Hệ thống scada là gì? Phương thức hoạt động và những lợi ích mang lại

Một trong số các phát minh nổi bật mang đến cho con người nhiều sự tiện ích thì không thể nào bỏ qua Scada. Hệ thống Scada là gì? Lợi ích mà chúng mang đến cho các thiết bị, công nghệ và đời sống con người như thế nào? Cùng tìm hiểu ngay với CtiSupply để có câu trả lời cho mình bạn nhé.

Nội dung chính

Scada là gì?

Scada là gì – thật ra đây chính là tên viết tắt của Supervisory Control and Data Acquisition mang ý nghĩa là một hệ thống giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu. Chúng sẽ hỗ trợ con người trong quá trình giám sát, điều khiển từ xa được nhanh chóng dễ dàng và thuận tiện hơn. Ngoài yếu tố phần mềm thì Scada còn có các yếu tố phần cứng để cho phép các tổ chức công nghiệp có thể:

Kiểm soát tốt hơn quy trình công nghiệp tại địa điểm hay từ xa dễ dàng
Theo dõi, thu thập và xử lý các dữ liệu nhanh chóng trong thời gian thực
Có thể tương tác được trực tiếp với những thiết bị như động cơ, cảm biến, van, máy bơm,.. thông qua một phần mềm giao diện người máy là HMI
Ghi các sự kiện vào trong file nhật ký hay cơ sở dữ liệu

Hệ thống Scada đóng vai trò quan trọng trong các tổ chức công nghiệp vì khả năng xử lý dữ liệu, điều khiển từ xa tốt mà chúng mang lại. Đây được coi như là xương sống của rất nhiều lĩnh vực, ngành công nghiệp hiện đại như:

Ngành năng lượng

Dầu khí
Vận chuyển
Chế tạo
Đồ ăn thức uống
Nước và chất thải
Tái chế
…

Cách thức hoạt động của hệ thống Scada

Scada sẽ là cầu nối giữa IT và OT. Ở dạng vật lý thì chúng giống như một màn hình, trong hệ thống sẽ có nhiều màn hình và người vận hành có thể sử dụng để kiểm tra, giám sát và điều khiển cho một hệ thống, máy móc nhất định hoặc toàn bộ nhà máy, xí nghiệp. Ban đầu thì HMI chỉ đơn giản là những nút nhấn, tín hiệu điều khiển nhưng trong Scada thì cũng đã trở thành hệ thống tân tiến với các màn hình cảm ứng ở máy móc hay phòng điều khiển.

Hệ thống Scada sẽ hoạt động bắt đầu từ bộ điều khiển logic lập trình PLC và thiết bị đầu cuối từ xa là RTU. Máy sẽ giao tiết với một loạt các đối tượng và sau đó định tuyến truyền thông tin đến cho phần mềm Scada. Phần mềm khi ấu sẽ xử lý, phân phối và hiển thị dữ liệu để người vận hành, các nhân viên có thể phân tích dữ liệu và đưa ra được quyết định phù hợp

Ví dụ như trong trường hộ hệ thống Scada nhận diện được một lô sản phẩm hiện đang bị lỗi thì nhà điều hành sẽ thực hiện tạm dừng toàn bộ hoạt đọng và xem hệ thông Scada thông qua HMI để nhận diện nguyên nhân lỗi đến từ đâu. Sau khi xem xét, xác định được lỗi thì hệ thống Scada sẽ giúp người vận hành bằng cách thông báo một số cách giải quyết và ngăn ngừa mất thêm sản phẩm

Cấu trúc của 1 hệ thống Scada

Ở trong một hệ thống Scada sẽ có 4 thành phần chính cơ bản như sau:

Giao diện quá trình hoạt động gồm có các thiết bị cảm biến, thiết bị đo đạc, thiết bị chuyển đổi và các cơ cấu chấp hành
Trạm thu thập dữ liệu trung gian là các thiết bị RTU, PLC có chức năng giao tiếp được với các thiết bị chấp hành
Hệ thống truyền thông, mạng truyền công nghiệp hay các thiết bị viễn thông, thiết bị chuyển đổi đển truyền dữ liệu đến các khối điều khiển và máy chủ
Hệ thống điều khiển giám sát gồm có các phần mềm và giao diện HMI

Lợi ích mà hệ thống Scada mang lại

Sau khi tìm hiểu về Scada là gì, biết cách chúng vận hành cũng như có cấu trúc ra sao thì không thể nào bỏ qua được tìm hiểu đến những lợi ích thiết thực mà hệ thống này mang lại.

Nâng cao được năng suất cho hoạt động sản xuất: vì phân tích được quy trình sản xuất, các nhà quản lý sẽ có thể gia tăng hiệu quả sản xuất tốt hơn, cải tiến các thiết bị kỹ thuật nhanh chóng
Cải thiện chất lượng của sản phẩm: vì phân tích được hoạt động nên nhà quản lý sẽ hạn chế, ngăn chặn được những sai sót có thể xảy ra trong quá trình sản xuất
Chi phí vận hành, bảo trì sẽ được giảm xuống: nhờ có hệ thống Scada nên sẽ không cần đến quá nhiều nhân lực cho quản lý giám sát, các chi phí liên quan đến kiểm tra, bảo trì cũng sẽ được giảm bớt
Bảo toàn vốn đầu tư tốt vì sử dụng được lâu dài, nhờ thiết kế mở của hệ thống Scada nên sẽ có thể chỉnh sửa, thay đổi tùy thuộc theo quy mô sản xuất để loại bỏ đươc các hao hụt theo thời gian

Những tiêu chí đánh giá hệ thống Scada

Những tiêu chuẩn để đánh giá một hệ thống Scada sẽ gồm có:

Tính năng trao đổi thông tin hỗ trợ các phần mềm trong thời gian thực
Khả năng kết nối dữ liệu từ các module vào ra và cơ cấp chấp hành
Khả năng hỗ trợ công cụ phần mềm để xây dựng các giao diện màn hình
Chuẩn hóa giao diện, mở rộng hệ thống, xử lý tốt các sự cố cũng như lưu trữ thông tin

Hệ thống Scada với hệ thống MES

Hệ thống MES được biết đến với công dụng cung cấp các tính năng quản lý hoạt động diễn ra trong nhà máy sản xuất. Đồng thời cũng cung cấp các giải pháp quản lý hàng hóa tồn kho, kiểm soát chất lượng sản phẩm hàng hóa. Nó là hệ thống đã bao gồm cả Scada bên trong.

Với nền tảng MES thì người thu thập thông tin dữ liệu sẽ có thể nhận được tất cả thông tin về quy trình đơn đặt hàng sản xuất được thực hiện bên trong nhà máy. Hệ thống này sẽ cho phép người điều hành đưa ra được quyết định thời gian thực trong khi quá trình sản xuất đang được tiến hành. Chúng quản lý tất cả vật liệu được thêm vào cũng như chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Hệ thống Scada hiện đại (Web Based Scada)

Vì hệ thống Scada luôn được cải tiến thường xuyên nên xu hướng phát triển trong tương lai của chúng đó là theo hướng truyền thông nối tiếp điểm – đa điểm thông qua đường dây sóng vô tuyết. Với sự ra đời của các giao thức Internet (công nghệ IP) thì hiện chúng đã được áp dụng nhiều trong hệ thống Scada.

Ưu điểm của Web Based Scada có kết nối Internet đó chính là có thể kết nối được trên diện rồn, định tuyến được, phạm vị địa chỉ lớn, có tích hợp CNTT vào trong mạng tự động giám sát và có thể tiêu chuẩn hóa được tốt. Tuy nhiên chúng cũng có nhược điểm là chi phí hiệu suất của chuẩn IP cao, khả năng bảo vệ an toàn thông tin khá phức tạp, có thể bị tấn công đánh cắp thông tin

Sự xuất hiện của hệ thống Scada đã giúp ích nhiều cho các chủ doanh nghiệp trong vấn đề theo dõi, quản lý và sắp xếp công việc thuận tiện, logic hơn. Mong thông tin trong bài chia sẻ đã giúp bạn giải đáp được thắc mắc về Scada là gì, biết cách mà chúng vận hành, lợi ích mang lại và nhiều thông tin bổ ích khác.