụng trong ngành điện hay nhà máy điện.
