Η απομακρυσμένη απόκτηση και παρακολούθηση δεδομένων ως κύρια λειτουργία του συστήματος SCADA και του DCS, PLC, είναι η ίδια με την αυτοματοποίηση βιομηχανικών διεργασιών και την ενημέρωση του απαραίτητου βασικού συστήματος.
Σύστημα SCADA
Το SCADA είναι το ακρωνύμιο SupervisoryControI And Data AcquiSition System (Data Acquisition and Supervisory Control System), το σύστημα SCADA είναι η διανομή μεγάλων- αποκεντρωμένων μονάδων παραγωγής του συστήματος παραγωγής ενός συστήματος απόκτησης, παρακολούθησης και ελέγχου δεδομένων.
Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ηλεκτρική ενέργεια, τη μεταλλουργία, το πετρέλαιο, τα χημικά και άλλα πεδία συλλογής δεδομένων και ελέγχου και ελέγχου διεργασιών και πολλά άλλα πεδία, τα οποία χρησιμοποιείται ευρύτερα στο σύστημα ισχύος, η ανάπτυξη της τεχνολογίας είναι επίσης η πιο ώριμη. Καταλαμβάνει μια σημαντική θέση στο σύστημα τηλεχειρισμού και μπορεί να παρακολουθεί και να ελέγχει τον-εργατικό εξοπλισμό επιτόπου για να πραγματοποιήσει τις λειτουργίες της απόκτησης δεδομένων, του ελέγχου εξοπλισμού, της μέτρησης, της προσαρμογής παραμέτρων και διαφόρων τύπων συναγερμών σήματος, δηλαδή αυτό που γνωρίζουμε ως λειτουργία "τεσσάρων-απομακρυσμένων".
Το RTU (Remote Terminal Unit) και το FTU (Feeder Terminal Unit) είναι τα σημαντικά συστατικά του. Στο σημερινό υποσταθμό η κατασκευή αυτοματισμού παίζει πολύ σημαντικό ρόλο. Είναι ένα σύστημα ελέγχου αυτοματισμού παραγωγής δομημένο σε υπολογιστή. Φυσικά, οι απαιτούμενες λειτουργίες είναι διαφορετικές για διαφορετικά πεδία εφαρμογής, αλλά όλες έχουν τα ακόλουθα βασικά χαρακτηριστικά: γραφική διεπαφή λειτουργίας. Δυναμική προσομοίωση της κατάστασης του συστήματος. Εμφάνιση καμπύλης τάσεων στιγμιαίων και ιστορικών δεδομένων. σύστημα επεξεργασίας συναγερμού? απόκτηση και καταγραφή δεδομένων· έκθεση παραγωγής.
Ιστορικό ανάπτυξης συστήματος SCADA
Το σύστημα SCADA από την έναρξή του κατά την ημερομηνία ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών είναι στενά συνδεδεμένο με την ανάπτυξη των συστημάτων SCADA μέχρι σήμερα έχει βιώσει τέσσερις γενιές.
Η πρώτη γενιά βασίζεται σε έναν αποκλειστικό υπολογιστή και ένα αποκλειστικό λειτουργικό σύστημα SCADA, όπως το Power Automation Research Institute για το σύστημα North China Power Grid SD176 που αναπτύχθηκε από την Hitachi στην Ιαπωνία για το σιδηροδρομικό σύστημα ηλεκτροδότησης της Κίνας που σχεδιάστηκε από το απομακρυσμένο σύστημα H-80M. Αυτό το στάδιο είναι από τον υπολογιστή που χρησιμοποιήθηκε στο σύστημα SCADA όταν ξεκίνησε στη δεκαετία του '70.
Η δεύτερη γενιά είναι το σύστημα SCADA που βασίζεται σε-υπολογιστές γενικής χρήσης στη δεκαετία του '80. Στη δεύτερη γενιά, άλλοι υπολογιστές, όπως το VAX και άλλοι σταθμοί εργασίας γενικής χρήσης, χρησιμοποιούνται ευρέως και το λειτουργικό σύστημα είναι γενικά το γενικό-λειτουργικό σύστημα UNIX. Σε αυτό το στάδιο, τα συστήματα SCADA συνδυάστηκαν με ανάλυση οικονομικής λειτουργίας, αυτόματο έλεγχο παραγωγής (AGC) και ανάλυση δικτύου στον αυτοματισμό αποστολής δικτύου για να σχηματίσουν συστήματα EMS (συστήματα διαχείρισης ενέργειας).
Το κοινό χαρακτηριστικό των συστημάτων SCADA πρώτης και δεύτερης γενιάς ήταν ότι βασίζονταν σε κεντρικά υπολογιστικά συστήματα και δεν ήταν ανοιχτά, γεγονός που δυσκόλεψε πολύ τη συντήρηση, την αναβάθμιση και τη δικτύωση με άλλα συστήματα.
Στη δεκαετία του '90, σύμφωνα με την αρχή του ανοίγματος, με βάση τα κατανεμημένα δίκτυα υπολογιστών και τη σχεσιακή τεχνολογία βάσεων δεδομένων για να επιτευχθεί ένα ευρύ φάσμα δικτύωσης συστήματος EMS/SCADA που ονομάζεται τρίτη γενιά. Αυτό το στάδιο είναι το σύστημα SCADA/EMS της Κίνας είναι το ταχύτερα αναπτυσσόμενο στάδιο, μια ποικιλία από την πιο πρόσφατη τεχνολογία υπολογιστών συγκεντρώνονται στο σύστημα SCADA/EMS. Αυτό το στάδιο είναι επίσης η αυτοματοποίηση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας της Κίνας και η κατασκευή του δικτύου της μεγαλύτερης επενδυτικής περιόδου, η χώρα επένδυσε 270 δισεκατομμύρια γιουάν για να μετατρέψει τα αστικά και αγροτικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να φανεί στον αυτοματισμό του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας και την κατασκευή του δικτύου της σημασίας του βαθμού.
Το κύριο χαρακτηριστικό της τέταρτης γενιάς συστήματος SCADA/EMS είναι η χρήση τεχνολογίας Διαδικτύου, αντικειμενοστρεφής τεχνολογίας, τεχνολογίας νευρωνικών δικτύων και τεχνολογίας JAVA και άλλων τεχνολογιών, η συνέχιση της επέκτασης της ενοποίησης του συστήματος SCADA/EMS και άλλων συστημάτων, η ολοκληρωμένη ασφάλεια και οικονομική λειτουργία και η ανάγκη για εμπορική λειτουργία.
Το σύστημα SCADA θα περιλαμβάνει τα ακόλουθα υποσυστήματα:
1. Διεπαφή ανθρώπινης μηχανής (ή HMI για συντομία)
Μια συσκευή που μπορεί να εμφανίσει την κατάσταση του προγράμματος, ο χειριστής μπορεί να παρακολουθεί και να ελέγχει το πρόγραμμα σύμφωνα με αυτήν τη συσκευή, το HMI θα συνδέεται με τη βάση δεδομένων και το λογισμικό του συστήματος SCADA, θα διαβάζει τις σχετικές πληροφορίες για να εμφανίζει τάσεις, διαγνωστικά δεδομένα και σχετικές πληροφορίες διαχείρισης, όπως διαδικασίες τακτικής συντήρησης, πληροφορίες logistics, ειδικούς αισθητήρες ή διαγράμματα καλωδίωσης λεπτομερειών μηχανής ή μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση προβλημάτων του ειδικού συστήματος.
Τα συστήματα HMI συχνά εμφανίζουν πληροφορίες συστήματος γραφικά και προσομοιώνουν το πραγματικό σύστημα με εικόνες. Ο χειριστής μπορεί να δει ένα διάγραμμα του συστήματος που πρόκειται να ελεγχθεί. Για παράδειγμα, μια σύνδεση με το εικονίδιο της αντλίας αγωγού, μπορεί να δείξει ότι η αντλία λειτουργεί και η ροή του υγρού στον αγωγό, ο χειριστής μπορεί να σταματήσει την αντλία, το λογισμικό HMI θα δείξει τη ροή του υγρού στον αγωγό με την πάροδο του χρόνου. Η προσομοίωση θα περιλαμβάνει διαγράμματα καλωδίωσης και σχηματικά σχέδια για την αναπαράσταση των στοιχείων της διαδικασίας, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει εικόνες του εξοπλισμού διεργασίας, σε συνδυασμό με κινούμενα σχέδια για την απεικόνιση της κατάστασης της διαδικασίας.
Το λογισμικό HMI ενός συστήματος SCADA περιλαμβάνει γενικά λογισμικό σχεδίασης που επιτρέπει στον συντηρητή του συστήματος να τροποποιήσει την παρουσίαση του συστήματος στο HMI. Η παρουσίαση μπορεί να είναι τόσο απλή όσο μόνο τα φώτα στην οθόνη, με τα φώτα να υποδεικνύουν την πραγματική κατάσταση της κατάστασης, μπορεί επίσης να είναι τόσο περίπλοκη όσο η χρήση πολλαπλών προβολέων για την εμφάνιση όλων των ανελκυστήρων στη θέση του ουρανοξύστη ή όλων των τρένων στη θέση του σιδηροδρόμου.
Κατά την εφαρμογή ενός συστήματος SCADA, ο χειρισμός των προειδοποιήσεων είναι σημαντικό μέρος του συστήματος. Το σύστημα παρακολουθεί εάν ισχύουν οι καθορισμένες συνθήκες προειδοποίησης για να προσδιορίσει εάν έχει συμβεί ένα προειδοποιητικό συμβάν. Όταν υπάρχει ένα προειδοποιητικό συμβάν, το σύστημα θα προβεί στις αντίστοιχες ενέργειες, όπως ενεργοποίηση μίας ή περισσότερων προειδοποιητικών οδηγιών ή αποστολή email ή SMS στον διαχειριστή του συστήματος ή στο χειριστή του SCADA για να ενημερώσει ότι υπάρχει ένα προειδοποιητικό συμβάν. Οι χειριστές SCADA πρέπει να επιβεβαιώσουν το προειδοποιητικό συμβάν, ορισμένα προειδοποιητικά συμβάντα στην επιβεβαίωση των οδηγιών προειδοποίησης θα απενεργοποιηθούν και ορισμένες προειδοποιητικές ενδείξεις θα απενεργοποιηθούν μόνο αφού διαγραφούν οι συνθήκες προειδοποίησης.
2. (Μηχανογραφημένο) Σύστημα Παρακολούθησης
Μπορούν να συλλεχθούν δεδομένα και να υποβληθούν εντολές για την παρακολούθηση της προόδου του προγράμματος.
3. Απομακρυσμένη τερματική μονάδα (RTU)
Το RTU μπορεί να συνδεθεί με πολλούς αισθητήρες που χρησιμοποιούνται στο πρόγραμμα και τα ψηφιακά δεδομένα μεταδίδονται στο σύστημα παρακολούθησης μετά την απόκτηση δεδομένων.
Τα συστήματα ελέγχου απομακρυσμένου τερματικού (RTU) μπορούν να συνδεθούν με άλλο εξοπλισμό και τα RTU μπορούν να μετατρέψουν ηλεκτρικά σήματα από εξοπλισμό σε ψηφιακές τιμές, όπως η κατάσταση ανοίγματος/κλεισίματος ενός διακόπτη ή βαλβίδας ή η πίεση, η ροή, η τάση ή το ρεύμα που μετράται από ένα όργανο. Μπορεί επίσης να μετατραπεί και να μεταδοθεί από το σήμα για τον έλεγχο της συσκευής, όπως ένας συγκεκριμένος διακόπτης ή βαλβίδα άνοιγμα/κλείσιμο, ή ρύθμιση της ταχύτητας μιας αντλίας.
4. προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής (προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής, PLC για συντομία)
Λόγω του φθηνού, ευέλικτου, αλλά και ευρέως χρησιμοποιούμενου ως συσκευές πεδίου, αντί των ειδικών λειτουργιών του συστήματος ελέγχου απομακρυσμένου τερματικού.
Το SCADA είναι το επίπεδο διαχείρισης προγραμματισμού, το PLC είναι το επίπεδο εξοπλισμού πεδίου. Σύστημα PLC, δηλαδή προγραμματιζόμενος ελεγκτής, κατάλληλος για βιομηχανική μέτρηση και έλεγχο πεδίου, λειτουργίες μέτρησης και ελέγχου πεδίου, σταθερή απόδοση, υψηλή αξιοπιστία, ώριμη τεχνολογία, ευρέως χρησιμοποιούμενη και σε λογικές τιμές. Το SCADA εστιάζει στην παρακολούθηση και τον έλεγχο και μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μέρος της λογικής συνάρτησης, που χρησιμοποιείται βασικά για το ανώτερο. Το PLC καθαρά για την επίτευξη της λογικής λειτουργίας και το PLC πραγματοποιεί απλώς τη λογική λειτουργία και τον έλεγχο, δεν παρέχει ανθρώπινη-διασύνδεση μηχανής, πραγματοποιεί τη λειτουργία με τη βοήθεια της ένδειξης κουμπιού, του συστήματος HMI και SCADA.
5. Δίκτυο επικοινωνίας
Είναι να παρέχει σύστημα παρακολούθησης και RTU (ή PLC) μεταξύ του αγωγού για τη μετάδοση δεδομένων.
Το παραδοσιακό σύστημα SCADA θα χρησιμοποιεί εκπομπή, σειριακό ή μόντεμ για να επιτύχει τη λειτουργία επικοινωνίας, κάποια-σύστημα SCADA μεγάλης κλίμακας (όπως σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής ή σιδηρόδρομοι) θα χρησιμοποιεί επίσης συχνά την αρχιτεκτονική στο σύγχρονο οπτικό δίκτυο (SONET) ή στο σύγχρονο ψηφιακό σύστημα (SDH) στο Ethernet ή στα πρωτόκολλα δικτύου. Το σύστημα SCADA στη λειτουργία απομακρυσμένης διαχείρισης ή παρακολούθησης ονομάζεται συχνά τηλεμετρία.
Τυπική Αρχιτεκτονική Συστήματος SCADA
Η ανάπτυξη του συστήματος SCADA έχει περάσει από τρία στάδια: κεντρικό στάδιο συστήματος SCADA, κατανεμημένο στάδιο συστήματος SCADA και δικτυωμένο σύστημα SCADA.
Το κεντρικό σύστημα SCADA είναι ότι όλες οι λειτουργίες παρακολούθησης εξαρτώνται από έναν κεντρικό υπολογιστή (mainframe), χρησιμοποιώντας ένα δίκτυο ευρείας περιοχής για τη σύνδεση του πεδίου RTU και του κεντρικού υπολογιστή. Το πρωτόκολλο δικτύου είναι σχετικά απλό, με φτωχό άνοιγμα και αδύναμη λειτουργικότητα.
Το δικτυωμένο σύστημα SCADA βασίζεται σε διάφορες τεχνολογίες δικτύου, με πιο αποκεντρωμένη δομή ελέγχου και πιο κεντρική διαχείριση πληροφοριών. Το σύστημα βασίζεται γενικά στον πελάτη / διακομιστή (C / S) και τη δομή του προγράμματος περιήγησης / διακομιστή (B / S), το μεγαλύτερο μέρος της δομής του συστήματος περιέχει και τις δύο δομές, αλλά η δομή C / S είναι κυρίως δομή B / S είναι κυρίως για την υποστήριξη εφαρμογών Διαδικτύου για την κάλυψη των αναγκών απομακρυσμένης παρακολούθησης.
Σε σύγκριση με το σύστημα SCADA δεύτερης-γενιάς, το σύστημα SCADA τρίτης γενιάς είναι πιο ανοιχτό στη δομή, καλύτερη συμβατότητα και μπορεί να ενσωματωθεί απρόσκοπτα σε ολόκληρο το ολοκληρωμένο σύστημα αυτοματισμού ολόκληρης της εγκατάστασης. Δεδομένου ότι η κλίμακα του συστήματος SCADA μπορεί να είναι από πολλές εκατοντάδες πόντους έως δεκάδες χιλιάδες πόντους, η ζήτηση του χρήστη για το σύστημα SCADA είναι ποικίλη, επομένως θέτει υψηλές απαιτήσεις για την αρχιτεκτονική του συστήματος.
Το σύστημα SCADA ανήκει στο τυπικό κατανεμημένο σύστημα εφαρμογών υπολογιστή, σε ένα τέτοιο σύστημα, η αρχιτεκτονική είναι το πιο ουσιαστικό πράγμα στο σύστημα λογισμικού, μια καλή αρχιτεκτονική σημαίνει καθολική, αποτελεσματική και σταθερή. Μπορεί να χειριστεί αποτελεσματικά μια μεγάλη ποικιλία ατομικών αναγκών. Ταυτόχρονα, η αρχιτεκτονική παραμένει σταθερή για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Όταν αλλάζουν οι απαιτήσεις, ο προγραμματιστής μπορεί να κάνει χωρίς να τροποποιήσει την αρχιτεκτονική του συστήματος.
1. Αρχιτεκτονική πελάτη/διακομιστή
Δομή C / S της επικοινωνίας πελάτη και διακομιστή μεταξύ του τρόπου "αίτημα - απάντησης". Ο πελάτης στέλνει ένα αίτημα στον διακομιστή και ο διακομιστής απαντά στο αίτημα.
Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της αρχιτεκτονικής C/S είναι ότι δεν είναι ένα κύριο-υποτελές περιβάλλον, αλλά ένα ίσο περιβάλλον, δηλαδή, οι υπολογιστές σε ένα σύστημα C/S μπορεί να είναι και πελάτες και διακομιστές σε διαφορετικές περιπτώσεις. Στις εφαρμογές C / S, ο χρήστης ενδιαφέρεται μόνο για την πλήρη λύση των δικών του εφαρμογών, δεν ενδιαφέρεται για αυτές τις εφαρμογές από το σύστημα ποιον υπολογιστή ή υπολογιστές να συμπληρώσει.
Για παράδειγμα, σε ένα σύστημα SCADA, όταν ο διακομιστής SCADA ζητά δεδομένα από το PLC, είναι ο πελάτης και όταν άλλοι λειτουργικοί σταθμοί ζητούν υπηρεσίες από τον διακομιστή SCADA, αυτός είναι ο διακομιστής. Προφανώς, αυτή η δομή μπορεί να αξιοποιήσει πλήρως τα πλεονεκτήματα του περιβάλλοντος υλικού και στα δύο άκρα, και να κατανείμει εύλογα εργασίες στην πλευρά του πελάτη και του διακομιστή προς πραγματοποίηση, μειώνοντας την επιβάρυνση της επικοινωνίας του συστήματος.
2. Δομή προγράμματος περιήγησης/διακομιστή
Με τη δημοτικότητα και την ανάπτυξη του Διαδικτύου, η προηγούμενη δομή υποδοχής / τερματικού και C / S δεν μπορεί να ανταποκριθεί στο τρέχον παγκόσμιο δίκτυο ανοιχτό, διασυνδεδεμένο, πληροφορίες παντού και ανταλλαγή πληροφοριών από τις νέες απαιτήσεις, έτσι ώστε η εμφάνιση μιας δομής B / S.
Η δομή B/S χαρακτηρίζεται από: ο χρήστης μπορεί να περάσει από το πρόγραμμα περιήγησης για πρόσβαση στο Διαδίκτυο κειμένου, δεδομένων, εικόνων, κινούμενων εικόνων, βίντεο-κατ' απαίτηση-και ηχητικών πληροφοριών, αυτές οι πληροφορίες δημιουργούνται από πολλούς διακομιστές Ιστού και κάθε διακομιστής Ιστού μπορεί να συνδεθεί με διάφορους τρόπους και διακομιστές βάσης δεδομένων. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτής της δομής είναι: ο πελάτης είναι ενοποιημένος χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα περιήγησης, το οποίο όχι μόνο κάνει τον χρήστη εύκολο στη χρήση, αλλά και κάνει τον πελάτη να μην έχει πρόβλημα συντήρησης.
3. Σύγκριση των δύο δομών
(1) τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του μοντέλου B / S
Τα πλεονεκτήματα της δομής B / S φαίνονται στα εξής:
Κατανεμημένα χαρακτηριστικά, μπορείτε να ρωτήσετε, να περιηγηθείτε και άλλες επιχειρηματικές διαδικασίες ανά πάσα στιγμή, οπουδήποτε.
Η επέκταση της επιχείρησης είναι απλή και βολική, μέσω της προσθήκης ιστοσελίδων μπορεί να αυξήσει τη λειτουργία του διακομιστή.
Η συντήρηση είναι απλή και βολική, χρειάζεται μόνο να αλλάξετε την ιστοσελίδα, μπορείτε να πραγματοποιήσετε τον συγχρονισμό όλων των χρηστών για ενημέρωση.
Απλή ανάπτυξη και ισχυρή κοινή χρήση.
Τα μειονεκτήματα της δομής B／S είναι τα εξής:
Τα εξατομικευμένα χαρακτηριστικά είναι προφανώς μειωμένα και είναι αδύνατο να συνειδητοποιήσουμε τις απαιτήσεις των εξατομικευμένων λειτουργιών.
Η λειτουργία βασίζεται στο ποντίκι ως τον πιο βασικό τρόπο λειτουργίας, που δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις της ταχείας λειτουργίας.
Δυναμική ανανέωση σελίδας, η ταχύτητα απόκρισης μειώνεται σημαντικά.
Οι λειτουργίες είναι εξασθενημένες και είναι δύσκολο να συνειδητοποιήσουμε τις ειδικές απαιτήσεις λειτουργίας στην παραδοσιακή λειτουργία.
(2) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του μοντέλου C/S
Τα πλεονεκτήματα της δομής C / S:
Καθώς ο πελάτης αντιλαμβάνεται την άμεση σύνδεση με τον διακομιστή, δεν υπάρχει ενδιάμεσος σύνδεσμος, επομένως η ταχύτητα απόκρισης είναι γρήγορη.
Η διεπαφή λειτουργίας είναι όμορφη, ποικιλόμορφη και μπορεί να καλύψει πλήρως τις εξατομικευμένες απαιτήσεις του πελάτη.
C / S δομή του συστήματος πληροφοριών διαχείρισης έχει ισχυρές δυνατότητες επεξεργασίας συναλλαγών, μπορεί να πραγματοποιήσει πολύπλοκες επιχειρηματικές διαδικασίες.
C / S δομή των ελλείψεων της απόδοσης:
Η ανάγκη για ένα εξειδικευμένο πρόγραμμα εγκατάστασης πελάτη, η λειτουργία διανομής είναι αδύναμη, για ένα ευρύ φάσμα σημείων και δεν έχει τις συνθήκες δικτύου της ομάδας χρηστών, δεν μπορεί να συνειδητοποιήσει την ταχεία ανάπτυξη της εγκατάστασης και της διαμόρφωσης.
Η κακή συμβατότητα, για διαφορετικά εργαλεία ανάπτυξης, έχει μεγαλύτερους περιορισμούς. Εάν χρησιμοποιείτε διαφορετικά εργαλεία, πρέπει να ξαναγράψετε το πρόγραμμα.
Υψηλότερο κόστος ανάπτυξης, που απαιτεί ένα ορισμένο επίπεδο επαγγελματικού τεχνικού προσωπικού για να ολοκληρωθεί.
Η διαφορά μεταξύ SCADA και DCS, PLC
Τα συστήματα βιομηχανικού ελέγχου καλύπτουν μια ποικιλία τύπων συστημάτων ελέγχου, προτού μιλήσουμε για τα κατανεμημένα συστήματα ελέγχου (DCS), τους προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές (PLC), αυτά και το σύστημα συλλογής και παρακολούθησης δεδομένων (SCADA) πιο κοινά και εύκολα στη σύγχυση. Λοιπόν, ποια είναι η διαφορά μεταξύ SCADA, DCS και PLC;
DCS
Ένα σύστημα DCS, ή Σύστημα Κατανεμημένου Ελέγχου, είναι ένα σύστημα που χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο των διαδικασιών παραγωγής στο ίδιο γεωγραφικό περιβάλλον.
Τα συστήματα DCS χρησιμοποιούν κεντρική παρακολούθηση και έλεγχο για να συντονίσουν τους τοπικούς ελεγκτές για να εκτελέσουν ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής. Διαμορφώνοντας το σύστημα παραγωγής, το DCS μειώνει τον αντίκτυπο μεμονωμένων βλαβών σε ολόκληρο το σύστημα. Σε πολλά σύγχρονα συστήματα, τα συστήματα DCS διασυνδέονται με συστήματα επιχειρήσεων για να επιτρέψουν τη διαδικασία παραγωγής να αντικατοπτρίζεται στη συνολική λειτουργία της επιχείρησης.
Τα συστήματα DCS χρησιμοποιούνται συνήθως σε περιοχές βιομηχανικού ελέγχου, όπως διυλιστήρια πετρελαίου, μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής, χημικές μονάδες και φαρμακευτικές εγκαταστάσεις. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται συνήθως για συστήματα ελέγχου διεργασιών ή διακριτών συστημάτων ελέγχου.
SCADA
Τα συστήματα SCADA, ή συστήματα απόκτησης και παρακολούθησης δεδομένων, είναι βασικά συστήματα για βιομηχανικό έλεγχο, που χρησιμοποιούνται κυρίως για τον έλεγχο αποκεντρωμένων περιουσιακών στοιχείων προκειμένου να πραγματοποιηθεί κεντρική συλλογή δεδομένων που είναι εξίσου σημαντική με τον έλεγχο.
Τα συστήματα SCADA ενσωματώνουν συστήματα απόκτησης δεδομένων, συστήματα μετάδοσης δεδομένων και λογισμικό HMI για να παρέχουν κεντρική παρακολούθηση και έλεγχο για εισόδους και εξόδους διεργασιών. Τα συστήματα SCADA έχουν σχεδιαστεί για να συλλέγουν πληροφορίες από το πεδίο, να μεταδίδουν αυτές τις πληροφορίες σε ένα σύστημα υπολογιστή και να εμφανίζουν αυτές τις πληροφορίες σε μορφή εικόνας ή κειμένου. Ως αποτέλεσμα, ένας χειριστής μπορεί να παρακολουθεί και να ελέγχει ολόκληρο το σύστημα σε πραγματικό χρόνο από μια κεντρική τοποθεσία, να ελέγχει οποιοδήποτε από τα μεμονωμένα συστήματα σύμφωνα με την πολυπλοκότητα και τις σχετικές ρυθμίσεις κάθε συστήματος και να αυτοματοποιεί σχετικές λειτουργίες ή εργασίες, οι οποίες μπορούν επίσης να εκτελεστούν αυτόματα από εντολές χειριστή.
Τα συστήματα SCADA χρησιμοποιούνται κυρίως σε κατανεμημένα συστήματα όπως η επεξεργασία νερού, οι αγωγοί πετρελαίου και φυσικού αερίου, τα συστήματα μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, οι σιδηρόδρομοι και άλλα συστήματα δημόσιων μεταφορών.
PLC
Το σύστημα PLC, δηλαδή Programmable Logic Controller Το PLC είναι μια νέα γενιά συσκευών βιομηχανικού ελέγχου που βασίζεται στην εισαγωγή της τεχνολογίας μικροηλεκτρονικής, της τεχνολογίας υπολογιστών, της τεχνολογίας αυτόματου ελέγχου και της τεχνολογίας επικοινωνίας στους παραδοσιακούς διαδοχικούς ελεγκτές με στόχο την αντικατάσταση των λειτουργιών διαδοχικού ελέγχου όπως ρελέ, λογική εκτέλεσης, χρονομέτρηση, εύκαμπτα συστήματα ελέγχου κ.λπ. Η Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) δημοσίευσε τις διατάξεις του PLC: ο προγραμματιζόμενος ελεγκτής είναι μια ψηφιακή υπολογιστική λειτουργία του ηλεκτρονικού συστήματος, σχεδιασμένη για εφαρμογή σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Χρησιμοποιεί μια προγραμματιζόμενη μνήμη, η οποία χρησιμοποιείται για την αποθήκευση εντολών για την εκτέλεση λογικών πράξεων, διαδοχικού ελέγχου, χρονισμού, μέτρησης και αριθμητικών πράξεων εντός αυτής και για τον έλεγχο διαφόρων τύπων μηχανημάτων ή διαδικασιών παραγωγής μέσω ψηφιακών και αναλογικών εισόδων και εξόδων. Προγραμματιζόμενος ελεγκτής και ο σχετικός εξοπλισμός του, θα πρέπει να είναι εύκολο να σχηματίσουν ένα σύνολο με το βιομηχανικό σύστημα ελέγχου, εύκολο να επεκτείνουν τη λειτουργικότητά του της αρχής του σχεδιασμού.
Στην αρχιτεκτονική δικτύου του βιομηχανικού αυτοματισμού και συστήματος ελέγχου, το PLC, ως σημαντικό στοιχείο ελέγχου, χρησιμοποιείται συνήθως στα συστήματα SCADA και DCS για την πραγματοποίηση συγκεκριμένης λειτουργίας και ελέγχου διεργασιών βιομηχανικού εξοπλισμού και την παροχή τοπικής διαχείρισης διεργασιών μέσω ελέγχου βρόχου.
Στα συστήματα SCADA, το PLC λειτουργεί ως RTU (δηλ. Remote Terminal Unit). Όταν χρησιμοποιούνται σε συστήματα DCS, τα PLC χρησιμοποιούνται ως τοπικοί ελεγκτές με ένα πρόγραμμα εποπτικού ελέγχου. Ταυτόχρονα, τα PLC χρησιμοποιούνται συχνά ως σημαντικά στοιχεία για τη διαμόρφωση μικρότερων συστημάτων ελέγχου.
Τα PLC διαθέτουν προγραμματιζόμενες μνήμες από τον χρήστη για την αποθήκευση εντολών για την επίτευξη συγκεκριμένων λειτουργιών όπως έλεγχος εισόδου/εξόδου, λογική, χρονισμός, μέτρηση, έλεγχος PID, επικοινωνίες, αριθμητική, επεξεργασία δεδομένων και αρχείων. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας επικοινωνίας, το PLC, επίσης, από τα κλειστά ιδιωτικά πρωτόκολλα επικοινωνίας στη χρήση ανοιχτών δημόσιων πρωτοκόλλων, βελτιώνοντας σημαντικά τη συμβατότητα του συστήματος και διευκολύνει τη συντήρηση και την ενημέρωση του συστήματος.
Σύναψη
Από τα παραπάνω είναι εύκολο να δούμε: το SCADA, το DCS είναι μια ιδέα και το PLC είναι ένα προϊόν, τα τρία δεν είναι συγκρίσιμα:
1, το PLC είναι ένα προϊόν, με το οποίο μπορεί να αποτελέσει SCADA, DCS.
2, το DCS είναι ένας έλεγχος διεργασίας που αναπτύχθηκε, το PLC είναι ένα-σύστημα λογικού ελέγχου αναμετάδοσης.
3, το PLC είναι μια συσκευή, το DCS, το SCADA είναι το σύστημα.
Εν ολίγοις, το DCS χρησιμοποιείται κυρίως για αυτοματισμό διεργασιών, το PLC χρησιμοποιείται κυρίως για αυτοματισμούς εργοστασίων (γραμμή παραγωγής), το SCADA είναι κυρίως για ανάγκες ευρείας-περιοχής, όπως πετρελαιοπηγές, εκτείνονται για χιλιάδες μίλια αγωγών. Εάν από την άποψη του υπολογιστή και του δικτύου, είναι ενοποιημένα, ο λόγος για τον οποίο υπάρχει διαφορά, κυρίως στις απαιτήσεις εφαρμογής, το DCS συχνά απαιτεί προηγμένους αλγόριθμους ελέγχου. Όπως στη βιομηχανία διύλισης πετρελαίου, το PLC απαιτεί υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας, επειδή χρησιμοποιείται συχνά σε συστήματα αλληλοσύνδεσης, ακόμη και{3}}ασφαλών αστοχιών, το SCADA έχει επίσης ορισμένες ειδικές απαιτήσεις, όπως παρακολούθηση κραδασμών, υπολογισμός ροής, ρύθμιση αιχμής και κατώφλι κ.λπ.
Επομένως, μπορεί επίσης να θεωρηθεί απλά:
Το SCADA είναι η διαχείριση προγραμματισμού
Το DCS είναι το επίπεδο διαχείρισης εγκαταστάσεων
Το PLC είναι το επίπεδο εξοπλισμού πεδίου
Το σύστημα SCADA είναι μια μακρά ιστορία, αλλά ακόμα στην ταχεία ανάπτυξη των «νεογέννητων», με πολύπλοκο σύστημα, πρότυπα ανοιχτής διεπαφής και βάθος ολοκλήρωσης δικτύου Διαδικτύου και άλλα χαρακτηριστικά, την ανάγκη ενσωμάτωσης της παραγωγής, της ακαδημαϊκής κοινότητας, της έρευνας και της χρήσης όλων των πτυχών της έρευνας. και η ομάδα ανάπτυξης για να φτάσει τα προηγμένα του κόσμου επίπεδο, και σταδιακά να προωθήσει τη χρήση τοπικού συστήματος SCADA με ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας για την αντικατάσταση ξένων συστημάτων σε βασικούς κλάδους.