SCADA là gì? Tại sao nhà máy sản xuất lại cần SCADA?

Nếu bạn là một doanh nghiệp sản xuất bạn chắc biết đến vai trò của SCADA là gì? SCADA hiện là hệ thống quan trọng hàng đầu đối với các nhà máy công nghiệp lớn. Đầu tư xây dựng hệ thống SCADA cũng đang trở thành xu hướng được nhiều nhà máy công nghiệp tại Việt Nam quan tâm. Vậy SCADA là gì và tại sao các nhà máy lại cần đến hệ thống này?

>>>Đọc thêm: IIoT là gì? Lý do vì sao cần số hóa và áp dụng IIoT

Khái niệm về SCADA là gì?

SCADA là gì? SCADA là viết tắt của cụm từ Supervisory Control and Data Acquisition. Đây được hiểu là hệ thống quản lý tự động hóa quy trình liên tục hay rời rạc trong công nghiệp với chức năng chính là điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu.

Một hệ thống SCADA được triển khai tại doanh nghiệp nhằm mục đích kết nối đến các hệ thống điều khiển công nghiệp để thu thập, giám sát, điều khiển và lưu trữ xử lý dữ liệu được thu nhận được. Để thực hiện được công việc này, hệ thống SCADA phải có khả năng kết nối đến nhiều thiết bị nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quát về cả hệ thống và can thiệp kịp thời vào hệ thống đó khi cần thiết.

Với khả năng duy trì hiệu quả sản xuất, xử lý dữ liệu giúp nhà máy đưa ra các quyết định kịp thời và dự báo các sự cố có thể xảy ra để giảm thiểu thời gian ngừng sản xuất, hệ thống SCADA đang được phát triển và đưa vào sử dụng rộng rãi tại nhiều lĩnh vực tại Việt Nam.

[Video] Smart factory – Nhà máy thông minh là gì?

Smart Factory là một môi trường mà máy móc và các thiết bị sản xuất được kết nối với nhau và hoạt động theo quy trình tự động hóa tối đa. Trong đó, nhờ ứng dụng thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0 như Internet vạn vật (IoT), AI, Big data, toàn bộ thông tin trong quá trình sản xuất đều được ghi nhận và kiểm soát một cách đồng bộ trong thời gian thực.

Xem thêm

Cụ thể, hệ thống SCADA có thể được sử dụng rộng rãi ở tất cả các lĩnh vực như quản lý sản xuất (sản xuất điện, thép, hóa chất…); quan trắc từ xa (trạm bơm, xử lý nước thải…); giám sát tòa nhà (nhiệt độ – độ ẩm, điều hòa không khí,…).

Hệ thống SCADA hiện đại
Các hệ thống SCADA hiện đại cho phép dữ liệu thời gian thực từ sàn nhà máy được truy cập từ mọi nơi trên thế giới. Quyền truy cập thông tin thời gian thực này cho phép chính phủ, doanh nghiệp và cá nhân đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu về cách cải thiện quy trình của họ. Nếu không có phần mềm SCADA, sẽ vô cùng khó khăn nếu không muốn nói là không thể thu thập đủ dữ liệu để đưa ra các quyết định một cách nhất quán và đầy đủ thông tin.

Ngoài ra, hầu hết các ứng dụng thiết kế SCADA hiện đại đều có khả năng phát triển ứng dụng nhanh chóng (RAD) cho phép người dùng thiết kế các ứng dụng tương đối dễ dàng, ngay cả khi họ không có kiến ​​thức sâu rộng về phát triển phần mềm.

Việc đưa các tiêu chuẩn và thông lệ CNTT hiện đại như SQL và các ứng dụng dựa trên web vào phần mềm SCADA đã cải thiện đáng kể hiệu quả, bảo mật, năng suất và độ tin cậy của hệ thống SCADA.

Phần mềm SCADA sử dụng sức mạnh của cơ sở dữ liệu SQL mang lại lợi thế rất lớn so với phần mềm SCADA cũ. Một lợi thế lớn của việc sử dụng cơ sở dữ liệu SQL với hệ thống SCADA là nó giúp tích hợp dễ dàng hơn vào các hệ thống MES và hệ thống ERP hiện có, cho phép dữ liệu lưu chuyển liên tục qua toàn bộ tổ chức.

Dữ liệu lịch sử từ hệ thống SCADA cũng có thể được đăng nhập vào cơ sở dữ liệu SQL, cho phép phân tích dữ liệu dễ dàng hơn thông qua xu hướng dữ liệu.

Video chi tiết về hệ thống SCADA là gì?

Hệ thống SCADA được cấu tạo như thế nào?

Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) là một hệ thống các yếu tố phần mềm và phần cứng cho phép các tổ chức công nghiệp:

• Kiểm soát các quy trình công nghiệp tại địa phương hoặc tại các địa điểm từ xa
• Theo dõi, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực
• Tương tác trực tiếp với các thiết bị như cảm biến, van, máy bơm, động cơ, v.v. thông qua phần mềm giao diện người-máy (HMI)
• Ghi lại các sự kiện vào một tệp nhật ký
• Hệ thống SCADA rất quan trọng đối với các tổ chức công nghiệp vì chúng giúp duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu để đưa ra các quyết định thông minh hơn và truyền đạt các vấn đề của hệ thống để giúp giảm thiểu thời gian chết.

Kiến trúc SCADA cơ bản bắt đầu với bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) hoặc đơn vị đầu cuối từ xa (RTU). PLC và RTU là các máy vi tính giao tiếp với một loạt các đối tượng như máy móc trong nhà máy, HMI, cảm biến và thiết bị đầu cuối, sau đó định tuyến thông tin từ các đối tượng đó đến máy tính bằng phần mềm SCADA. Phần mềm SCADA xử lý, phân phối và hiển thị dữ liệu, giúp người vận hành và các nhân viên khác phân tích dữ liệu và đưa ra các quyết định quan trọng.

Ví dụ, hệ thống SCADA nhanh chóng thông báo cho người vận hành rằng một lô sản phẩm có tỷ lệ lỗi cao. Người vận hành tạm dừng hoạt động và xem dữ liệu hệ thống SCADA qua HMI để xác định nguyên nhân của sự cố. Người điều hành xem xét dữ liệu và phát hiện ra rằng Máy 4 đã bị trục trặc. Khả năng của hệ thống SCADA thông báo cho người vận hành về một vấn đề giúp họ giải quyết vấn đề đó và ngăn chặn việc mất thêm sản phẩm.

Sơ đồ cơ bản của hệ thống SCADA

>>>Đọc thêm: Chuyển đổi số nhà máy của bạn với hệ thống MES

Lợi ích của hệ thống SCADA đối với doanh nghiệp sản xuất

Hệ thống SCADA đang là nhu cầu cần thiết và cũng là xu hướng đầu tư của nhiều nhà máy trong lĩnh vực công nghiệp hiện nay tại Việt Nam. Vậy tại sao hệ thống này lại được nhiều doanh nghiệp quan tâm và triển khai đến như vậy? Những lợi ích của SCADA có thể mang đến cho doanh nghiệp sản xuất dưới đây sẽ lý giải tại sao:

• Nâng cao năng lực sản xuất. Nhờ vào chức năng phân tích các quy trình và hoạt động sản xuất, nhà quản lý doanh nghiệp có thể sử dụng các dữ liệu để nâng cao năng suất sản xuất.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm. Cũng nhờ vào việc phân tích các hoạt động, xử lý tình huống kịp thời, nhà máy có thể nhận biết và tìm được các phương án hạn chế, ngăn chặn các sai sót, giảm lượng sản phẩm lỗi hỏng trong quá trình sản xuất.
• Cải tiến quy trình hoạt động. Có thể khẳng định khả năng tổng hợp, lưu trữ và phân tích dữ liệu đóng một vai trò vô cùng quan trọng cho các doanh nghiệp. Nhờ vào các dữ liệu đã được xử lý, nhà quản lý có cơ sở để cải thiện quy trình tốt hơn với chi phí sản xuất thấp hơn, mang đến hiệu quả cao hơn.
• Giảm thời gian và chi phí vận hành, bảo trì. Hệ thống điều khiển và giám sát tự động SCADA giúp nhà máy có thể giảm thiểu lượng nhân công cho hoạt động giám sát. Đồng thời nhờ vào hệ thống này, nhà quản lý có thể phát hiện kịp thời sự cố hỏng hóc giúp doanh nghiệp chủ động phương án bảo trì và thay thế phù hợp.
• Tăng tính an toàn cho hoạt động sản xuất. Hệ thống SCADA thay thế con người giám sát, điều khiển máy móc tại những khu vực nguy hiểm. Do vậy các sự cố, an toàn lao động trong quá trình vận hành, sản xuất cũng sẽ được giảm thiểu.
• Bảo toàn vốn đầu tư cho chủ nhà máy, doanh nghiệp. Bài toán chi phí – lợi ích luôn khiến các nhà quản lý đau đầu khi xem xét đầu tư nâng cấp hệ thống để đảm bảo hoạt động lâu dài, hiệu quả. Một hệ thống SCADA được thiết kế mở sẽ cho phép nhà quản lý sửa đổi tùy chỉnh theo quy mô sản xuất. Từ đó giúp loại bỏ tính nhất thời, tiếp tục đầu tư nâng cấp với chi phí thấp hơn nhiều.

Ai nên ứng dụng hệ thống SCADA?

Ai sử dụng SCADA?
Các hệ thống SCADA được sử dụng bởi các tổ chức công nghiệp và các công ty trong khu vực công và tư nhân để kiểm soát và duy trì hiệu quả, phân phối dữ liệu cho các quyết định thông minh hơn và truyền đạt các vấn đề của hệ thống để giúp giảm thiểu thời gian chết. Hệ thống SCADA hoạt động tốt trong nhiều loại hình doanh nghiệp khác nhau bởi vì chúng có thể từ cấu hình đơn giản đến lắp đặt lớn, phức tạp. Hệ thống SCADA là xương sống của nhiều ngành công nghiệp hiện đại, bao gồm:

• Năng lượng
• Đồ ăn và đồ uống
• Chế tạo
• Dầu khí
• …

Hầu như ở bất cứ nơi nào bạn nhìn vào thế giới ngày nay, có một số loại hệ thống SCADA đang hoạt động đằng sau hậu trường: duy trì hệ thống lạnh tại siêu thị địa phương, đảm bảo sản xuất và an toàn tại nhà máy lọc dầu, đạt được tiêu chuẩn chất lượng tại nhà máy xử lý nước thải, hoặc thậm chí theo dõi sử dụng năng lượng của bạn ở nhà, để đưa ra một vài ví dụ. Hệ thống SCADA hiệu quả có thể tiết kiệm đáng kể thời gian và tiền bạc

Hệ thống SCADA đang được phát triển theo xu hướng nào?

Mặc dù vai trò của SCADA đã được công nhận và được ứng dụng tại mọi mặt trong sản xuất, nhưng hệ thống này cũng đang có những biến đổi mạnh mẽ. Điều này được lý giải bởi sự phát triển không ngừng nghỉ của các công nghệ, phần mềm sản xuất hiện đại trong cách mạng công nghiệp 4.0. Hệ thống này cũng cần được biến đổi và tích hợp nhiều thứ hơn để có thể phát huy nhiều hơn các chức năng của mình.

Xu hướng phát triển chính hiện nay của SCADA đó là Web-Based SCADA. Một SCADA truyền thông truyền thống hoạt động theo cơ chế truyền thông nối tiếp điểm – đa điểm qua đường dây thuê bao hoặc hệ thống vô tuyến riêng biệt. Tuy nhiên, sự xuất hiện của giao thức Internet (Internet Protocol), khái niệm Internet SCADA hay Web-Based SCADA cũng hình thành.

Web-based SCADA sử dụng công nghệ IP, được bao gồm từ các IP Tunnel, relay khung, cáp hay radio để liên kết các mạng SCADA từ trung tâm điều khiển đến các thiết bị có địa chỉ IP riêng hoặc sử dụng các thiết bị hỗ trợ IP, dựa trên nền tảng website.

Mặc dù, xu hướng phát triển SCADA này cũng mang lại bài toán về chi phí và bảo mật cho các nhà phát triển. Tuy nhiên, khả năng kết nối trên phạm vi và quy mô rộng rãi hơn và có thể tiêu chuẩn hóa tốt là những ưu điểm không thể bàn cãi của Web-based SCADA.

Kết luận

Hy vọng bài viết đã giúp bạn có được sự câu trả lời cho câu hỏi SCADA là gì? Vai trò SCADA trong doanh nghiệp, nhà máy sản xuất ngày càng được khẳng định dựa vào sự phổ biến rộng rãi của hệ thống này. Đây là xu hướng phát triển tất yếu của nhà máy nếu như họ muốn hòa vào nhịp độ công nghệ hóa 4.0 nhanh hơn và có thể thừa hưởng lợi ích từ quá trình này. Để được tư vấn kỹ hơn về hệ thống này cũng như các giải pháp hoàn thiện nhà máy công nghiệp khác, doanh nghiệp vui lòng với ITG Việt Nam qua số Hotline  092.6886.855

Tag: Scada là gì