Video giới thiệu về Scada
Scada là gì?
SCADA là viết tắt của Supervisory Control and Data Acquisition, nghĩa là Kiểm soát, Giám sát và Thu thập Dữ liệu. Hệ thống Kiểm soát, Giám sát và Thu thập Dữ liệu (SCADA) là một tổ hợp phần cứng và phần mềm, giúp các doanh nghiệp công nghiệp quản lý quy trình sản xuất một cách tối ưu. Cụ thể, hệ thống SCADA cho phép:
- Điều khiển các quy trình sản xuất tại chỗ hoặc từ xa.
- Giám sát, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực.
- Tương tác trực tiếp với các thiết bị như cảm biến, van, bơm, động cơ thông qua giao diện người-máy (HMI).
- Lưu trữ sự kiện và dữ liệu vào tệp nhật ký.
SCADA đóng vai trò quan trọng trong việc giúp các doanh nghiệp duy trì hiệu quả hoạt động, đưa ra quyết định thông minh dựa trên dữ liệu và giảm thiểu thời gian dừng máy nhờ khả năng cảnh báo kịp thời các vấn đề phát sinh trong hệ thống.
Kiến trúc SCADA thường bắt đầu từ các bộ điều khiển logic lập trình (PLC) hoặc thiết bị đầu cuối từ xa (RTU). Những thiết bị này giao tiếp với các máy móc trong nhà máy, cảm biến và các thiết bị đầu cuối khác, rồi truyền dữ liệu về máy tính trung tâm để xử lý và hiển thị. Nhờ vậy, các nhân viên vận hành có thể dễ dàng phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định đúng đắn.
Ví dụ, nếu hệ thống SCADA phát hiện một lô sản phẩm có tỷ lệ lỗi cao, nhân viên vận hành có thể nhanh chóng dừng quy trình và sử dụng HMI để tìm ra nguyên nhân gốc rễ. Nhờ vậy, sự cố sẽ được khắc phục nhanh chóng, giảm thiểu tổn thất sản phẩm.
Ứng dụng của SCADA
SCADA được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại như:
- Năng lượng
- Thực phẩm và đồ uống
- Sản xuất công nghiệp
- Dầu khí
- Quốc phòng
- Xử lý nước và chất thải
Bất kể ngành nghề nào, từ việc duy trì hệ thống làm lạnh trong siêu thị đến kiểm soát an toàn tại nhà máy lọc dầu, SCADA đều có thể được ứng dụng. Nhờ khả năng giám sát từ xa và tự động hóa, SCADA giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và chi phí vận hành đáng kể.
Nguồn gốc của SCADA
Trước khi SCADA ra đời vào giữa thế kỷ 20, việc điều khiển và giám sát thiết bị trong các nhà máy chủ yếu được thực hiện bằng tay qua nút ấn và đồng hồ đo analog. Khi các hệ thống công nghiệp mở rộng, nhu cầu về các giải pháp giám sát và kiểm soát từ xa ngày càng trở nên cần thiết. Lúc đầu, các doanh nghiệp sử dụng rơle và bộ hẹn giờ để cung cấp một số mức độ tự động hóa, nhưng hệ thống này dần bộc lộ nhiều hạn chế khi quy mô ngày càng lớn.
Đến thập niên 1950, với sự phát triển của máy tính, việc kiểm soát giám sát trở nên phổ biến hơn trong các ngành công nghiệp lớn như dầu khí. Đầu thập niên 1970, khái niệm SCADA chính thức ra đời. Với sự xuất hiện của bộ vi xử lý và PLC trong những năm 1970, khả năng giám sát và điều khiển các quy trình tự động ngày càng được cải thiện.
Sự phát triển của SCADA
SCADA đã tiến hóa từ những hệ thống máy tính lớn đơn lẻ (mainframe), đến các hệ thống mạng LAN vào thập niên 80 và 90, cho phép kết nối các hệ thống SCADA với nhau. Tuy nhiên, trong giai đoạn này, các giao thức LAN phần lớn mang tính độc quyền, gây ra hạn chế trong việc giao tiếp giữa các hệ thống của các nhà cung cấp khác nhau.
Đến cuối những năm 90 và đầu 2000, SCADA đã áp dụng mô hình mở và các giao thức truyền thông như Ethernet, giúp khắc phục những hạn chế trước đây và tạo ra một hệ thống kết nối rộng lớn hơn.
Hệ thống SCADA hiện đại
Hệ thống SCADA hiện đại cho phép dữ liệu thời gian thực từ các khu vực sản xuất được truy cập từ bất kỳ đâu trên thế giới. Việc truy cập thông tin thời gian thực cho phép chính phủ, các doanh nghiệp và doanh nghiệp tư nhân đưa ra quyết định chính xác dựa trên dữ liệu để cải thiện các quy trình. Nếu không có phần mềm SCADA, sẽ vô cùng khó khăn nếu không thể thu thập đủ dữ liệu cho các quyết định được được đưa ra.
Cũng bởi vậy, hầu hết các ứng dụng thiết kế SCADA hiện đại đều có khả năng phát triển ứng dụng (RAD) nhanh chóng cho phép người dùng thiết kế ứng dụng tương đối dễ dàng, ngay cả khi họ không có kiến thức sâu rộng về phát triển phần mềm.
