Hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là một hệ thống thu thập dữ liệu, giám sát và điều khiển các quá trình từ xa. Người vận hành có thể nhận biết đánh giá và điều khiển hoạt động các thiết bị thông qua máy tính và mạng truyền thông . Bài viết sau sẽ cho các bạn cái nhìn Tổng quan về hệ thống SCADA .
Khái niệm Tổng quan về hệ thống SCADA
SCADA là một hệ thống thu thập dữ liệu, giám sát và điều khiển tự động các quá trình từ xa. Người vận hành có thể nhận biết và điều khiển hoạt động các thiết bị thông qua máy tính và mạng truyền thông.
Một hệ thống SCADA hoạt động bằng cách vận hành với các tín hiệu truyền thông qua các kênh để cung cấp cho người dùng các điều khiển từ xa của bất kỳ thiết bị nào trong một hệ thống nhất định.
Nó cũng thực hiện trên một cơ sở dữ liệu phân tán, hoặc cơ sở dữ liệu thẻ, có chứa các thẻ hoặc các điểm tọa độ trong toàn bộ nhà máy.
Các điểm này đại diện cho một giá trị đầu vào hoặc đầu ra đơn lẻ được hệ thống SCADA giám sát hoặc điều khiển trong phòng điều khiển tập trung.
Nói cách khác, hệ thống SCADA thường được dùng để chỉ tất cả các hệ thống máy tính được thiết kế để thực hiện các chức năng sau:
– Thu thập dữ liệu từ các thiết thiết bị công nghiệp hoặc các cảm biến.
– Xử lý và thực hiện các phép tính trên các dữ liệu thu thập được.
– Hiển thị các dữ liệu thu thập được và kết quả đã xử lý.
– Nhận các lệnh từ người điều hành và gửi các lệnh đó đến các thiết bị của nhà máy.
– Xử lý các lệnh điều khiển tự động hoặc bằng tay một cách kịp thời và chính xác.
Ảnh minh họa hệ thống SCADA
Cấu trúc – Thành phần của hệ thống SCADA
Tổng quan về hệ thống SCADA cơ bản gồm có các thành phần chính như sau: MTU, RTU và thành phần truyền thông.
Khái niệm MTU ( Master Terminal Unit)
MTU được biết đến như là trung tâm của một hệ thống SCADA , thường là một máy tính công nghiệp – tổ hợp máy tính công nghiệp .
MTU giao tiếp với người điều hành và RTU thông qua khối truyền thông và các thiết bị ngoại vi như monitor, máy in …
Nhiệm vụ của khối MTU trong hệ thống SCADA :
– Cập nhật dữ liệu từ các thiết bị RTU và nhận lệnh từ người điều hành.
– Xuất dữ liệu đến các thiết bị , cơ cấu chấp hành RTU.
– Hiển thị các thông tin cần thiết về các quá trình cũng như trạng thái của các thiết bị lên màn hình
– Lưu trữ, xử lý các thông tin và giao tiếp với các hệ thống thông tin khác.
Khái niệm RTU (Remote Terminal Unit)
RTU có nhiệm vụ thu nhận thông tin , tổng hợp dữ liệu từ các thiết bị như : các valve, sensor, các đồng hồ đo , chỉ thị… sau đó gửi đến MTU để xử lý và thông báo cho người điều hành biết trạng thái hoạt động của các thiết bị .
RTU cũng nhận tín hiệu trực tiếp từ MTU để điều khiển hoạt động của các thiết bị , cơ cấu chấp hành theo yêu cầu.
RTU hiện đại có các máy tính và PLC có thể thực hiện điều khiển trực tiếp qua các địa điểm từ xa mà không cần định hướng của MTU.
Khái niệm thành phần truyền thông
Thành phần truyền thông là môi trường truyền thông giữa các khối thiết bị với nhau, bao gồm phần cứng và phần mềm.
Phần cứng: là các thiết bị kết nối như modem, hộp nối, cáp truyền và các thiết bị thu phát vô tuyến .
Phần mềm: là các giao thức truyền thông – protocol và các ngôn ngữ lập trình được để giao tiếp các thành phần đó với nhau.
Các giao thức có thể là giao thức mở như TCP\IP (Transmission Control Protocol and Internet Protocol) hoặc các giao thức riêng.
Những luồng thông tin được tổ chức theo mô hình 7 lớp ISO/OSI.
Mô hình OSI được sử dụng để đặt tiêu chuẩn cho cách trao đổi thông tin với các giao thức.
Truyền thông và dữ liệu RTU nhận thông tin của nó nhờ vào sự nhận dạng mã trong dữ liệu truyền. Dữ liệu này được biên dịch và được CPU điều khiển thích hợp tác động tại chỗ.
Hy vọng bài viết đánh giá Tổng quan về hệ thống SCADA đã cung cấp cho bạn một lượng thông tin ngắn gọn để hiểu về hệ thống SCADA là gì, chúng được tích hợp trong cơ sở hạ tầng như thế nào .
Các bạn có thể tìm hiểu các thiết bị ghép nối hệ thống ở mục : Thietbidiencongnghiep