Hệ thống DCS & SCADA
SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition là một hệ thống quản lý tự động hóa trong công nghiệp với chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Hệ thống SCADA bắt đầu trở thành “xương sống” của nhiều ngành công nghiệp hiện đại khi các bộ vi xử lý và điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller) được phát triển và tích hợp vào đầu những năm 1970.
Từ đó tạo ra nền tảng công nghệ cho các doanh nghiệp nâng cao khả năng quản lý và kiểm soát quy trình tự động hóa cũng như giúp người vận hành phân tích dữ liệu một cách chính xác để kịp thời đưa ra những quyết định quan trọng.
Hình 1. Giải pháp ứng dụng SCADA trong giám sát hệ thống lưới điện toàn nhà máy
Thiên Tân xây dựng và phát triển phần mềm PLC/SCADA, DCS dựa trên thiết bị của hãng Siemens:
- PLC: S7 1200, S7 1500, S7 400.
- SCADA: WinCC, TIA Portal.
- DCS: PCS7, Cemat, Simatic Batch, Route Control.
- Safety Matrix.
Các ứng dụng điều khiển trong thực tế
Trong một hệ thống sản xuất công nghiệp hay dân dụng các ứng dụng điều khiển có thể được phân chia thành ba loại sau:
-
Điều khiển logic tuần tự (sequence logic control)
-
Điều khiển điều chỉnh (regulatory control)
-
Giám sát – vận hành và thu thập số liệu (SCADA)
Tùy theo tính chất của quá trình các yêu cầu về các ứng dụng này có thể khác nhau. Có quá trình gồm chủ yếu là ứng dụng điều khiển logic như trong các phân xưởng lắp ráp nhưng cũng có quá trình gồm chủ yếu là các ứng dụng điều khiển điều chỉnh như trong các nhà máy hóa chất nơi quá trình sản xuất là liên tục. Riêng yêu cầu về giám sát - vận hành là tồn tại trong hầu hết nếu không muốn nói là tất cả các hệ thống, ít nhất là cho tới thời điểm hiện nay.
-Hệ thống điều khiển phân tán dựa trên các phần cứng và phần mềm điều khiển và thu thập dữ liệu trên cơ sở 1 đường truyền thông tin tốc độ cao, các module được phân tán và tổ chức theo 1 cấu trúc nhất định với một chức năng và nhiệm vụ riêng. Các thiết bị giao tiếp trên đường truyền tốc độ cao này cho phép ghép nối dễ dàng với các bộ PLC, Controller , các máy tính điều khiển giám sát khác.
- Các chức năng điều khiển được phân bố khắp hệ thống thay vì xử lý tập trung trên một máy tính đơn lẻ. Một hệ thống DCS tiêu biểu có các trạm điều khiển hoạt động độc lập và điều khiển từng bộ phận chuyên dụng của nhà máy...
- Khả năng xử lý tín hiệu tương tự và chạy các trình tự phức tạp là thế mạnh của hệ thống DCS
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu)
- Có thể hiểu SCADA là hệ thống dùng trong các ứng dụng điều khiển quá trình,công nghiệp hóa chất, truyền tải điện năng.. nó dựa trên 1 máy tính xử lý trung tâm (máy chủ) , dữ liệu thu thập từ các cảm biến đặt tại các phân xưởng, các tòa nhà,.. hay các trạm từ xa được gửi về máy tính trung tâm để quản lý và điều khiển ( với 1 số lượng hạn chế các lệnh điều khiển được định nghĩa trước, gửi tới các cơ cấu chấp hành).
Theo góc nhìn phương pháp lập trình và thực thi hệ thống
Phần này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về sự khác nhau giữa SCADA và DCS qua phương pháp lập trình và thực thi hệ thống. Trước hết là mô tả các bước trong lập trình cho một hệ thống SCADA:
- Từ sơ đồ công nghệ (P&ID) các kỹ sư lập trình lập bảng ánh xạ giữa các biến trong PLC với phần mềm SCADA (hình 3a).
- Sau đó kỹ sư lập trình tiến hành lập trình điều khiển cho PLC dựa vào bảng nguyên lý điều khiển đã thiết kế (hình 3b). Chủng loại PLC được lựa chọn dựa vào nhiều tiêu chí của dự án.
- Các kỹ sư sẽ tiến hành cấu hình và lập trình cho các Remote I/O (hình 3c).
- Nhóm các kỹ sư khác tiến hành cấu hình cho các thiết bị trường (hình 3d).
- Nhóm kỹ sư SCADA tiến hành lập trình ứng dụng SCADA (hình 3e) sử dụng các công cụ đã được lựa chọn dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau của dự án.
- Cuối cùng tất cả các nhóm cùng nhau kiểm tra lại kết nối giữa các quan hệ SCADA – PLC – Remote I/O – Thiết bị trường (hình 3f).
Đối với hệ thống DCS thì cách làm sẽ gọn hơn:
- Hệ thống được thiết lập bởi một DCS server và nhiều máy kỹ thuật (hình 4a, phần khung màu xanh).
- Hệ thống DCS này từ phần cứng và phần mềm, công nghệ, truyền thông đều xuất xứ từ một hãng cung cấp.
- Các kỹ sư sẽ tạo một dự án thống nhất trong đó gồm chương trình PLC và chương trình SCADA được nối kết một cách chặt chẽ.
- Khi dự án đã lập trình xong, bước tiếp theo là thực thi dự án (hình 4b): Chương trình điều khiển sẽ được tải vào PLC; chương trình SCADA sẽ được chạy trên các máy tính SCADA; phần cấu hình và chương trình của Remote I/O, thiết bị trường sẽ được tải xuống các thiết bị này.
Mọi thông tin chi tiết vui lòng liên hệ với chúng tôi:
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT ĐIỆN THIÊN TÂN
🏠 Trụ sở chính: 1685/37 Lê Văn Lương, Ấp 3, xã Nhơn Đức, huyện Nhà Bè, thành phố HCM
🏠 Địa chỉ Văn phòng đại diện: DP12, Biệt thự Dragon Parc, Khu dân cư Phú Long, Đường Nguyễn Hữu Thọ, Xã Phước Kiển, Huyện Nhà Bè, TP.HCM
📞 Điện thoại: 028 3636 7192 📠 FAX: 028 3636 7092
🏘 Hotline: 0985 715 585
📧 Email: info@thientanetc.com