I. Inngangur
Á sviði iðnaðar sjálfvirkni og orkustjórnunar eru SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) kerfi og DCS (Distributed Control System) kerfi tveir mikilvægir þættir. Þó að báðir séu tileinkaðir því að ná sjálfvirkni og vöktunarstýringu í iðnaði, sýna þeir verulegan mun á kerfisarkitektúr, virknieiginleikum og forritasviðum. Þessi grein veitir ítarlega kynningu á SCADA og DCS kerfum frá mörgum sjónarhornum og ber saman greinarmun þeirra.
II. Yfirlit yfir SCADA kerfi
SCADA-kerfi, eða eftirlits- og gagnaöflunarkerfi, eru tölvu-bundin iðnaðarsjálfvirknikerfi. Þeir sjá fyrst og fremst um gagnaöflun, vöktun, eftirlit og aðlögunaraðgerðir, og finna víðtæka notkun í atvinnugreinum eins og orkuframleiðslu, jarðolíu, efnavinnslu og málmvinnslu. SCADA kerfi nota rauntíma gagnagrunna sem kjarna og tengjast vettvangstækjum í gegnum Remote Terminal Units (RTUs) eða Programmable Logic Controllers (PLCs) til að gera rauntímavöktun og eftirlit með vettvangsbúnaði kleift.-
Helstu eiginleikar SCADA kerfa eru:
Miðstýrt eftirlit:SCADA kerfi gera miðlægt eftirlit með heilum iðnaðarferlum, sýna rauntímabreytur og stöðuupplýsingar í gegnum grafískt viðmót.
Fjarstýring:Rekstraraðilar geta fjarstýrt vettvangsbúnaði í gegnum SCADA kerfi, þar á meðal ræsingar/stöðvunaraðgerðir tækis og stillingar færibreytu.
Gagnaöflun og vinnsla:SCADA kerfi safna vettvangsgögnum í rauntíma, vinna úr þeim og greina til að styðja við-ákvarðanatöku.
III. Yfirlit yfir DCS kerfi
DCS kerfi, eða dreifð stjórnkerfi, eru iðnaðar sjálfvirknikerfi sem dreifa stjórnunaraðgerðum yfir margar stýrieiningar. Þau eru fyrst og fremst notuð til að fylgjast með og stjórna stórum-iðnaðarferlum, svo sem jarðolíu, orkuframleiðslu og málmvinnslu. DCS kerfi samanstanda venjulega af mörgum stjórnendum, rekstrarstöðvum, samskiptanetum osfrv., þar sem stýringar skiptast á upplýsingum um netkerfi.
Helstu eiginleikar DCS kerfa eru:
Dreifð eftirlit:DCS kerfi dreifa stjórnunaraðgerðum yfir marga stýringar, auka áreiðanleika og stöðugleika kerfisins.
Rauntíma-geta:DCS kerfi bregðast samstundis við breytingum á stöðu búnaðar á vettvangi, sem tryggir stöðugleika og öryggi iðnaðarferla.
Skalanleiki:DCS kerfi bjóða upp á framúrskarandi sveigjanleika, sem gerir kleift að bæta við eða fjarlægja stýringar eftir þörfum.
IV. Munur á SCADA og DCS kerfum
Kerfisarkitektúr
SCADA kerfi nota venjulega miðlæga vöktun, sem einbeitir öllum eftirlitsaðgerðum í miðlægu stjórnherbergi. DCS kerfi nota hins vegar dreifðan stjórnunararkitektúr, sem dreifir stjórnunaraðgerðum yfir marga stýringar, sem hver ber ábyrgð á sérstökum stjórnunarverkefnum. Þannig, frá skipulagslegu sjónarhorni, leggja SCADA kerfi áherslu á miðstýrt eftirlit og stjórnun, á meðan DCS kerfi setja dreifða stjórn og rauntíma viðbrögð í forgangi.
Virkni eiginleikar
SCADA kerfi framkvæma fyrst og fremst gagnaöflun og eftirlit, sýna ýmsar breytur og stöðuupplýsingar í rauntíma í gegnum grafískt viðmót. Þeir einbeita sér að rauntímavöktun og eftirliti með búnaði á vettvangi ásamt gagnasöfnun og vinnslu. DCS kerfi leggja hins vegar áherslu á stjórnun og stjórnun iðnaðarferla, með rauntímastýringu, færibreytum og bilanagreiningargetu. DCS kerfi gera nákvæma stjórn á iðnaðarferlum, tryggja framleiðslustöðugleika og öryggi.
Umsóknarsvæði
Vegna miðlægrar vöktunar og fjarstýringargetu, eru SCADA kerfi mikið notuð í greinum sem krefjast rauntímaeftirlits, eins og orkuframleiðslu, jarðolíu, efnavinnslu og málmvinnslu. DCS kerfi henta hins vegar betur til að stjórna stórum-iðnaðarferlum eins og jarðolíuframleiðslu, orkuframleiðslu og málmvinnslu. Á þessum sviðum gera DCS kerfi kleift að ná nákvæmri stjórnun og stjórnun á öllu verkflæði iðnaðarins, sem eykur framleiðslu skilvirkni og vörugæði.
Kostnaður og sveigjanleiki
Hvað kostnað varðar eru SCADA kerfin venjulega með lægri útgjöld þar sem þau treysta fyrst og fremst á miðlæg stjórnherbergi og tengdan hugbúnað. DCS kerfi hafa hins vegar meiri kostnað í för með sér vegna þörf fyrir marga stýringar, samskiptanet og tengd tæki. Engu að síður bjóða DCS kerfi upp á framúrskarandi sveigjanleika, sem gerir kleift að fjölga eða fækka stjórnendum eftir þörfum til að mæta mismunandi framleiðsluþörfum.
V. Samantekt
Í stuttu máli sýna SCADA og DCS kerfi verulegan mun á kerfisarkitektúr, virknieiginleikum og notkunarsviðum. SCADA kerfi, sem einkennist af miðstýrðri vöktun og fjarstýringu, henta fyrir eftirlit og stjórnunarforrit í rauntíma-. Aftur á móti notar DCS kerfi dreifða stjórnskipulag, sem býður upp á rauntímastýringu, færibreytustillingu, bilanagreiningu og aðra möguleika, sem gerir þau tilvalin til að stjórna stórum-iðnaðarferlum. Í hagnýtum forritum ættu notendur að velja viðeigandi kerfi út frá sérstökum kröfum og rekstrarsamhengi.