Scada là gì? Ứng dụng Scada đối với ngành công nghiệp sản xuất tại nước ta

SCADA - Công nghệ được thiết kế để kiểm soát, giám sát, và tối ưu hóa các quy trình sản xuất, SCADA không chỉ mang lại sự hiệu quả mà còn mở ra những khả năng đột phá trong quản lý công nghiệp.

Bài viết này sẽ dẫn dắt bạn khám phá sâu hơn SCADA là gì? Từ việc hiểu rõ về khái niệm cơ bản đến những ứng dụng đa dạng của nó trong ngành công nghiệp sản xuất của Việt Nam. 

Scada là gì?

SCADA là viết tắt của Supervisory Control and Data Acquisition - Kiểm soát và Thu thập Dữ liệu Giám sát. Hệ thống tự động hóa được thiết kế để kiểm soát và giám sát các quy trình công nghiệp, hệ thống cơ sở hạ tầng, và các thiết bị khác trong thời gian thực. SCADA là một công nghệ quan trọng trong lĩnh vực tự động hóa và điều khiển công nghiệp. 

Sử dụng hệ thống SCADA thường là những đối tượng có liên quan đến quản lý, giám sát, và điều khiển các hệ thống và quy trình công nghiệp. Hệ thống SCADA thường được triển khai trong các ngành công nghiệp như sản xuất, điện lực, xử lý nước, dầu khí, và nhiều lĩnh vực khác nơi quy trình và kiểm soát tự động đóng một vai trò quan trọng. Cần sử dụng hệ thống SCADA khi muốn đạt được sự tự động hóa, quản lý hiệu suất, giảm chi phí và tăng tính an toàn trong các quy trình công nghiệp.

Thành phần chính trong hệ thống Scada

Một hệ thống SCADA thường bao gồm các thành phần sau:

• RTU (Remote Terminal Unit) hoặc PLC (Programmable Logic Controller): Là các thiết bị được đặt tại các điểm trong hệ thống, thường là tại các cơ sở sản xuất hoặc các điểm kiểm soát quan trọng. RTU hoặc PLC có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các thiết bị và cảm biến tại hiện trường.

• HMI (Human-Machine Interface): Là giao diện người-máy, giúp người quản lý hệ thống có thể tương tác và theo dõi thông tin từ hệ thống SCADA. Giao diện này thường có đồ họa, biểu đồ, và các công cụ khác giúp hiển thị dữ liệu một cách dễ hiểu.

• Server và Trung tâm Giám sát: Dữ liệu được thu thập từ RTU hoặc PLC được chuyển đến server, nơi mà thông tin được xử lý và lưu trữ. Trung tâm giám sát có thể ở xa và có thể giám sát nhiều hệ thống SCADA khác nhau.

• Communication Infrastructure: Hệ thống SCADA sử dụng các giao thức truyền thông để kết nối giữa các thành phần khác nhau, bao gồm việc sử dụng mạng viễn thông, mạng Internet, hoặc các giao thức truyền thông đặc biệt khác.

Nguồn gốc

Nguồn gốc và lịch sử của SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) có liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của công nghệ và nhu cầu kiểm soát tự động hóa trong các quy trình công nghiệp. 

Thập kỷ 1960 - 1970, SCADA bắt nguồn từ nhu cầu kiểm soát và giám sát các hệ thống phân phối nước và điện. Trong giai đoạn này, các hệ thống này thường sử dụng các thiết bị cơ học và điện tử để thu thập dữ liệu, nhưng chưa có sự tích hợp và khả năng truyền thông đồng bộ cao.

Thập kỷ 1980 với sự phát triển của máy tính cá nhân và công nghệ vi xử lý mạnh mẽ đã mở ra khả năng tích hợp và xử lý dữ liệu một cách hiệu quả. SCADA bắt đầu chuyển từ các hệ thống dựa trên các thiết bị cơ học sang các hệ thống dựa trên máy tính. Giúp cải thiện khả năng giám sát và kiểm soát.công nghệ vi xử lý mạnh mẽ đã mở ra khả năng tích hợp và xử lý dữ liệu một cách hiệu quả. 

Thập kỷ 1990 - 2000, sự phổ cập của giao thức truyền thông chuẩn, như MODBUS và DNP3, đã tạo ra sự linh hoạt trong kết nối giữa các thành phần khác nhau của hệ thống SCADA. Công nghệ truyền thông mạng cũng bắt đầu chơi một vai trò quan trọng trong việc kết nối các trạm kiểm soát.

Thập kỷ 2000 trở đi, sự phát triển của công nghệ Internet và giao thức truyền thông TCP/IP đã mở ra cánh cửa cho việc kết nối SCADA thông qua mạng Internet, tạo nên mô hình SCADA có thể quản lý từ xa. Sự tích hợp với công nghệ IoT và các công nghệ mới khác tiếp tục nâng cao khả năng và tính linh hoạt của SCADA.

Ngày nay, SCADA không chỉ là một phần quan trọng của các ngành công nghiệp truyền thống; mà còn là chìa khóa cho sự hiện đại hóa trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ điện lực, xử lý nước, dầu khí đến sản xuất và giao thông vận tải.

Đặc điểm Scada là gì?

SCADA có những đặc điểm chính sau đây:

1. Giám Sát (Supervisory): SCADA cung cấp khả năng giám sát toàn diện cho các quy trình công nghiệp và hệ thống, từ việc thu thập dữ liệu đến theo dõi hiệu suất và trạng thái của các thiết bị.

2. Kiểm Soát (Control): SCADA cho phép người quản lý hệ thống thực hiện các hoạt động kiểm soát từ xa trên các thiết bị và quy trình trong môi trường công nghiệp.

3. Thu Thập Dữ Liệu (Data Acquisition): SCADA có khả năng thu thập dữ liệu từ các cảm biến, thiết bị, và hệ thống khác ở hiện trường. Dữ liệu này sau đó được chuyển đến hệ thống quản lý để xử lý và hiển thị thông tin.

4. Giao Diện Người-Máy (HMI): SCADA thường đi kèm với giao diện người-máy (HMI), cung cấp cho người quản lý một cách nhìn tổng quan về trạng thái và hiệu suất của hệ thống thông qua đồ họa, biểu đồ.

5. Tích Hợp Hệ Thống: SCADA có khả năng tích hợp với nhiều loại thiết bị và hệ thống khác nhau. Điều này giúp tạo ra một hệ thống thông tin liên tục và đồng bộ.

6. Quy Trình Tự Động Hóa: SCADA thường kết hợp với các hệ thống tự động hóa, như PLC (Programmable Logic Controller), để thực hiện các quy trình kiểm soát tự động.

7. Truyền Thông: SCADA sử dụng các giao thức truyền thông chuẩn như MODBUS, DNP3, và các kỹ thuật truyền thông hiện đại khác. Mục đích để gửi và nhận dữ liệu giữa các thành phần của hệ thống.

8. Bảo mật: Bảo mật là một yếu tố quan trọng trong SCADA, đặc biệt khi tích hợp với mạng Internet. Các biện pháp bảo mật như mã hóa và kiểm soát truy cập thường được tích hợp để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Những đặc điểm trên giúp SCADA trở thành một công nghệ quan trọng trong việc quản lý và kiểm soát các quy trình công nghiệp. Mang lại sự hiệu quả và tính linh hoạt trong sản xuất và vận hành hệ thống.

Ưu điểm của Scada

SCADA mang lại nhiều ưu điểm cho ngành công nghiệp và hệ thống tự động hóa. Có thể kể đến như:

• Giám Sát Toàn Diện: SCADA cung cấp khả năng giám sát toàn diện cho các quy trình và hệ thống, giúp người quản lý có cái nhìn tổng quan và chi tiết về hoạt động của hệ thống.

• Kiểm Soát Linh Hoạt: SCADA cho phép người điều khiển thực hiện các hoạt động kiểm soát từ xa trên các thiết bị và quy trình, tăng cường linh hoạt trong quản lý.

• Tối Ưu Hóa Hiệu Suất: Bằng cách theo dõi và phân tích dữ liệu, SCADA giúp tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống, giảm lãng phí và tăng năng suất.

• Giảm Rủi Ro và Bảo Dưỡng Dựa Trên Dữ Liệu: SCADA giúp dự đoán và ngăn chặn sự cố trước khi chúng xảy ra thông qua việc theo dõi các dữ liệu từ cảm biến và thiết bị, giảm rủi ro sự cố và giảm chi phí bảo dưỡng.

• Tích Hợp Dễ Dàng: SCADA có khả năng tích hợp với nhiều thiết bị và hệ thống khác nhau, tạo ra một môi trường liên tục và hiệu quả trong việc quản lý thông tin.

• Tiết Kiệm Chi Phí Vận Hành: Nhờ vào khả năng kiểm soát và giám sát tự động, SCADA giúp giảm chi phí vận hành bằng cách tối ưu hóa quy trình và giảm lãng phí.

• Tính Linh Hoạt: SCADA được thiết kế để dễ dàng mở rộng và cập nhật, có thể tích hợp các tính năng và công nghệ mới một cách linh hoạt theo sự phát triển của công nghiệp.

• Tăng Cường An Toàn: SCADA thường tích hợp các biện pháp bảo mật như mã hóa dữ liệu và kiểm soát truy cập, giúp bảo vệ hệ thống khỏi rủi ro an ninh.

• Tăng Cường Quyết Định Quản Lý: Dữ liệu liên tục được thu thập và hiển thị trực tiếp trên giao diện người-máy (HMI) giúp quản lý ra quyết định nhanh chóng và dựa trên thông tin chính xác.

• Dịch Vụ Tư Vấn và Hỗ Trợ: Nhiều hệ thống SCADA đi kèm với các dịch vụ hỗ trợ và tư vấn, giúp người sử dụng tối ưu hóa triển khai và sử dụng hệ thống.

Tóm lại, SCADA không chỉ mang lại sự tự động hóa và hiệu quả trong quản lý công nghiệp mà còn giúp nâng cao khả năng quyết định và an toàn của hệ thống.

Ứng dụng Scada đối với ngành công nghiệp sản xuất tại nước ta

Ứng dụng của SCADA trong ngành công nghiệp sản xuất tại Việt Nam đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí vận hành, và tăng cường quản lý. Hỗ trợ các công việc như: 

• Quản lý dây chuyền sản xuất:

• SCADA giúp theo dõi và kiểm soát các quy trình sản xuất trên dây chuyền, từ việc điều chỉnh thời gian sản xuất đến theo dõi các thông số quy trình như nhiệt độ, áp suất, và dung lượng.

• Theo dõi Năng Suất: SCADA giúp đo lường và theo dõi năng suất của các máy móc và dây chuyền sản xuất. Từ đó đưa ra các báo cáo về hiệu suất lao động và máy móc.

• Kết Hợp với PLC: SCADA tích hợp tốt với các hệ thống PLC để kiểm soát tự động hóa các quy trình sản xuất, từ việc điều khiển đơn giản đến quy trình tự động phức tạp.

• SCADA giúp theo dõi các thông số chất lượng của sản phẩm trong quá trình sản xuất, từ đó đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn.

• Dữ liệu từ SCADA có thể được sử dụng để dự báo chất lượng sản phẩm và đưa ra biện pháp kiểm soát để giảm tỷ lệ sản phẩm không đạt chất lượng.

Những ứng dụng trên đều có thể giúp ngành công nghiệp sản xuất tại Việt Nam nâng cao sự hiệu quả, quản lý tài nguyên, và giảm chi phí vận hành. Theo nhu cầu thị trường thì việc tuyển dụng kỹ sư có chuyên môn cao cũng ngày càng tăng. Các doanh nghiệp đều muốn tuyển dụng những nhân sự có kinh nghiệm để đảm nhận các vị trí yêu cầu cao về mặt kỹ thuật và chuyên môn. 

Ms. Công Nhân