HỆ THỐNG SCADA LÀ GÌ? CẤU TRÚC, ỨNG DỤNG VÀ LỢI ÍCH CỦA SCADA TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỜI SỐNG

Hoạt động sản xuất công nghiệp ngày càng hiện đại với các tiêu chuẩn tự động hóa ngày càng cao đòi hỏi doanh nghiệp phải đầu tư nhiều hơn vào hệ thống điều khiển và giám sát để gia tăng hiệu quả và hạn chế rủi ro. Vì thế, SCADA – với vai trò ‘trung tâm đầu não’ thu thập, quản lý dữ liệu, tương tác và kiểm soát hoạt động của máy móc đang trở thành hệ thống điều khiển ưu việt và xu hướng ứng dụng trong hầu hết hệ thống sản xuất công nghiệp hiện nay.

1. HỆ THỐNG SCADA LÀ GÌ?

SCADA là 1 phần trong hệ thống quản lý của nhà máy như mô hình sau:

SCADA là viết tắt của từ "Supervisory Control And Data Acquisition", được hiểu là "Kiểm soát Giám sát và Thu thập Dữ liệu". Hệ thống SCADA là tập hợp các thành phần phần mềm và phần cứng cho phép giám sát và điều khiển các nhà máy, cả cục bộ và từ xa.

Mọi hệ thống Kiểm soát Giám sát và Thu thập Dữ liệu đều có mô hình cấu trúc gồm 4 cấp thành phần cấu tạo chính:

Cấp thiết bị

• Bao gồm các thiết bị đo lường như cảm biến, bộ chuyển đổi tín hiệu đo lường, bộ truyền tín hiệu đo và thiết bị chấp hành như động cơ, biến tần, van và các bộ điều khiển van.

• Vai trò: Các thiết bị có nhiệm vụ đo đạc các thông số sau đó được chuyển đến các bộ xử lý như PLC.

Hệ thống truyền thông của SCADA

• Bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp, các thiết bị viễn thông và các thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức năng truyền dữ liệu cấp thiết bị đến các cấp điều khiển.

Cấp điều khiển cục bộ

• Thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit) và thiết bị điều khiển logic PLC + HMI.
• Vai trò: nhận tín hiệu từ các thiết bị đo lường để chuyển đến cấp điều khiển giám sát là máy tính SCADA - nơi phần mềm diễn giải và hiển thị dữ liệu cho phép người vận hành phân tích và phản ứng với các sự kiện hệ thống. Sau đó nhận lại lệnh từ trung tâm điều khiển giám sát để trực tiếp điều khiển lại cấp thiết bị.

Cấp điều khiển giám sát

• Bao gồm hệ thống máy chủ phần mềm SCADA và màn hình giao diện HMI.
• Vai trò: giám sát hoạt động hệ thống: phần mềm SCADA thu thập dữ liệu từ hệ thống do PLC + RTU truyền đến và trực tiếp gửi lệnh điều khiển lại. Phần mềm SCADA xử lý, phân phối và hiển thị dữ liệu qua HMI, dữ liệu được phân phối đến một hệ thống các thiết bị nối mạng. Các thiết bị này có thể là HMI, máy tính người dùng cuối và máy chủ.

Ví dụ: “Hệ thống cảm biến nhanh chóng phát hiện và thông báo qua hệ thống SCADA cho một điều hành viên rằng một lô sản phẩm đang hiển thị tỷ lệ lỗi cao. Điều hành viên ra quyết định điều khiển máy móc tạm dừng hoạt động và xem dữ liệu trên hệ thống thông qua HMI để xác định nguyên nhân của vấn đề.

Họ xem xét dữ liệu và phát hiện ra rằng Máy 4 đã hỏng hóc. Vậy là hệ thống SCADA đã thông báo cho điều hành viên sự cố giúp anh ta giải quyết vấn đề kịp thời ngăn chặn việc mất thêm sản phẩm.”

2. ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG SCADA TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ ĐỜI SỐNG

SCADA là xương sống của nhiều ngành công nghiệp hiện đại, với vai trò quan trọng của mình SCADA trong thực tế được ứng dụng rộng rãi ở tất cả các lĩnh vực bao gồm:

• Hệ thống quản lý sản xuất: sản xuất điện, thép, dệt may, dược phẩm, hóa chất…
• Hệ thống quan trắc từ xa: trạm bơm, xử lý nước thải…
• Hệ thống SCADA trong nhà máy nước: Tại các nhà máy nước, SCADA được sử dụng để giám sát và điều khiển toàn bộ quy trình từ khâu lấy nước thô, xử lý, phân phối đến kiểm soát chất lượng nước. Hệ thống này giúp tự động hóa các hoạt động như điều chỉnh lưu lượng nước, phát hiện rò rỉ đường ống, và đảm bảo nguồn nước đạt tiêu chuẩn trước khi cung cấp cho người dùng. Nhờ đó, hệ thống SCADA trong nhà máy nước không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành mà còn giảm thiểu lãng phí tài nguyên và chi phí bảo trì.
• Hệ thống giám sát tòa nhà: nhiệt độ – độ ẩm, điều hòa không khí, chiếu sáng, điện năng tiêu thụ

Hệ thống SCADA tại trạm bơm

Hệ thống SCADA của máy lọc không khí

Hầu như bất kỳ nơi nào bạn nhìn thấy trên thế giới ngày nay đều có 1 số loại SCADA systems chạy phía sau.

Hệ thống SCADA của mô hình nhà thông minh - smart home

3. LỢI ÍCH CỦA HỆ THỐNG SCADA TRONG CÔNG NGHIỆP

Hệ thống SCADA sẽ cho phép các doanh nghiệp:

• Kiểm soát các quy tình công nghiệp tại chỗ hoặc 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 và hơn thế nữa thông qua các phần mềm giao diện người – máy (HMI).
• Ghi lại sự kiện vào tệp nhật ký (log file).

Từ những điều trên, SCADA giúp doanh nghiệp:

Cải tiến quy trình hoạt động: thông qua việc thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu, nhà quản lý có cơ sở để cải thiện quy trình tốt hơn với chi phí thấp hơn mà lại hiệu quả hơn.

Nâng cao năng suất: nhờ quá trình phân tích các quy trình sản xuất, nhà quản lý có thể dùng các thông tin này để nâng cao năng suất sản xuất.

Cải thiện chất lượng sản phẩm: cũng thông qua việc phân tích các hoạt động, xử lý tình huống kịp thời, nhờ SCADA nhà quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót, giảm lượng sản phẩm lỗi hỏng trong quá trình sản xuất.

Giảm thời gian và chi phí vận hành, bảo trì: giảm thiểu nhân sự giám sát, phát hiện kịp thời sự cố hỏng hóc giúp doanh nghiệp chủ động phương án và giảm chi phí bảo trì.

Tăng tính an toàn: SCADA systems thay thế con người giám sát, điều khiển máy móc tại những khu vực nguy hiểm, độc hại, đồng thời hạn chế sự cố trong quá trình vận hành.

Bảo toàn vốn đầu tư: các chủ doanh nghiệp luôn cân nhắc bài toán chi phí – lợi ích khi xem xét đầu tư nâng cấp hệ thống để đảm bảo tính hoạt động lâu dài, hiệu quả. Một hệ thống SCADA được thiết kế mở sẽ cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất, nhờ đó giúp loại bỏ tính nhất thời, có thể tiếp tục đầu tư nâng cấp với chi phí thấp hơn nhiều.

4. KẾT LUẬN

SCADA là hệ thống quan trọng hàng đầu đối với các nhà máy công nghiệp lớn bởi khả năng duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu giúp đưa ra các quyết định thông minh kịp thời và dự báo các sự cố có thể xảy ra để giảm thiểu downtime. Chính vì vậy, đầu tư xây dựng các hệ thống SCADA đang trở thành xu hướng được nhiều nhà máy công nghiệp tại Việt Nam quan tâm.

CÔNG TY TNHH DACO với 12 năm kinh nghiệm trong ngành tự động hóa, là nhà cung cấp giải pháp cho nhà máy thông minh hàng đầu Việt Nam. DACO đã nghiên cứu và phát triển thành công hệ thống SEEACT áp dụng nền tảng SCADA, với các module giải pháp như hệ thống quản lý trạng thái hoạt động của máy móc, mô hình quản lý năng suất, phương pháp gọi hỗ trợ sự cố sản xuất, giải pháp cải tiến trong quản lý kho hàng, phần mềm giải pháp quản lý tài sản, hệ thống báo giờ tự động, phương pháp giám sát điện năng, nhiệt độ - độ ẩm , … 

SEEACT hân hạnh đã có mặt tại nhiều khu công nghiệp với các nhà máy có vốn đầu tư nước ngoài trên cả nước với những dự án tiêu biểu, dù vấn đề và nhu cầu của từng nhà máy là gì, DACO luôn cam kết chắc chắn đưa ra những phương án giải pháp phù hợp với tình hình, không những đáp ứng 100% yêu cầu của từng đối tượng mà còn luôn vượt trội hơn mong đợi của Quý khách hàng.

Thông tin chi tiết và cụ thể xin vui lòng liên hệ hotline 0904.675.995 để DACO có cơ hội được TƯ VẤN HOÀN TOÀN MIỄN PHÍ !

Sản phẩm cùng Series Quản Lý Sản Xuất