اسکادا (SCADA)

SIT Control

Twitter

سامانه سرپرستی و گردآوری داده یا اسکادا (به انگلیسی: SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition) به سامانه‌ های کنترل و اندازه‌گیری در مقیاس بزرگ اطلاق می‌شود. معمولا منظور از اسکادا یک سامانه مرکزی است که نظارت و کنترل یک سایت یا سیستم گسترده در فواصل زیاد (در حد چندین کیلومتر) را بر عهده دارد.

در یک سیستم اسکادا اتاق کنترل می تواند بر پایه داده‌ های بدست ‌آمده دستور های لازم را صادر کند. همچنین این داده ‌ها در یک سیستم ثبت اطلاعات یا سیستم مدیریت پایگاه داده ذخیره می ‌شوند که معمولا قابلیت ترسیم نمودار و تحلیل اطلاعات را هم دارد.

هسته بنیادی این سامانه بسته های نرم‌ افزاری پیشرفته ای هستند که برروی سخت افزار های مشخصی همچون PLCها و یا RTUها نهاده شده اند. مفاهیم سیستماتیک سیستم اسکادا شامل سیگنال های ورودی / خروجی، کنترلگرها، HMI، شبکه ها، ارتباطات، پایگاه های داده و نرم افزار می باشد.  به عنوان مثال یک PLC می تواند جریان آب خنک کننده قسمتی از یک پروسه صنعتی را کنترل کند؛ در حالی که سیستم اسکادا می تواند به کاربر اجازه دهد که تنظیمات کنترلی جریان را تغییر دهد و می تواند 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.

سیستم SCADA همانطور که از نام آن پیداست یک سیستم کنترل کامل نیست بلکه جهت ارائه مدیریت نظارت و بررسی برکنترل و جمع آوری اطلاعات طراحی شده است.

RTU  در مقایسه با PLC

RTU (پایانه راه دور) یک کامپیوتر مستحکم با رابط رادیویی بسیار خوب است که در ایستگاه ‌هایی که ارتباطات در آن‌ ها مشکل تر است استفاده می ‌شود. یکی از معایب RTU برنامه ریزی ضعیف آن‌ ها است. گرچه RTUهای مدرن برنامه ریزی خوبی ارائه کرده اند که با PLC ها قابل قیاس است.

PLC (کنترلر منطقی برنامه پذیر) یک کامپیوتر کوچک صنعتی است که معمولا در کارخانه ‌ها یافت می‌‌ شود. استفاده اصلی آن جایگزینی منطق رله ای یک کارخانه یا فرآیند است. امروزه PLC  به دلیل برنامه ریزی بسیار خوب آن در سیستم های اسکادا استفاده می شود. PLC های اولیه هیچ پورت ارتباط سریالی برای ارتباط رادیویی به منظور انتقال داده ‌ها نداشتند. امروزه PLC ها دارای ویژگی ‌های ارتباطی وسیع و پشتیبانی گسترده ای از دستگاه‌ های رادیویی متداول در سیستم ‌های اسکادا هستند. در آینده نزدیک شاهد ادغام RTUها و PLCها خواهیم بود.

 اهداف اولیه و طراحی و تولید اسکادا عبارتند از:

• مونیتورینگ
• مدیریت در تصمیم گیری در کنترل

اعلام اخطار و آلارم در مواقع مورد نیاز از طریق یک مرکز واحد

موارد استفاده از اسکادا:

• تاسیسات هسته ای
• سیستم های کنترل ترافیک
• فرایند های شیمیایی
• حمل و نقل
• سیستم‌ های آبرسانی شهری
• کنترل تولید و توزیع انرژی الکتریکی
• خطوط نفت و گاز

قابلیت های اسکادا:

• قابلیت مانیتورینگ در هر لحظه
• صرفه جویی در زمان
• صرفه جویی درمصرف انرژی
• قابلیت تعمیر و بررسی در لحظه بروز مشکل
• ثبت و ضبط تمامی عملیات های انجام شده
• قابلیت شناسایی سیستم هایی که ریسک بالاتری در بروز مشکلات دارند

ساختار سخت افزاری اسکادا

دو لایه بنیادی در دستگاه SCADA به اینگونه ند:

• Client Layer که یک راه گفت و شنود بین کاربر و رایانه فراهم می کند
• Data Server Layer که بیشتر داده های فرآیند های کنترل را اداره می کند

ارتباطات درونی

پیوند Server-Client و Server- Server بر پایه event-driven است و از پرو تکل TCP/IPبهره می برند.