Phần mềm scada là gì? tại sao doanh nghiệp lại cần – Solution IAS

Phần mềm scada là gì? tại sao doanh nghiệp lại cần đến phần mềm SCADA trong sản xuất? Để lý giải được điều này hãy cùng xem xét qua bài viết sau nhé.

1. Phần mềm SCADA là gì?

SCADA ( Supervisory Control And Data Accquisition ) được hiểu đơn giản là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu.  SCADA giúp con người dễ dàng giám sát và điều khiển từ xa một quá trình. Các hệ thống SCADA có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với các doanh nghiệp hiện nay, chúng có thể duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu, đem đến nhiều quyết định thông minh hơn, truyền đạt các vấn đề giảm tối thiểu thời gian chết.

Phần mềm SCADA là phần mềm thiết kế nên một hệ thống SCADA, để thiết kế được 1 hệ thống, cần rất nhiều phần mềm chuyên dụng khác nhau tạo thành. Một số ví dụ được phổ biến như Ultimate Access, WinCC, Wonderware, Ifix, Citect,…

Kiến trúc của SCADA cơ bản được bắt đầu bằng lập trình PLC hoặc là các thiết bị đầu cuối từ xa như RTU. PLC hay RTU sẽ đảm nhận nhiệm vụ giao tiếp với các thiết bị chấp hành trong nhà máy như cảm biến, van điều khiển, thiết bị đóng cắt,… sau đó nắm bắt thông tin và truyền thông tin của các đối tượng chấp hành đến máy tính bằng phần mềm SCADA. Phần mềm SCADA sẽ là nơi xử lý, phân phối và hiển thị dữ liệu, giúp người vận hành và nhân viên phân tích dữ liệu đưa ra được những quyết định quan trọng.

2. Cấu trúc cơ bản của hệ thống SCADA

Đối với 1 hệ thống SCADA cơ bản sẽ có các thành phần như sau:

• Trạm điều khiển giám sát trung tâm: Có thể là một hoặc là nhiều hơn một các máy chủ trung tâm.
• Trạm thu thập dữ liệu trung gian: gồm có các khối thiết bị vào ra đầu cuối từ xa RTU hoặc là bộ lập trình PLC có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành.
• Hệ thống truyền thông: là các mạng truyền thông công nghiệp hay các thiết bị truyền thông và các thiết bị chuyển đổi có chức năng là truyền dữ liệu cấp trường đến các khối điều khiển và máy chủ.
• Giao diện người – máy HMI: Đây là các thiết bị hiển thị quá trình xử lý thông tin dữ liệu để người vận hành điều khiển các quá trình hoạt động của hệ thống.
• Thiết bị cấp trường: gồm các thiết bị chấp hành như cảm biến, thiết bị đo, thiết bị chuyển đổi, các cơ cấu chấp hành,…

Cơ sở thu thập dữ liệu:

Trong hệ thống SCADA, quá trình thu thập dữ liệu được thực hiện bước đầu tiên tại quá trình các RTU quét thông tin từ những thiết bị chấp hành. Tiếp sau đấy, các máy chủ quét các RTU với tốc độ chậm để thu thập dữ liệu từ chúng. Khi điều khiển, máy chủ sẽ gửi tín hiệu yêu cầu đến các RTU, từ đó các RTU được phép gửi tín hiệu điều khiển trực tiếp xuống các thiết bị chấp hành.

3. Xu hướng phát triển của hệ thống SCADA

Hệ thống SCADA luôn có những biến đổi mạnh mẽ không ngừng mặc dù bản thân chúng đã được công nhận vì những lợi ích mà chúng mang lại. Tác nhân một phần của điều này chỉnh là sự không ngừng nghỉ của công nghệ, sự phát triển của công nghệ chuyển biến theo từng ngày trong khi đó phần mềm SCADA được sinh ra trong cuộc cách mạng cách mạng công nghiệp 4.0. Chúng luôn không ngừng biển đổi để thích nghi và thích hợp được nhiều tính năng hơn.

Xu hướng phát triển của hệ thống này là Web – Based SCADA. SCADA là các hoạt động theo cơ chế truyền thông nối tiếp điểm, đa điểm qua các đường dây thuê bao hoặc hệ thống vô tuyến riêng biệt. Sự xuất hiện của giao thức Internet làm hình thành nên khái niệm internet SCADA và Web – Based SCADA. Web – Based SCADA sử dụng công nghệ IP gồm các Ip tunner, relay khung, cáp hay radio để liên kết với mạng SCADA từ trung tâm điều khiển đến các thiết bị.

Ngoài ra phần mềm SCADA cũng đang phát triển theo hướng mix and match, pha trộn và kết hợp với nhau để tạo nên một thể thống nhất. Phần mềm SCADA luôn có những thay đổi, ở những thập niên 90 của thế kỉ trước, chúng sử dụng những thiết bị ra vào I/O và RS-485. Đến những năm cuối thâp niên 90 chúng dần chuyển đổi qua các chuẩn truyền thông mở như IEC870-5-101/104 và DNP 3.0. Năm 2000 thì phần mềm này lại thay đổi để phù hợp với công nghệ lúc này, chuyển sang sử dụng giao thức mở như Modicon MODBUS dựa trên TCP/IP. Hiện nay thì phần mềm SCADA đang có xu hướng dịch chuyển sang công nghệ chuẩn truyền thông, Ethernet và TCP/IP là một trong số đó.

4. Tại sao doanh nghiệp lại cần phần mềm SCADA

Phần mềm SCADA đang đứng đầu trong các nhu cầu và xu hướng đầu tư cho các nhà máy của nhiều doanh nghiệp tại Việt Nam. Lý do phần mềm này được ưa chuộng đó chính là nhờ những lợi ích mà chúng đã đem lại cho các doanh nghiệp. Để tìm hiểu được lý do tại sao doanh nghiệp cần, ta hãy cùng xem những lợi ích mà chúng mang lại sau:

• Nâng cao năng lực sản xuất: dựa vào chức năng phân tích quá trình và hoạt động sản xuất, doanh nghiệp có thể đúc kết và rút ra được nhiều kinh nghiệm qua các dữ liệu thu thập được để năng cao năng suất sản xuất hơn.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm: Nhờ vào hoạt động phân tích như đã nói ở trên, nhà máy có thể tìm được ra những phương án hạn chế để xử lý những tình huống kịp thời, ngăn lại những sai xót khi sản xuất, giảm đi lượng hàng lỗi hỏng trong quá trình sản xuất để đem lại những sản phẩm có chất lượng cao hơn.
• Cải tiến quy trình hoạt động: Nhờ vào những dữ liệu đã được tổng hợp, lưu trữ và phân tích các nhà quản lý có cơ sở để cải thiện quy trình tốt hơn, mang lại những quy trình tốt hơn, hiệu quả cao hơn.
• Giảm thời gian và chi phí vận hành: Các quy trình hoạt động được cải tiến giúp cho các khâu, các dây truyền được trơn tru hơn, rút đi các công đoạn thừa thãi, giảm thiểu được những thời gian chết và không cần thiết. Các công nhân ở hoạt động giám sát cũng được lược bỏ bởi hệ thống có thể tự động giảm sát. Hệ thống còn có thể phát hiện kịp thời những lỗi sai của máy móc giúp doanh nghiệp chủ động hơn trong việc bảo trì, thay thế và lên kế hoạch bảo trì định kỳ.
• Tính an toàn cho hoạt động sản xuất: Hệ thống thay cho con người giám sát và điều khiển máy móc tại những khu vực nguy hiểm. Do vậy các sự cố cũng giảm thiểu đi.
• Bảo toàn vốn đầu tư cho chủ nhà máy và doanh nghiệp: Một hệ thống SCADA được thiết kế mở cho phép nhà quản lý tùy chỉnh và sửa đổi theo quy mô sản xuất. Lược bỏ tính nhất thời và tiếp tục đầu tư để nâng cao với chi phí thấp, đảm bảo được hoạt động lâu dài và hiệu quả.