القائمة الرئيسية

الصفحات

ما هو نظام سكادا ؟

ما هو نظام سكادا ؟ نظام الرقابة الإشرافية وحيازة البيانات (SCADA) هو نظام من عناصر البرمجيات والأجهزة التي تسمح للمنظمات الصناعية بما يلي :

  • السيطرة على العمليات الصناعية محليا أو في المناطق النائية .
  • مراقبة وجمع ومعالجة البيانات في الوقت الحقيقي .
  • تتفاعل مباشرة مع الأجهزة مثل المستشعرات والصمامات والمضخات والمحركات وأكثر من خلال برنامج واجهة بين الإنسان والآلة (HMI) .
  • تسجيل الأحداث في ملف السجل .

تعتبر أنظمة SCADA حاسمة بالنسبة للمنظمات الصناعية لأنها تساعد في الحفاظ على الكفاءة ، ومعالجة البيانات لاتخاذ قرارات أكثر ذكاءً ، وتوصيل مشكلات النظام للمساعدة في تخفيف وقت التوقف عن العمل.

تبدأ بنية SCADA الأساسية بوحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLCs) أو وحدات طرفية بعيدة (RTUs). PLCs و RTUs) .. هي الحواسيب الصغيرة التي تتواصل مع مجموعة من الكائنات مثل آلات المصنع ، HMI ، وأجهزة الاستشعار ، والأجهزة الطرفية ، ثم توجيه المعلومات من تلك الأشياء إلى أجهزة الكمبيوتر مع برنامج SCADA. يقوم برنامج SCADA بمعالجة وتوزيع البيانات ، مما يساعد المشغلين وغيرهم من الموظفين على تحليل البيانات واتخاذ القرارات المهمة.

على سبيل المثال ، يقوم نظام SCADA بسرعة بإعلام المشغل بأن مجموعة من المنتجات تظهر نسبة عالية من الأخطاء. يقوم المشغل بإيقاف العملية مؤقتًا وعرض بيانات نظام SCADA عبر HMI لتحديد سبب المشكلة. يقوم المشغل بمراجعة البيانات ويكتشف أن الماكينة 4 معطلة. تساعد قدرة نظام SCADA على إبلاغ مشغل المشكلة على حلها ومنع المزيد من فقدان المنتج.

ما هو نظام سكادا ؟

العمارة الأساسية SCADA

ما هو نظام سكادا ؟

 من يستخدم SCADA؟

تستخدم أنظمة SCADA من قبل المؤسسات الصناعية والشركات في القطاعين العام والخاص للتحكم في الكفاءة والحفاظ عليها وتوزيع البيانات لاتخاذ قرارات أكثر ذكاءً وإيصال مشكلات النظام للمساعدة في تخفيف وقت التوقف عن العمل. تعمل أنظمة SCADA بشكل جيد في العديد من أنواع المؤسسات المختلفة لأنها يمكن أن تتراوح من التكوينات البسيطة إلى التركيبات الكبيرة والمعقدة. أنظمة SCADA هي العمود الفقري للعديد من الصناعات الحديثة ، بما في ذلك:


  • طاقة
  • الأغذية والمشروبات
  • تصنيع
  • النفط والغاز
  • قوة
  • إعادة التدوير
  • وسائل النقل
  • المياه ومياه الصرف


و أكثر من ذلك بكثير.
في الواقع في أي مكان تنظر إليه في عالم اليوم ، هناك نوع من نظام SCADA يعمل خلف الكواليس: الحفاظ على أنظمة التبريد في السوبر ماركت المحلي ، وضمان الإنتاج والسلامة في المصفاة ، وتحقيق معايير الجودة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، أو حتى التتبع استخدام الطاقة الخاصة بك في المنزل ، لإعطاء بعض الأمثلة.

يمكن أن تؤدي أنظمة SCADA الفعالة إلى توفير كبير في الوقت والمال. وقد تم نشر العديد من دراسات الحالة التي تسلط الضوء على فوائد وأهمية استخدام حلول برمجيات SCADA الحديثة مثل Ignition.

ولادة سكادا

لفهم أصول SCADA ، يجب علينا فهم المشاكل التي تحاول المنظمات الصناعية حلها. قبل إدخال مفهوم SCADA في منتصف القرن العشرين ، اعتمد العديد من أرضيات التصنيع والمنشآت الصناعية والمواقع البعيدة على الموظفين للتحكم في المعدات ورصدها يدويًا عن طريق أزرار الدفع والوظائف التناظرية.

كما بدأ حجم الأرضيات الصناعية وأجهزة التحكم عن بعد في الحجم ، هناك حاجة إلى حلول للتحكم في المعدات لمسافات طويلة. بدأت المنظمات الصناعية في استخدام المرحلات وأجهزة التوقيت لتوفير مستوى معين من الرقابة الإشرافية دون الحاجة إلى إرسال أشخاص إلى مواقع بعيدة للتفاعل مع كل جهاز.

في حين أن المرحلات والموقتات حلت العديد من المشاكل من خلال توفير وظائف التشغيل الآلي المحدود ، بدأت تظهر المزيد من القضايا بينما استمرت المؤسسات في التوسع. كان من الصعب إعادة ضبط المرحلات والموقتات ، والعثور على الأخطاء وأخذت لوحات التحكم رفوفًا على رفوف الفضاء. وهناك حاجة إلى نظام مراقبة أكثر كفاءة.

في أوائل 1950 ، تم تطوير أجهزة الكمبيوتر لأول مرة واستخدامها لأغراض التحكم الصناعي. بدأت الرقابة الإشرافية تصبح شائعة بين المرافق الرئيسية ، أنابيب النفط والغاز ، وغيرها من الأسواق الصناعية في ذلك الوقت. في الستينات ، تم إنشاء القياس عن بعد للرصد ، مما سمح للاتصالات الآلية بنقل القياسات والبيانات الأخرى من مواقع أجهزة التحكم عن بعد إلى معدات المراقبة. صُمم مصطلح "SCADA" في أوائل السبعينيات من القرن العشرين ، وزاد صعود المعالجات الصغيرة وزادت معه قدرة المؤسسات على مراقبة العمليات الآلية والسيطرة عليها أكثر من أي وقت مضى.

تطور SCADA

بدأ التكرار الأول لـ SCADA باستخدام أجهزة الكمبيوتر المركزية. الشبكات التي نعرفها اليوم لم تكن متوفرة وكل نظام SCADA كان قائما بذاته. كانت هذه الأنظمة ما يشار إليه الآن باسم أنظمة SCADA المتجانسة.

في الثمانينيات والتسعينيات ، واصلت SCADA التطور بفضل أنظمة الكمبيوتر الصغيرة ، وتقنية الشبكات المحلية (LAN) ، وبرامج HMI المستندة إلى الكمبيوتر الشخصي. سرعان ما أصبحت أنظمة SCADA متصلة بأنظمة أخرى مماثلة. كان العديد من بروتوكولات LAN المستخدمة في هذه الأنظمة مملوكة ، مما أعطى البائعين تحكمًا في كيفية تحسين نقل البيانات. لسوء الحظ ، كانت هذه الأنظمة غير قادرة على التواصل مع الأنظمة من الموردين الآخرين. كانت تسمى هذه الأنظمة أنظمة SCADA الموزعة.

في تسعينات القرن الماضي وأوائل العقد الأول من القرن الحالي ، وبناءً على نموذج النظام الموزع ، اعتمدت SCADA تغييراً متزايداً من خلال تبني بنية نظام مفتوح وبروتوكولات اتصالات لم تكن خاصة ببائع. هذا التكرار في SCADA ، يسمى نظام SCADA الشبكي ، استفاد من تقنيات الاتصالات مثل الإيثرنت. سمحت أنظمة SCADA الشبكية للنظم من الموردين الآخرين بالتواصل مع بعضها البعض ، مما خفف من القيود المفروضة من قبل أنظمة SCADA القديمة ، وسمحت للمؤسسات بربط المزيد من الأجهزة بالشبكة.

في حين شهدت أنظمة SCADA تغييرات تطورية كبيرة ، استمرت العديد من المنظمات الصناعية في النضال مع الوصول إلى البيانات الصناعية من مستوى المؤسسات. وبحلول أواخر التسعينات إلى أوائل العقد الأول من القرن الحالي ، حدثت طفرة تكنولوجية وتسارعت في الحوسبة الشخصية وتكنولوجيا تكنولوجيا المعلومات في التنمية. أصبحت قواعد بيانات لغة الاستعلامات (SQL) هي المعيار لقواعد بيانات تكنولوجيا المعلومات ولكن لم يتم اعتمادها من قبل مطوري SCADA. نتج عن ذلك انشقاق بين مجالات الضوابط وتكنولوجيا المعلومات ، وأصبحت تكنولوجيا SCADA قديمة على مر الزمن.

لا تزال أنظمة SCADA التقليدية تستخدم تقنية خاصة للتعامل مع البيانات. سواء كان مؤرخ البيانات ، أو موصل البيانات ، أو أي وسيلة أخرى لنقل البيانات ، فإن الحل فوضوي ومكلف للغاية. تهدف أنظمة SCADA الحديثة إلى حل هذه المشكلة من خلال الاستفادة من أفضل تقنيات التحكم وتكنولوجيا المعلومات.

نظم SCADA الحديثة

تسمح أنظمة SCADA الحديثة بالوصول إلى البيانات في الوقت الفعلي من أرضية المصنع من أي مكان في العالم. يتيح هذا الوصول إلى المعلومات في الوقت الحقيقي للحكومات والشركات والأفراد اتخاذ قرارات تستند إلى البيانات حول كيفية تحسين عملياتهم. بدون برنامج SCADA ، سيكون من الصعب للغاية إن لم يكن من المستحيل جمع بيانات كافية لاتخاذ قرارات مستنيرة بشكل جيد.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم تطبيقات مصممي SCADA الحديثة تتمتع بإمكانيات التطوير السريع (RAD) التي تسمح للمستخدمين بتصميم التطبيقات بسهولة نسبية ، حتى إذا لم تكن لديهم معرفة واسعة لتطوير البرمجيات.

أدى إدخال معايير وممارسات تكنولوجيا المعلومات الحديثة مثل SQL والتطبيقات المستندة إلى الويب إلى برنامج SCADA إلى تحسين الكفاءة والأمان والإنتاجية والموثوقية في أنظمة SCADA.

يوفر برنامج SCADA الذي يستخدم قوة قواعد بيانات SQL مزايا هائلة مقارنة ببرنامج SCADA القديم. إحدى الميزات الكبيرة لاستخدام قواعد بيانات SQL مع نظام SCADA هي أنه يجعل من الأسهل الاندماج في أنظمة MES و ERP الموجودة ، مما يسمح بتدفق البيانات بسلاسة من خلال مؤسسة بأكملها.

يمكن أيضًا تسجيل البيانات التاريخية من نظام SCADA في قاعدة بيانات SQL ، مما يسمح بتحليل البيانات بشكل أسهل من خلال اتجاه البيانات.


شارك الموضوع مع أصدقائك وساعدنا في تقديم المزيد ♥

تعليقات