SCADA – wizualizacja procesów technologicznych

SCADA (ang. Supervisory Control And Data Acquisition) – jest to oprogramowanie służące do nadzorowania procesów technologicznych i produkcyjnych. Za jego pomocą możliwa jest wizualizacja – podgląd procesów, sterowanie, wyświetlanie alarmów oraz archiwizacja danych.

Termin SCADA zwykle odnosi się do systemu komputerowego, który pełni rolę nadrzędną w stosunku do sterowników PLC i innych urządzeń. Na ogół to sterowniki PLC połączone są bezpośrednio z urządzeniami wykonawczymi (zawory, pompy itp.) i pomiarowymi (czujniki temperatury, poziomu itp.) i zbierają aktualne dane z obiektu oraz wykonują automatyczne algorytmy sterowania i regulacji. Za pośrednictwem sterowników PLC dane trafiają do systemu komputerowego i tam są archiwizowane oraz przetwarzane na formę bardziej przyjazną dla użytkownika. Operatorzy systemu zadają generalne parametry procesu lub prowadzą proces w trybie ręcznym. [żródło: wikipedia]

SCADA - wizualizacja procesu
SCADA – wizualizacja procesu

W automatyce procesowej funkcję wykonawczą pełnią zazwyczaj sterowniki PLC, mają one też za zadanie wykonywania głównego programu, który steruje procesem technologicznym. Ich przewaga nad zwykłymi PC-tami lub komputerami przemysłowymi jest bardzo duża. Głównie dlatego, że zostały one specjalnie do tego celu zaprojektowane. Posiadają szereg wejść/wyjść zarówno cyfrowych, jak i analogowych, posiadają protokoły komunikacyjne (ModBus, Profibus, CANbus itp.). Komputery PC korzystają z systemów operacyjnych, które nierzadko narażone są na zewnętrzne ataki, wirusy itp. Z punktu widzenia procesów przemysłowych są krótko mówiąc bardziej zawodne niż sterowniki PLC. Problem pojawia się, gdy w zakładzie mamy kilka odrębnych systemów, które co prawda pracują niezależnie od siebie, ale razem tworzą ciąg technologiczny ściśle powiązany ze sobą (np. awaria jednego wpływa na zatrzymanie pozostałych). W takim przypadku SCDA jest niezastąpionym narzędziem.

Wyobraźmy sobie sytuację, że w zakładzie mamy 10 sterowników PLC, z 10 panelami operatorskimi i że sekcje te są znacznie do siebie oddalone. Gdybyśmy nie mieli wizualizacji w postaci SCADA -y i gdyby z jakiegoś powodu cały proces się automatycznie wyłączył, to nie wiedzielibyśmy która sekcja uległa awarii. Teoretycznie każda z nich mogłaby być nadzorowana przez operatora, który by odpowiednio reagował, ale to jak wiadomo podnosi koszty produkcyjne. Spięcie wszystkiego w jeden system powoduje, że nad wszystkim może czuwać jeden człowiek. W chwili pojawienia się alarmu może szybko zareagować.

SCADA daje nam jeszcze jedną przydatną funkcję, potrafi archiwizować pomiary z czujników lub urządzeń i przedstawiać je w postaci wykresów graficznych. W swojej obecnej pracy nieraz zdarzyło mi się wrócić do danych, które wystąpiły kilka dni wcześniej.

SCADA wykres
SCADA wykres

Jeśli komuś w Was zdarzy się kiedyś tworzyć SCADA dla inwestora, to należy pamiętać, żeby do końca nie „ułatwiać” pracy obsłudze. Tzn. odradzałbym umieszczania kasowania alarmów poprzez PC. Jeśli wystąpi sytuacja awaryjna, to lepiej żeby operator przeszedł się na halę i najpierw sprawdził co się stało, a później kasował alarmy. Dobrze jest natomiast umieścić możliwość zmiany parametrów pracy, np. zwiększenie lub zmniejszenie wydajność układu, itp.

 

SCADA
SCADA

Wizualizację tworzy się z gotowej biblioteki urządzeń i od programisty zależy jak ona będzie wyglądać. Przyjęło się że urządzenia działające mają kolor zielony, gotowe do pracy żółty, a te które uległy awarii czerwony.