آشنایی با SCADA

-شکل گیری اسکادا

در گذشته، با گسترش سیستمهای کامپیوتری، استفاده از سیستمهای SCADA جهت نظارت بر شبکه برق توسعه پیدا نمود.

سیستمهای مدیریت شبکه برق از اواخر دهه ۱۹۷۰ جهت تحلیل رفتار شبکه برق، نظارت بر قابلیت اطمینان سیستم و برنامه ریزی تولید نیروگاه‌ها به کار گرفته شده اند.

تا اواسط دهه ۱۹۹۰ میلادی، شرکتهای برق کشورهای مختلف مبادرت به خرید و را ه. اندازی سیستم جامع اتوماسیون و دیسپاچینگ برق بصورت سیستم یکپارچه شامل پایانه‌های راه دور، سیستم مخابراتی، تجهیزات مرکز کنترل، نرم افزار SCADA و نرم افزارهای کاربردی قدرت برای شبکه‌های تولید و انتقال می‌نمودند.

سپس با گسترش این سیستم به دیگر محیط‌های صنعتی از قبیل: نفت و گاز و پتروشیمی، نیروگاه‌های اتمی و سایر صنایع حساس و کلیدی، بحث مانیتورینگ و کنترل بخش‌های مختلف آن‌ها توسط این سیستم‌ها، مطرح شد.

scada سامانه کنترل سرپرستی و گرد آوری اطلاعات صنعتی

بررسی سیستم اسکادا

یک سیستم اسکادا شامل سیگنال‌های ورودی / خروجی، کنترلر‌ها، HMI، شبکه‌ها، ارتباطات، پایگاه‌های داده و نرم افزار می‌باشد.

کلمه اسکادا معمولا نشان دهنده یک سیستم مرکزی است که نظارت و کنترل یک سایت کامل و یا یک سیستم توزیع شده در فواصل زیاد (کیلومتر- مایل) را برعهده دارد.

عمده عملیات کنترل سایت عملا به صورت اتوماتیک توسط (Remote Terminal Unit) یا RTU و یا به وسیله PLC انجام می‌شود.

به عنوان مثال یک PLC می‌تواند جریان آب خنک کننده قسمتی از یک پروسه صنعتی را کنترل کند؛ در حالی که سیستم اسکادا می‌تواند به کاربر اجازه دهد که تنظیمات کنترلی جریان را تغییر دهد و می‌تواند اجازه نمایش و یا ثبت هر اعلان خطری (آلارم) نظیر کاهش جریان یا افزایش دما را صادر نماید.

بازخورد (فیدبک) حلقه کنترلی درون PLC یا RTU بسته شده است و سیستم اسکادا بر بازده کلی این حلقه نظارت دارد.

جمع آوری اطلاعات از سطح RTU یا PLC شروع می‌شود واین مرحله، خواندن مقادیر و حالات دستگاه‌های جانبی متصل به اسکادا را شامل می‌شود.

سپس داده‌ها کامپایل شده و به فرمت قابل استفاده برای کاربراتاق کنترل که از Human Machine Interface یا (HMI) استفاده می‌کند؛ در می‌آید.

اتاق کنترل تصمیم‌های لازم را که گاه ممکن است باطل کننده فرمانهای عملیاتی موجود در RTU یا PLC باشد را بر اساس این داده‌ها صادر می‌نماید.

نرم افزار اسکادا

این داده‌ها همچنین می‌توانند برای یک سیستم ثبت اطلاعات ذخیره شوند که معمولا این سیستم یک سیستم مدیریت پایگاه داده است که از امکان ایجاد نمودار و سایر روشهای تحلیل اطلاعات برخوردار است.

سیستم‌های اسکادا عموما یک پایگاه داده توزیع شده را پیاده سازی می‌کنند که معمولا به آن با نام پایگاه تگ‌ها اشاره می‌شود.

این پایگاه داده شامل عناصر اطلاعاتی است که تگ یا نقطه نامیده می‌شوند. یک نقطه نشان دهنده یک مقدار ورودی یا خروجی نظارت شده یا کنترل شده به وسیله سیستم است.

نقاط می‌توانند نرم یا سخت باشند. یک نقطه سخت نشان دهنده یک ورودی یا خروجی عملی متصل به سیستم است در حالی که یک نقطه نرم نشان دهنده نتیجه منطقی وعملیات محاسباتی بر روی دیگر نقاط نرم یا سخت است.

مقادیر نقاط معمولا به صورت مقدار- برچسب زمانی ذخیره می‌شوند (مقدار و برچسب زمانی هنگامی که نقطه ضبط یا محاسبه می‌شود). یک رشته از ترکیب مقدار - برچسب زمان تاریخچه نقطه مورد نظر می‌باشد.

مرسوم است که علاوه بر این‌ها اطلاعات دیگری نیز ذخیره گردد نظیر مقادیر ثبات‌های PLC، توضیحات و اطلاعات اخطاری.
‌
می‌توان یک DCS یا سیستم SCADA را بطور کلی از یک تولید کننده واحدخرید و یا اینکه قطعات سخت افزاری و بسته‌های نرم افزاری را از تولید کننده‌های مختلف خریداری نموده و سیستم را پیاده سازی نمود.