SCADA

» Wat is een SCADA-systeem?
» Hoe werkt een SCADA-systeem?
» Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een SCADA-systeem?
» Wie gebruikt SCADA?
» Wat zijn de voordelen van SCADA?
» Het ontstaan van SCADA
» Moderne SCADA-systemen
» Ignition: De nieuwe SCADA
» Ontdek Ignition

Wat is een SCADA-systeem?

SCADA staat voor Supervisory Control and Data Acquisition. Het is een systeem van software- en hardware-elementen waarmee industriële organisaties in staat zijn:

• Industriële processen zowel lokaal als op afstand te besturen
• Directe interactie te hebben met apparaten zoals sensoren, kleppen, pompen, motoren en meer via HMI-software
• Realtime gegevens te bewaken, verzamelen en verwerken
• Gebeurtenissen vast te leggen een logbestand

Een SCADA-systeem is cruciaal voor industriële organisaties. Ze helpen de efficiëntie te handhaven, gegevens te verwerken voor slimmere beslissingen en systeemproblemen te communiceren om stilstanden te beperken. Deze systemen worden o.a. gebruikt om een groot aantal procesvariabelen, zoals temperatuur, debiet, druk en niveau te controleren en te bewaken. Daarnaast maken ze de automatisering van processen mogelijk, wat leidt tot meer efficiëntie, lagere arbeidskosten en meer veiligheid.

Hoe werkt een SCADA-systeem?

De basisarchitectuur begint met PLC’s (Programmable Logic Controllers) of RTU’s (Remote Terminal Units). Dit zijn microcomputers die communiceren met onder andere fabrieksmachines, HMI’s, sensoren en apparaten en vervolgens de uit deze objecten opgehaalde gegevens doorstuurt naar computers met SCADA-software. De software verwerkt, distribueert en toont de gegevens, zodat operators en andere medewerkers in staat zijn de gegevens te analyseren en belangrijke beslissingen te nemen.

Het systeem alarmeert een operator wanneer een partij product veel fouten vertoont. De operator pauzeert de productie en bekijkt de gegevens van het systeem via een HMI om de oorzaak van het probleem vast te stellen. De operator bekijkt de gegevens en ontdekt dat machine 4 een storing vertoonde. Het vermogen van het systeem om de operator op de hoogte te stellen van een probleem helpt hem om het probleem snel op te lossen en verder productieverlies te voorkomen.

Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een SCADA-systeem?

• Remote Terminal Units: Apparaten die zich op verschillende plaatsen in het proces of de faciliteit bevinden. Ze verzamelen gegevens van veldapparatuur, zoals sensoren en actuatoren, en sturen deze terug naar de centrale computer voor analyse. De RTU’s ontvangen ook opdrachten van de centrale computer en gebruiken ze om het proces of de apparatuur te besturen.
• Programmable Logic Controllers: Gespecialiseerde computers die zijn ontworpen om industriële processen te besturen. Ze worden vaak gebruikt in combinatie met RTU’s om meer geavanceerde regelmogelijkheden te bieden.
• Centrale computer of server: Dient als centraal punt voor het verzamelen en analyseren van gegevens. Hij ontvangt gegevens van de RTU’s en PLC’s en verwerkt deze voor weergave op werkstations van operators. Hij stuurt ook opdrachten naar de RTU’s en PLC’s om het proces of de apparatuur te besturen.
• Operator Workstations: Apparaten (computers, tablets en mobiele telefoons) die door operators worden gebruikt om het proces of de apparatuur te bekijken en te besturen. Ze zijn meestal verbonden met de centrale computer en geven procesgegevens, alarmen en andere informatie weer.
• Communicatienetwerk: Verbindt alle componenten van het SCADA-systeem met elkaar. Het kan verschillende technologieën omvatten, zoals bekabelde of draadloze netwerken, afhankelijk van de specifieke toepassing.
• Human Machine Interface: De interface die operators gebruiken voor interactie met het SCADA-systeem. Het wordt gebruikt om procesgegevens weer te geven, het proces te besturen en alarmen te bevestigen.
• Gegevensregistratie: Het systeem slaat alle gegevens op in een database voor gebruik in rapportages en (trend)analyses.
• Alarm- en gebeurtenissenbeheer: Het systeem genereert alarmen en gebeurtenissen wanneer aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan. Bijvoorbeeld wanneer een sensoruitlezing een bepaalde drempel overschrijdt. Hierdoor kunnen operators snel potentiële problemen identificeren en hierop reageren.

Wie gebruikt SCADA?

SCADA-systemen worden gebruikt door industriële organisaties en bedrijven in de openbare en particuliere sector om de efficiëntie te controleren en te handhaven, gegevens te verspreiden voor slimmere beslissingen en systeemproblemen te communiceren om uitvaltijd te helpen beperken. Deze systemen werken goed in veel verschillende soorten ondernemingen omdat ze variëren van eenvoudige configuraties tot grote, complexe installaties. Ze vormen de ruggengraat van vele modern industrieën, waaronder:

• Energie
• Voedsel en drank
• Productie
• Olie en gas
• Recycling
• Vervoer
• Water en afvalwater
• En nog veel meer

Vrijwel overal in de wereld van vandaag is wel een of ander SCADA-systeem achter de schermen aan het werk. Denk aan het onderhoud van de koelsystemen in de plaatselijke supermarkt, het waarborgen van de productie en veiligheid in een raffinaderij, het bereiken van kwaliteitsnormen in een afvalwaterzuiveringsinstallatie of zelfs het bijhouden van jouw energieverbruik thuis. Effectieve systemen leveren aanzienlijke besparingen op in zowel tijd als geld.

Wat zijn de voordelen van SCADA?

• Bewaking en controle op afstand: Operators zijn in staat industriële processen op afstand te bewaken en te besturen vanaf één centrale locatie. Dit verbetert de efficiëntie en vermindert de behoefte aan personeel op locatie.
• Realtime gegevensverzameling: SCADA-systemen verzamelen gegevens in realtime. Deze gegevens worden vervolgens ingezet om processen te optimaliseren en realtime beslissingen te nemen.
• Automatisering: Het is mogelijk om bepaalde processen, zoals het in- en uitschakelen van apparaten, te automatiseren. Dit verbetert de efficiëntie en vermindert het risico op menselijke fouten.
• Alarm- en gebeurtenissenbeheer: Alarmen en gebeurtenissen worden automatisch gegenereerd wanneer aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan. Bijvoorbeeld wanneer een sensoruitlezing een bepaalde drempel overschrijdt. Hierdoor zijn operators in staat snel te reageren op potentiële problemen.
• Historische gegevensregistratie: Deze systemen slaan historische gegevens op, welke vervolgens worden gebruikt voor analyse, trending en rapportage.
• Verbeterde veiligheid en beveiliging: SCADA verbetert de veiligheid doordat operators processen bewaken en besturen vanaf een veilige locatie. Hierdoor hoeft er minder personeel in potentieel gevaarlijke gebieden te zijn. Daarnaast is het mogelijk beveiligingsmaatregelen te treffen om het systeem te beschermen tegen ongewenste toegang.
• Kostenbesparingen: Door de efficiëntie te verbeteren, de behoefte aan personeel op locatie te verminderen en bepaalde processen te automatiseren drukt een SCADA-systeem de kosten.

Het ontstaan van SCADA

Om de oorsprong van SCADA te begrijpen, moeten we de problemen begrijpen die industriële organisaties proberen op te lossen. Voordat SCADA in het midden van de 20e eeuw werd geïntroduceerd, vertrouwden veel productievestigingen, industriële fabrieken en afgelegen locaties op personeel om apparatuur handmatig te bedienen en te controleren via drukknoppen en analoge wijzerplaten.

Toen industriële verdiepingen en afgelegen locaties steeds groter werden, waren er oplossingen nodig om apparatuur over lange afstanden te besturen. Industriële organisaties begonnen relais en timers te gebruiken om een zekere mate van toezicht te houden zonder mensen naar locaties op afstand te hoeven sturen om elk apparaat te bedienen.

Hoewel relais en timers veel problemen oplosten door een beperkte automatiseringsfunctionaliteit te bieden, ontstonden er meer problemen naarmate organisaties zich verder uitbreidden. Relais en timers waren moeilijk te herconfigureren en op te sporen en de bedieningspanelen namen rekken vol ruimte in beslag. Er was behoefte aan een efficiënter en volledig geautomatiseerd controle- en bewakingssysteem.

Begin jaren vijftig werden voor het eerst computers ontwikkeld en gebruikt voor industriële besturingsdoeleinden. Toezichtcontrole begon in die tijd populair te worden bij de grote nutsbedrijven, olie- en gaspijpleidingen en andere industriële markten. In de jaren zestig werd telemetrie ingevoerd voor bewaking, waardoor geautomatiseerde communicatie mogelijk werd om metingen en andere gegevens van locaties op afstand door te sturen naar bewakingsapparatuur. De term “SCADA” werd begin jaren zeventig bedacht, en de opkomst van microprocessoren en PLC’s in dat decennium vergrootte het vermogen van ondernemingen om geautomatiseerde processen meer dan ooit tevoren te bewaken en te besturen.

Moderne SCADA-systemen

Met moderne SCADA-systemen zijn realtime gegevens van de fabrieksvloer overal ter wereld toegankelijk. Dankzij deze toegang tot realtime informatie zijn overheden, bedrijven en particulieren in staat gegevensgestuurde beslissingen te nemen over hoe ze hun processen kunnen verbeteren. Zonder deze software zou het uiterst moeilijk, zo niet onmogelijk, zijn om voldoende gegevens te verzamelen voor consequent goed geïnformeerde beslissingen.

Bovendien hebben de meeste moderne SCADA-pakketten mogelijkheden voor Rapid Application Development (RAD). Hiermee zijn gebruikers in staat relatief gemakkelijk applicaties te ontwerpen, zelfs als ze geen uitgebreide kennis hebben van softwareontwikkeling.

De invoering van moderne IT-standaarden en -praktijken zoals SQL (Structured Query Language) en webgebaseerde toepassingen in SCADA-software heeft de efficiëntie, veiligheid, productiviteit en betrouwbaarheid van SCADA-systemen sterk verbeterd.

SCADA-software die gebruik maakt van SQL-databases biedt enorme voordelen ten opzichte van verouderde SCADA-software. Een groot voordeel van het gebruik van SQL-databases met een SCADA-systeem is dat het gemakkelijker te integreren is in bestaande MES- en ERP-systemen, waardoor gegevens naadloos door een hele organisatie kunnen stromen.

Historische gegevens van een SCADA-systeem kunnen ook worden opgeslagen in een SQL-database, waardoor gegevensanalyse door middel van datatrends gemakkelijker wordt.

Ignition: De nieuwe SCADA

Ignition is een industrieel automatisering software platform waar veel bedrijven en organisaties op zijn overgestapt voor hun HMI/SCADA behoeften. Sinds 2010 is Ignition geïnstalleerd op duizenden locaties in meer dan 100 landen. Het krachtige en robuuste karakter stelt ons als Ignition Integratoren in staat om aan de eisen van onze klanten te voldoen terwijl het minder kost dan andere SCADA-softwareoplossingen.

Hier zijn een paar redenen waarom meer bedrijven voor Ignition kiezen:

• Ignition gebruikt moderne IT praktijken waardoor het compatibel is met de huidige SCADA-systeemcomponenten.
• Het unieke licentiemodel laat gebruikers een vast bedrag betalen op basis van het aantal servers. Andere leveranciers rekenen meestal per gebruiker of per tag, maar Ignition biedt een onbeperkt aantal gebruikers en tags.
• Ignition is web-deployable: het is gedownload en geïnstalleerd in slechts een paar minuten, en gebruikers kunnen direct worden gestart of bijgewerkt.