SCADA staat voor Supervisory Control And Data Acquisition. Het is een soort controlesysteem dat data verzamelt, analyseert en visualiseert.
Wat is een SCADA-systeem?
Een SCADA-systeem is een combinatie van hardware en software die de automatisering van industriële processen mogelijk maakt door het vastleggen van real-time OT-data. 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.
SCADA-systeemhardware
Hardware zoals Remote Terminal Units (RTU's) en Programmable Logic Controllers (PLC's)en (PLC's)nl 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.
VerschillendeGateways geven de data van PLC's door aan servers of de edge computer.
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 zelf 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.
Hoe werkt SCADA?
Een van de grote voordelen van SCADA is de mogelijkheid om systemen binnen je installatie te controleren en beheren vanaf verschillende locaties, zelfs op afstand. Afhankelijk van de instellingen van het SCADA-controlesysteem, kun je de status van het productieproces bekijken. Dit kan vanaf een werkstation met zicht op de industriële installatie, vanaf een HMI naast een machine of zelfs vanuit het huis van een medewerker.
Je kunt een SCADA-omgeving ook beïnvloeden en besturen zonder direct op elke gebeurtenis te reageren. Door middel van logica kan worden ingesteld dat bedieningspersoneel acties alleen onderbreken wanneer de sensoren afwijkingen registreren. Trilt de draaibare bit van een multiplex-snijmachine bijvoorbeeld te hard? De SCADA-software kan worden geprogrammeerd om de machine onmiddellijk uit te zetten. Zo wordt mogelijke schade of letsel aan materiaal en personeel voorkomen.
Meestal wordt er voor installaties gekozen voor een hybride opzet. Deze combineert directe en geautomatiseerde controle, door regels te maken die een beheerder op de hoogte stellen van afwijkingen. De beheerder kan dan een geïnformeerde keuze maken over de juiste volgende stap.
Wie gebruikt SCADA?
SCADA biedt real-time inzicht in de status van installaties en processen. Zo helpt SCADA eigenaren en beheerders van bedrijven slimmere keuzes te maken, de efficiëntie te verhogen en downtime te beperken. Een breed scala aan industrieën gebruikt SCADA. Dit zijn onder andere fabrieken, olie- en gasbedrijven en openbare werken.
Voorbeelden van een SCADA-systeem
Smart City
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 een manier om te helpen ontwikkelende stroombehoeften zoals deze te monitoren en de nodige aanpassingen te maken.
Smart Manufacturing
Moderne fabrieken lezen data van sensoren in verschillende machines uit om voorspellingen te doen over onderhoud, de output-snelheid te controleren en de veiligheid van beheerders te vergroten. Zo kan een machine-onderdeel op een bepaald punt in zijn onderhoudscyclus minder efficiënt worden. Met een SCADA-systeem zou je dit patroon kunnen herkennen en het onderhoudsschema kunnen aanpassen om een productie-bottleneck te voorkomen. Zonder SCADA-systeem zijn zulke patronen lastig te herkennen.
Een SCADA-oplossing implementeren
Voor het implementeren van een SCADA-oplossing raden wij de volgende stappen aan:
Zorg dat je goed begrijpt en definieert wat je wilt meten en controleren.
Stel vast 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 voorheen niet haalbaar waren.
