Wat is een SCADA-systeem en hoe werkt het?

We krijgen vaak de vraag: “Wat is SCADA en hoe werkt het?” SCADA staat voor Supervisory Control and Data Acquisition. Het is een soort controlesysteem dat data verzamelt, analyseert en visualiseert. Dit artikel geeft je een algemene inleiding over hoe SCADA-systemen werken en waar te beginnen met het implementeren van je SCADA-oplossing.

Wat is een SCADA-systeem?

Een SCADA-systeem is een combinatie van hardware en software die industriële processen automatiseert door het vastleggen van real-time OT-data (Operational Technology). SCADA verbindt de sensoren die apparatuur controleren, zoals motoren, pompen en kleppen, met een lokale of remote server.Een SCADA-systeem stelt organisaties in staat om:

• Processen lokaal of op afstand te beheren.

• Real-time data te verkrijgen, analyseren en weer te geven.

• Directe interactie te hebben met industriële apparatuur zoals sensoren, ventielen, pompen en motoren.

• Gebeurtenissen te registreren en archiveren, zodat deze in de toekomst kunnen worden opgezocht, of er rapportages van kunnen worden gemaakt.

Afhankelijk van de configuratie van het SCADA-controlesysteem kan de staat van industriële processen bekeken worden vanaf een werkstation van een operator die uitkijkt over een industriële installatie, vanaf een HMI recht naast de machines, of zelfs vanuit het huis van een medewerker.

SCADA-systeemhardware: hoe werkt SCADA?

SCADA-hardware zoals Remote Terminal Units (RTU’s) en Programmable Logic Controllers (PLC’s) dienen als lokale verzamelpunten voor sensor-data. Deze hardware in een modern SCADA-systeem zal vaak acties triggeren op basis van geprogrammeerde logica. In een SCADA-systeem wordt de verzamelde data van de sensoren bijeengebracht door een computer die ook wel “gateway” wordt genoemd.

Verschillende edge workloads gebruiken industriële systemen op verschillende manieren.

• Gateways geven de data van PLC’s door aan servers of de edge.

• Edge computers staan dicht bij de bron van de data en kunnen als gateway dienen. Ze verwerken de data echter op locatie en sturen deze vervolgens naar de cloud of een centrale fysieke server. Dit maakt snellere beslissingen mogelijk op het lokale niveau en bespaart bandbreedte en geld.

• Human Machine Interfaces (HMI’s) bieden een lokale interface met touchscreen voor het controleren en besturen van machines. Deze kunnen ook dienen als gateways of edge computers.

• De server dient als control center voor je SCADA-omgeving. Je lokale historian server (historische data, continu vastgelegd) kan hierop staan. Afhankelijk van de instellingen kan deze ook rapporteren aan de cloud of een grotere server op het netwerk van het bedrijf.

Als de sensordata zijn verzameld, kan er meteen actie worden ondernomen via de SCADA-software. Het verwerken en visualiseren kan achteraf als deze gegevens worden opgeslagen. SCADA-systemen kunnen helpen om toezicht te houden op processen. Dit kan vanaf dezelfde locatie als waar de acties worden uitgevoerd, of vanaf een andere locatie.Programmeerbare logica-controller (PLC) in industriële omgeving.

Voorbeelden van een SCADA-systeem

SCADA biedt real-time inzicht in processen op lokatie en helpt eigenaren en beheerders van bedrijven beter geïnformeerde keuzes te maken, wat de efficiëntie verhoogt en downtime beperkt. Maar hoe wordt SCADA gebruikt in toepassingen in de echte wereld? Laten we kijken naar enkele vaak voorkomende toepassingen.

Olie en gas

SCADA wordt veel gebruikt in de olie- en gasindustrie voor industriële procesautomatisering. Omdat de kosten van ongeplande downtime mogelijk oplopen tot meer dan $1 miljoen voor slechts één uur, is het van cruciaal belang dat je over de juiste oplossing beschikt. Met een SCADA-oplossing kunnen bedrijven meer inzicht krijgen in zaken als tankniveaus, temperatuur, druk en stroming zonder dat ze ter plaatse hoeven te zijn. Op deze informatie kan vervolgens automatisch worden gereageerd.

Als sensoren bij een SCADA-systeem bijvoorbeeld lezen dat de druk in een put zich tot een onveilig niveau begint op te bouwen, kan er een waarschuwing worden verzonden en kunnen systemen automatisch worden uitgeschakeld. Deze zichtbaarheid is niet alleen essentieel voor het garanderen van de veiligheid van het personeel op locatie, maar kan ook helpen kostbare downtime te voorkomen en middelen te besparen.

Smart cities

Van waterzuivering tot het beheer van het elektriciteitsnet; Smart Cities vertrouwen steeds vaker op SCADA-controlesystemen. Ze controleren en optimaliseren alles van verkeerslichtpatronen tot openbaar energieverbruik. Als een stad pieken ziet in gebruik van resources als openbaar vervoer of energieverbruik, kunnen ze sneller reageren.

Naarmate trends worden waargenomen, kunnen steden resources op de lange termijn ook optimaliseren. Bepaalde temperaturen en luchtvochtigheid kunnen bijvoorbeeld direct in verband staan met wanneer inwoners hun verwarming of airco aanzetten. De gemeente kan dan het elektriciteitsnet voorbereiden op verhoogde productie en levering van stroom, wanneer deze omstandigheden plaatsvinden.

Op een specifieker niveau zal ook het groeiende aantal elektrische auto’s dat tegelijkertijd wordt opgeladen een steeds groter effect hebben op elektriciteitsnetten van steden. SCADA-systemen zijn één manier om te helpen ontwikkelende stroombehoeften zoals deze te monitoren en de nodige aanpassingen te maken.

Smart Manufacturing

Moderne fabrieken gebruiken SCADA om gegevens van machinesensoren te monitoren. Op basis van die gegevens kunnen ze onderhoud voorspellen, de uitvoersnelheid bewaken en de veiligheid van de machinist vergroten. Stel, de data geeft aan dat de draaibare bithouder op een multiplexsnijmachine overmatig trilt. De SCADA-software kan zo worden geprogrammeerd dat de machine onmiddellijk wordt uitgeschakeld om persoonlijk letsel en mogelijke schade aan materialen te voorkomen.

Een ander voorbeeld is het gebruik van SCADA voor voorspellend onderhoud. Een apparaat kan op een bepaald punt in de onderhoudscyclus minder efficiënt worden. Met een SCADA-systeem kun je dit patroon herkennen en het onderhoudsschema wijzigen om een ​​knelpunt in de productie te voorkomen. Zonder een SCADA-systeem is het vaak lastig om dergelijke patronen handmatig te herkennen.

Met SCADA kunnen productiefaciliteiten kiezen voor een hybride versie van directe en geautomatiseerde besturing op basis van regels. Het systeem kan automatisch reageren op abnormale gegevens, of het kan een operator waarschuwen in geval van een abnormale werking, waarna de operator een weloverwogen beslissing kan nemen over de juiste volgende stappen. 

Een SCADA-oplossing implementeren

Volg deze stappen voor een geslaagde implementatie van een SCADA-oplossing:

• Zorg dat je goed begrijpt en definieert wat je wilt meten en controleren.

• Inventariseer welke data je momenteel verzamelt en hoe.

• Begin klein: kies één set data en één locatie voor een proof-of-concept (POC).

• Definieer schaalbare architectuur.

• Voeg gateways toe om huidige data-verzamelpunten met elkaar te verbinden.

• Voeg, indien gewenst, nieuwe data-verzamelpunten toe.

• Centraliseer je data op de gewenste controlelocatie.

• Breng de data in kaart met behulp van je gekozen SCADA-software.

• Voeg visualisaties toe van deze data en de bediening.

• Definieer automatisering en regels.

Hierna doet de SCADA-software het werk voor je. De software helpt je met interactie met je installatie, houdt je op de hoogte van problemen, helpt je keuzes te maken over preventief onderhoud en geeft je de controle over een handvol of zelfs duizenden gateways.

Het lijkt in het begin misschien ingewikkeld, maar de doelen zijn simpel. Ten eerste, verbind de zaken die je wilt controleren. Dan kies je de locatie van waaruit je dit wilt gaan doen.

Geintegreerde SCADA-software

Gezien de hoeveelheid data die in moderne industriële faciliteiten wordt geproduceerd, zijn de mogelijkheden voor optimalisatie groter dan ooit. Het idee van data verzamelen en erop reageren is niets nieuws. Maar de SCADA-oplossingen van vandaag de dag bieden ongelooflijke inzichten en mogelijkheden die tot nu toe niet haalbaar waren.

OnLogic werkt samen met de SCADA-experts van Inductive Automation. Zij bouwden de populaire en krachtige SCADA-software Ignition. Deze werd specifiek ontwikkeld om moderne industriële automatiseringsimplementaties te stroomlijnen. Onze lijn Ignition-ready edge gateways bieden een solide basis waarmee je sneller een SCADA-toepassing kunt realiseren.

Wil je meer weten over SCADA? Download ons eBook!

Gerelateerde blogs

Wat is een Programmable Logic Controller (PLC)

Hoe vind je de juiste edge computer

3 overwegingen bij het kiezen van een HMI voor Ignition

Wat zijn de beste pc's voor de olie- en gasindustrie

OnLogic-computers verkennen

Computers voor productie

Gateways

Edge servers

Overige resources

Inductive Automation

ITIC-rapport over de uitvaltijd kosten per uur

Opmerking van de redactie: Inductive Automation heeft hun Ignition onboard-programma beëindigd. Ignition-licenties moeten nu rechtstreeks via Inductive Automation worden aangeschaft. Hoewel de IGN-versies van onze oplossingen niet langer beschikbaar zijn, blijven onze computers uitstekend geschikt voor gebruik met Ignition-software. Ontdek hier onze aanbevolen hardware.