Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tự động hóa, nhiều doanh nghiệp đã đầu tư hệ thống SCADA trong quá trình quản lý và vận hành nhà máy sản xuất, môi trường, vận tải,… Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống mà còn giảm thiểu thời gian gián đoạn sản xuất. Góp phần tối ưu hóa quy trình và tăng cường sự cạnh tranh trong ngành công nghiệp.

Hệ thống SCADA là gì?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) là một hệ thống tự động hóa phổ biến trong các ngành công nghiệp. Hệ thống có chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu trong lĩnh vực công nghiệp. SCADA bao gồm cả phần mềm và các thiết bị phần cứng, cho phép các doanh nghiệp:

• Kiểm soát các quy trình hoạt động tại chỗ/ từ xa.
• Theo dõi, thu thập và xử lý dữ liệu hoạt động theo thời gian thực.
• Tương tác trực tiếp với các thiết bị như cảm biến, van, máy bơm, động cơ thông qua giao diện người-máy (HMI).
• Lưu trữ sự kiện vào cơ sở dữ liệu CSDL.

Hệ thống SCADA đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất, xử lý dữ liệu, tối ưu quy trình…Nhằm đưa ra các quyết định nhanh chóng, kịp thời và giảm thiểu thời gian ngừng trong suốt quá trình hoạt động.

Các thành phần của hệ thống SCADA

Trung tâm điều khiển giám sát:

Bao gồm máy chủ hoặc các máy tính kết nối với nhau.

Bao gồm các thành phần như HMI, PLC, các trạm kỹ thuật, trạm vận hành, giám sát và điều khiển cao cấp của nhà máy sản xuất.

Remote Terminal Unit (RTU):

Kết nối với các cảm biến (sensors).

Nhận và chuyển đổi tín hiệu từ các cảm biến thành tín hiệu số.

Có khả năng gửi và nhận các tín hiệu lệnh.

Programmable Logic Controller (thiết bị PLC):

Nhận tín hiệu đầu vào và thực thi chương trình được viết bởi kỹ sư.Đưa ra tín hiệu vận hành đến các thiết bị khác như máy bơm, động cơ, biến tần.

Hệ thống viễn thông:

Kết nối các thiết bị RTU/PLC với trung tâm điều khiển/giám sát.

Bao gồm các đường truyền tín hiệu như cáp quang, mạch WAN hoặc các hệ thống viễn thông không dây như vệ tinh hoặc radio.

Server thu thập dữ liệu:

Sử dụng các giao thức công nghiệp để kết nối các phần mềm.

Cho phép các clients truy xuất dữ liệu từ các thiết bị từ xa.

Human-Machine Interface (Màn hình HMI):

Hiển thị dữ liệu và thông tin cho người vận hành.

Cho phép người vận hành theo dõi và điều chỉnh hệ thống, cũng như thu thập dữ liệu.

Các thiết bị vận hành khác:

Bao gồm các thiết bị như máy bơm, động cơ quạt, biến tần và các thiết bị khác được điều khiển và giám sát bởi hệ thống SCADA.

Các thành phần này cùng hoạt động cùng nhau để tạo ra một hệ thống SCADA hoàn chỉnh. Có khả năng giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu từ các quy trình hoặc hệ thống công nghiệp. Tùy theo mỗi nhu cầu và quy trình hoạt động thực tế mà thành phần của hệ thống SCADA sẽ thay đổi khác nhau. 

Cấu trúc hệ thống SCADA

Cấp cơ cấu chấp hành:

Bao gồm cảm biến và các thiết bị đo lường khác như nhiệt độ, áp suất, mực nước, động cơ, van và bộ điều khiển.

Chức năng của các thiết bị ở cấp này là đo lường các thông số và điều khiển trực tiếp các thiết bị cơ khí, điện hoặc tự động hóa khác dựa trên dữ liệu thu thập được từ các cảm biến và thiết bị đo.

Cấp điều khiển:

Bao gồm các thiết bị như RTU (Remote Terminal Unit) và PLC kết hợp với HMI.

Chức năng của cấp này là nhận tín hiệu từ các cảm biến và thiết bị đo, nhận lệnh điều khiển từ trung tâm điều khiển, và điều khiển trực tiếp các thiết bị ở cấp cơ cấu chấp hành.

Cấp giám sát và thu thập dữ liệu:

Bao gồm hệ thống máy chủ và giao diện người-máy (HMI).

Chức năng của cấp này là giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống, hiển thị dữ liệu và thông tin từ các thiết bị ở cấp cơ cấu chấp hành và cấp điều khiển. Gửi lệnh điều khiển đến các thiết bị ở cấp điều khiển, và thu thập dữ liệu hệ thống để phân tích và báo cáo.

Chức năng của hệ thống SCADA

Ví phần mềm SCADA như là “bộ não” của hệ thống SCADA. Phần mềm thực hiện mọi công việc phần kiểm soát, giám sát và thu thập dữ liệu. Phần mềm SCADA thương hiệu Việt ATSCADA được phát triển bởi đội ngũ kỹ sư của ATSCADA Lab. 

• Phần mềm là công cụ phát triển tự động hoá chạy trên nền tảng Microsoft Windows.
• Phần mềm có thư viện, đồ họa phong phú và nhiều công cụ thiết kế.
• Phần mềm theo dõi và hiển thị thông tin từ các thiết bị, cảm biến và quy trình trong thời gian thực trên giao diện người dùng.
• Điều khiển các thiết bị và quy trình từ xa thông qua giao diện người dùng. Gửi các lệnh điều khiển đến các thiết bị như máy bơm, van, động cơ, và biến tần.
• Hiển thị trạng thái về quá trình hoạt động, bao gồm hiển thị đồ thị, sự kiện, báo động và báo cáo sản xuất.
• Thu thập dữ liệu từ các cảm biến, thiết bị đo lường và thiết bị khác liên quan đến quy trình hoặc hệ thống.
• Lưu trữ dữ liệu thu thập được để phục vụ cho việc phân tích và báo cáo.
• Sao lưu dữ liệu định kỳ và tự động để đảm bảo an toàn và dễ dàng khôi phục khi cần thiết.
• Phần mềm cung cấp các tính năng bảo mật để bảo vệ dữ liệu và hệ thống khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài.
• Phần mềm theo dõi sự kiện và điều kiện cụ thể và tạo ra các cảnh báo hoặc thông báo khi xảy ra các sự kiện quan trọng hoặc vượt ngưỡng.
• Các cảnh báo này có thể được hiển thị trên giao diện người dùng hoặc được gửi qua email, tin nhắn văn bản.

Ứng dụng của phần mềm SCADA

Các ứng dụng của phần mềm SCADA được phân chia thành ba loại cơ bản. Cụ thể: điều khiển logic theo tuần tự, điều khiển điều chỉnh và giám sát, vận hành, thu thập dữ liệu (SCADA). Dưới đây là một số cách thực hiện các ứng dụng này:

Mỗi ứng dụng được triển khai bằng một hệ thống riêng biệt:

• Ứng dụng điều khiển logic theo tuần tự: Sử dụng các PLC để thực hiện các tác vụ điều khiển đơn giản, theo dõi và thực hiện các chuỗi logic.
• Ứng dụng điều khiển điều chỉnh: Sử dụng các controller để điều chỉnh các quy trình và hệ thống dựa trên phản hồi từ các cảm biến.
• Ứng dụng SCADA: Sử dụng một hệ thống SCADA riêng biệt để giám sát, vận hành và thu thập dữ liệu từ các quy trình và hệ thống.

Sử dụng một hệ thống điều khiển tích hợp giám sát:

• Mỗi ứng dụng có một chức năng riêng biệt trong hệ thống điều khiển.
• Hệ thống điều khiển tích hợp có thể sử dụng các thiết bị như PLC và controller để thực hiện cả hai chức năng điều khiển logic theo tuần tự và điều khiển điều chỉnh.
• Phần mềm SCADA được tích hợp vào hệ thống để cung cấp khả năng giám sát, vận hành và thu thập dữ liệu từ các quy trình và hệ thống.

Cách thực hiện thứ hai thường được ưa chuộng trong các hệ thống điều khiển sản xuất hiện đại và có quy mô lớn. Bởi vì nó cung cấp tính linh hoạt cao và khả năng tích hợp các chức năng điều khiển và giám sát vào một hệ thống duy nhất.

Lợi ích của phần mềm SCADA là gì?

• Nhờ khả năng phân tích các quy trình sản xuất, doanh nghiệp sử dụng những thông tin này để gia tăng hiệu quả sản xuất cũng như phát triển kỹ thuật.
• Doanh nghiệp hạn chế, ngăn chặn những sai sót trong quá trình sản xuất. Góp phần cải thiện chất lượng sản phẩm.
• Việc cài phần mềm SCADA, doanh nghiệp sẽ không cần quá nhiều nhân sự làm nhiệm vụ quản lý giám sát các thiết bị hiện trường hoặc các thiết bị đặt ở các vị trí xa. Đồng thời, tối ưu nhiều chi phí cho việc kiểm tra, bảo trì ở xa. 
• Phần mềm thiết kế mở giúp cho chủ đầu tư dễ dàng mở rộng, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất. Nhờ vào đó, giúp loại bỏ các khoản phí hao hụt đáng kể theo thời gian.

Lưu ý khi chọn mua phần mềm SCADA

Khi lựa chọn phần mềm SCADA để quản lý và vận hành hệ thống, có một số lưu ý quan trọng mà người vận hành cần xem xét:

Cập nhập phần mềm SCADA:

Xem xét tốc độ phát triển của công nghệ và thời gian đã sử dụng phần mềm. Phần mềm cũng cần được cập nhật và nâng cấp đều đặn để đảm bảo hiệu suất và bảo mật.

Tìm hiểu dịch vụ hỗ trợ của nhà cung cấp:

• Đảm bảo nhà cung cấp phần mềm SCADA có dịch vụ hỗ trợ tốt và phản hồi nhanh chóng trong quá trình sử dụng.
• Kiểm tra khả năng mở rộng và nâng cấp của nhà cung cấp. Nhằm đảm bảo phần mềm đáp ứng được các yêu cầu mới và phát triển trong tương lai.

Lưu ý khả năng lưu trữ dữ liệu của phần mềm SCADA:

Nhu cầu lưu trữ dữ liệu của hệ thống và đảm bảo rằng phần mềm SCADA có khả năng lưu trữ đủ lượng dữ liệu cần thiết.

Kiểm tra tính linh hoạt của phần mềm trong việc quản lý và truy xuất dữ liệu để đảm bảo rằng người vận hành có thể dễ dàng truy cập và phân tích thông tin.

Chú ý khả năng tương thích với các thiết bị/hệ thống khác:

Phần mềm SCADA tương thích với các thiết bị và hệ thống khác như: PLC, RTU để có thể tích hợp hoạt động một cách hiệu quả.

Kiểm tra xem phần mềm có hỗ trợ các giao thức và chuẩn liên kết phổ biến không. Tính linh hoạt trong việc kết nối với các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau.

Nhà cung cấp hệ thống SCADA uy tín tại Việt Nam

Công ty ATPro Corp là đối tác đáng tin cậy trong việc thiết kế và cung cấp các hệ thống SCADA hàng đầu trên thị trường. Với kinh nghiệm nhiều năm trong ngành và sự tập trung vào việc đáp ứng nhu cầu của khách hàng. ATPro cam kết cung cấp những sản phẩm và dịch vụ tốt nhất.

Chúng tôi luôn chú trọng đến việc tư vấn chi tiết và tận tình. Để đảm bảo khách hàng hiểu rõ về sản phẩm và cách thức hoạt động. Đến từng địa điểm thi công lắp đặt để tiến hành khảo sát và đưa ra giải pháp tối ưu nhất cho khách hàng. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi được đào tạo bài bản và có nhiều kinh nghiệm trong việc thiết kế và lắp đặt hệ thống. Quá trình thi công diễn ra một cách chuyên nghiệp và an toàn nhất.

Chúng tôi cam kết 100% các thiết bị mà chúng tôi cung cấp đều chính hãng, có nguồn gốc rõ ràng và được chứng nhận đầy đủ. Với giá cả ưu đãi và dịch vụ hỗ trợ tốt nhất, ATPro tự tin là đối tác đáng tin cậy cho mọi dự án của bạn. Hãy liên hệ với ATPro ngay hôm nay để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất!

Ai cần sử dụng hệ thống SCADA?

Sau đây là một số lĩnh vực công nghiệp cần sử dụng hệ thống SCADA

Công nghiệp sản xuất: Các nhà máy và nhà máy sản xuất trong các lĩnh vực như công nghiệp tự động hóa, sản xuất, chế biến thực phẩm, dược phẩm, ô tô,…Và nhiều ngành công nghiệp khác sử dụng SCADA để giám sát và điều khiển các quy trình sản xuất.

Công nghiệp điện: Các trạm biến áp, nhà máy nhiệt điện, nhà máy thủy điện, và các cơ sở sản xuất năng lượng,…

Công nghiệp xử lý nước: Nhà máy xử lý nước, cấp nước và thoát nước,…

Công nghiệp dầu và khí đốt: Các nhà máy lọc dầu, cơ sở sản xuất khí đốt, và các cơ sở khai thác dầu và khí đốt,…

Công nghiệp hóa chất: Nhà máy sản xuất hóa chất sử dụng SCADA để giám sát và điều khiển các quy trình sản xuất hóa chất.

Công nghiệp ô tô và công nghệ thông tin: Nhà máy sản xuất ô tô và các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử,…

Giao thông và vận tải: Hệ thống giao thông và vận tải, bao gồm đường sắt, đường cao tốc, và cảng biển,…

Cơ sở hạ tầng và xây dựng như: tòa nhà cao tầng, cầu cống, đập thủy điện để giám sát và điều khiển các quy trình xây dựng và vận hành.

Điều bạn cần quan tâm khi đầu tư SCADA?

Một số điều quan trọng mà các doanh nghiệp trước khi đầu tư hệ thống SCADA cần lưu ý:

Trước tiên, cần xác định quy mô sản xuất và đặc điểm riêng của ngành công nghiệp đang hoạt động để chọn một hệ thống phù hợp.

Nên chọn hệ thống SCADA có tính linh hoạt và khả năng mở rộng. Để đáp ứng được sự phát triển và thay đổi của doanh nghiệp trong tương lai.

Xem xét các tính năng bảo mật của hệ thống. Khả năng bảo vệ dữ liệu và hệ thống khỏi các mối đe dọa an ninh.

Xem xét khả năng tích hợp tốt với các thiết bị và hệ thống hiện có trong môi trường, như PLC, máy tính công nghiệp, cảm biến và mạng truyền thông.

Nên cài đặt tính năng cảnh báo sự cố phần cứng hoặc sự cố hệ thống. Điều này sẽ giúp doanh nghiệp nhanh chóng khắc phục kịp thời.

Các thông số dữ liệu một cách trực quan, sinh động, hỗ trợ kỹ thuật viên dễ dàng theo dõi và làm việc một cách hiệu quả.

Luôn ưu tiên chọn nhà cung cấp hệ thống SCADA có chính sách bảo hành, hậu mãi tốt, lâu dài và đã từng hợp tác với nhiều khách hàng khác. Điều này sẽ giúp doanh nghiệp vận hành xác định độ uy tín khi lựa chọn nhà cung cấp.

Đánh giá chi phí triển khai và vận hành hệ thống SCADA so với lợi ích mà nó mang lại. Xem xét tỷ lệ hiệu quả đầu tư (ROI) để đảm bảo rằng việc đầu tư vào hệ thống SCADA là hợp lý và có khả năng sinh lợi.

Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về hệ thống, tính ứng dụng và đặc điểm của hệ thống SCADA. Để phục vụ cho việc  lựa chọn hệ thống phù hợp với nhu cầu sử dụng sản xuất. Nếu các còn bất cứ các thắc mắc về các loại sản phẩm thiết bị, hệ thống tự động hóa đừng ngần ngại liên hệ với ATPro Corp sẽ hỗ trợ tận tình.