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Was ist ein SCADA-System und wie funktioniert es?

Von ·Kategorien: Technik erklärt·Published On: Dezember 1st, 2021·5,5 min read·

Wir werden immer wieder gefragt: „Was ist ein SCADA-System und wie funktioniert es?“ SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition. Es handelt sich dabei um ein Steuerungssystem, mit dem Daten von Industrieanlagen erfasst, analysiert und visualisiert werden können. Wir geben Ihnen eine grundlegende Einführung in SCADA und seine Funktionsweise. Anschließend zeigen wir Ihnen, wie Sie loslegen können.

Sie möchten sich lieber in einem kurzen Video über SCADA informieren? Dann sehen Sie sich hier unser Tech Edge-Video an.

Was ist ein SCADA-System?

Ein SCADA-System ist eine Kombination aus Hardware und Software. Sie ermöglicht die Erfassung der Daten in industriellen Prozessen und die Automatisierung dieser Prozesse. Dazu verbindet SCADA die Sensoren, die Geräte wie Motoren, Pumpen und Ventile überwachen, mit einem Server vor Ort oder an einem entfernten Standort.

SCADA-System-Hardware

Hardware wie Remote Terminal Units (RTU) oder speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) dienen als lokale Sammelstellen für die Erfassung von Sensordaten. Dabei werden oft Aktionen der angeschlossenen Geräte über eine programmierte Logik ausgelöst. Aktionen der angeschlossenen Geräte werden über eine programmierte Logik ausgelöst. In einem SCADA-System werden die Sensorinformationen von einem Computer gesammelt, der gemeinhin als „Gateway“ bezeichnet wird.

Gateways können in verschiedenen Formen auftreten.

  • Edge-Computer in der Nähe der Datenquelle können als Gateway fungieren. Sie verarbeiten die Daten vor Ort, bevor sie an die Cloud oder einen zentralen physischen Server übertragen werden.
  • Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human Machine Interfaces, HMI) können zusätzlich zur Bereitstellung einer Touchscreen-Schnittstelle für die Überwachung und Steuerung von Maschinen auch als Gateway fungieren.
  • Der Server selbst kann sowohl als Gateway wie auch als Kontrollzentrum für Ihre SCADA-Umgebung dienen.

Nach der Erfassung können diese Sensordaten entweder direkt mit Hilfe von SCADA-Software verarbeitet oder zur späteren Überprüfung gespeichert werden. Somit kann ein SCADA-System helfen, diese Prozesse vom selben Ort aus zu überwachen und zu steuern, an dem die Maßnahmen durchgeführt werden. Auch eine Fernsteuerung von einem anderen Ort aus ist möglich.

Speicherprogrammierbare Steuerung in der Industrie

Speicherprogrammierbare Steuerung in der Industrie

Wie ein SCADA-System funktioniert

Einer der größten Effizienzvorteile von SCADA ist die Möglichkeit, Systeme in Ihrer Anlage von mehreren Standorten aus zu überwachen und zu steuern. Je nach Konfiguration des SCADA-Steuerungssystems kann der Zustand Ihrer Produktionsprozesse von einem Arbeitsplatz mit Blick auf die Anlage oder von einer HMI direkt neben den Maschinen eingesehen werden. Sogar ein Einblick von zuhause aus ist für die Mitarbeitenden möglich.

Sie können auch mit einer SCADA-Umgebung interagieren, ohne direkt auf jedes Ereignis einzuwirken. Mithilfe logikbasierter Regeln kann Bedienpersonal beispielsweise die Ausführung bestimmter Aktionen vorgeben, wenn Sensoren Anomalien erkennen. Vibriert der Schneidkopf einer Sperrholzschneidemaschine zu stark? Die SCADA-Software kann so programmiert werden, dass die Maschine sofort abgeschaltet wird. Dadurch werden weitere potenzielle Schäden für Material oder Bedienpersonal vermieden.

Oft entscheidet man sich bei Anlagen für eine Mischform aus direkter und automatischer Steuerung. Dazu werden Regeln erstellt, die das Bedienpersonal auf den anormalen Betrieb aufmerksam machen. Das zuständige Betriebspersonal kann dann eine fundierte Entscheidung über die geeigneten nächsten Schritte treffen.

Wer nutzt SCADA?

Da SCADA in Echtzeit Einblick in den Zustand von Anlagen und Betriebsabläufen bietet, hilft es Geschäftsinhaber:innen und Betreiber:innen, intelligentere Entscheidungen zu treffen. Somit können die Effizienz verbessert und Ausfallzeiten minimiert werden. SCADA wird in zahlreichen Branchen eingesetzt. Dazu gehören Fertigungsanlagen, Öl- und Gasbetriebe sowie öffentliche Versorgungsunternehmen.

Von der Abwasseraufbereitung bis zur Verwaltung des Stromnetzes verlassen sich intelligente Städte zunehmend auf SCADA-Kontrollsysteme. So wird alles überwacht und optimiert, von Ampelschaltungen bis zum öffentlichen Stromverbrauch. Wenn eine Stadt in der Lage ist, Spitzen in der Ressourcennutzung zu erkennen, wie etwa im öffentlichen Nahverkehr oder beim Stromverbrauch, kann sie schneller reagieren.

Die Städte können ihre Ressourcen auch langfristig optimieren, wenn sie wiederkehrende Trends erkennen. So können bestimmte Temperaturen und Luftfeuchtigkeitswerte direkt damit korrelieren, dass die Bürger:innen ihre Heiz- oder Kühlsysteme einschalten. Damit kann das Netz darauf vorbereitet werden, die Stromerzeugung und -übertragung zu erhöhen, wenn sich diese Bedingungen entwickeln.

Moderne Fabriken überwachen Daten von Maschinensensoren, um die Wartung vorherzusagen, die Produktionsgeschwindigkeit zu überwachen und die Sicherheit des Bedienpersonals zu erhöhen. Wenn ein Gerät zu einem bestimmten Zeitpunkt in seinem Wartungszyklus weniger effizient wird, kann es rentabler sein, Wartungsmaßnahmen häufiger durchzuführen. Dadurch wird ein Engpass in der Produktion vermieden. Ohne ein SCADA-System wäre es schwierig, solche Muster manuell zu erkennen.

Ignition SCADA-System Ökosystem-Karte

Ein Beispiel für ein SCADA-System, das Ignition von Inductive Automation verwendet

Schritte zur Implementierung einer SCADA-Lösung

Implementieren Sie die SCADA-Lösung in folgenden Schritten:

  • Definieren Sie klar und deutlich, was Sie überwachen wollen.
  • Bestimmen Sie, welche Daten Sie derzeit sammeln und wie.
  • Fügen Sie Gateways hinzu, um die derzeitigen Datenerfassungspunkte zu verbinden.
  • Erstellen Sie neue Datenerfassungspunkte, falls gewünscht.
  • Zentralisieren Sie Ihre Daten an dem für die Überwachung vorgesehenen Ort.
  • Bilden Sie Daten in der SCADA-Software Ihrer Wahl ab.
  • Fügen Sie Visualisierungen von Daten und Steuerungen hinzu.
  • Definieren Sie Automatisierungen und Regeln.

Die SCADA-Software übernimmt dann die Aufgabe, Sie bei der Interaktion mit Ihrer Anlage zu unterstützen. Sie macht Sie auf Probleme aufmerksam, informiert Sie über die vorausschauende Wartung und bietet Kontrolle über eine Handvoll oder Tausende von Geräten.

Es mag auf den ersten Blick kompliziert erscheinen. Jedoch besteht das Ziel im Wesentlichen darin, die Dinge, die Sie überwachen und steuern wollen, mit dem Ort zu verbinden, von dem aus Sie sie überwachen und steuern wollen.

Integrierte SCADA-Software

OnLogic arbeitet mit den SCADA-Experten von Inductive Automation zusammen. Sie sind die Erfinder der beliebten und leistungsstarken Ignition SCADA-Software. Unser Angebot an Hardware mit vorinstallierter Ignition Edge-Software kann Ihnen helfen, eine SCADA-Lösung schneller in Betrieb zu nehmen. Wir kombinieren unsere verlässliche, für industrielle Umgebungen konzipierte Hardware mit einer Software, die speziell für die Rationalisierung moderner SCADA-Implementierungen entwickelt wurde.

Angesichts der Datenmengen, die in modernen Industrieanlagen anfallen, war die Chance zur Optimierung noch nie so groß wie heute. Das Konzept der Datenerfassung und -auswertung ist nicht neu. Jedoch bieten die heutigen SCADA-Lösungen unglaubliche Einblicke und Möglichkeiten, die früher nicht gegeben waren.

Sie haben noch Fragen zu SCADA? Dann schreiben Sie sie in die Kommentare oder wenden Sie sich an unser Team aus Expert:innen.

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About the Author: Patrick Metzger

Patrick is the Partnership Marketer at OnLogic. His love for technology started with building computers from components with his father as a child and continues to this day. With a professional background in IT, Marketing, Media Production and SaaS, communication is the passion that brings it all together. Patrick currently lives in Richmond, VT, taking advantage of all the outdoor adventures Vermont has to offer.
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