ỨNG DỤNG SCADA TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP
Xu hướng ứng dụng SCADA trong sản xuất công nghiệp ở Việt Nam hiện nay
Hoạt động sản xuất công nghiệp ngày càng hiện đại với các tiêu chuẩn tự động hóa ngày càng cao đòi hỏi doanh nghiệp phải đầu tư nhiều hơn vào hệ thống điều khiển và giám sát để gia tăng hiệu quả và hạn chế rủi ro. Vì thế, SCADA - với vai trò ‘trung tâm đầu não’ thu thập, quản lý dữ liệu, tương tác và kiểm soát hoạt động của máy móc đang trở thành hệ thống điều khiển ưu việt và xu hướng ứng dụng trong hầu hết hệ thống sản xuất công nghiệp hiện nay.
1. Hệ thống SCADA là gì?
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống quản lý tự động hóa quy trình trong công nghiệp với chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu.
Mục đích chính của hệ thống SCADA là kết nối đến các hệ thống điều khiển công nghiệp để thu thập, giám sát, điều khiển và lưu trữ xử lý dữ liệu. Để làm được điều này hệ thống SCADA phải có khả năng kết nối đến nhiều thiết bị, hệ thống thống nhất nếu có thể nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quan hệ thống và can thiệp sâu vào hệ thống khi cần thiết.
SCADA được ứng dụng rộng rãi ở tất cả các lĩnh vực bao gồm:
- Hệ thống quản lý sản xuất: sản xuất điện, thép, dệt may, dược phẩm, hóa chất…
- Hệ thống quan trắc từ xa: trạm bơm, xử lý nước thải…
- Hệ thống giám sát tòa nhà: nhiệt độ - độ ẩm, điều hòa không khí, chiếu sáng, điện năng tiêu thụ
SCADA là hệ thống quan trọng hàng đầu đối với các nhà máy công nghiệp lớn bởi khả năng duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu giúp đưa ra các quyết định thông minh kịp thời và dự báo các sự cố có thể xảy ra để giảm thiểu downtime. Chính vì vậy, đầu tư xây dựng các hệ thống SCADA đang trở thành xu hướng được nhiều nhà máy công nghiệp tại Việt Nam quan tâm.
2. Cấu trúc và hoạt động của hệ thống SCADA
Mọi hệ thống SCADA đều có 3 cấp thành phần cấu tạo chính:
- Cơ cấu chấp hành
+ Bao gồm các thiết bị đo lường như cảm biến, bộ chuyển đổi tín hiệu đo lường, bộ truyền tín hiệu đo và thiết bị chấp hành như động cơ, biến tần, van và các bộ điều khiển van.
+ Vai trò: Các thiết bị có nhiệm vụ đo đạc các thông số và trực tiếp điều khiển.
+Cấp điều khiển
+ Thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit) và thiết bị điều khiển logic PLC + HMI.
+ Vai trò: nhận tín hiệu từ các thiết bị đo lường và lệnh từ trung tâm điều khiển để trực tiếp điều khiển cơ cấu chấp hành.
+ Cấp giám sát và thu thập dữ liệu
+ Bao gồm hệ thống máy chủ và màn hình giao diện HMI.
+ Vai trò: giám sát hoạt động hệ thống, trực tiếp gửi lệnh điều khiển cho cấp điều khiển và thu thập dữ liệu từ hệ thống. Cấu trúc SCADA cơ bản bắt đầu bằng bộ điều khiển logic PLC hoặc thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit). PLC và RTU giao tiếp với một loạt các đối tượng như máy móc ở nhà máy, HMI, cảm biến và thiết bị đầu cuối, sau đó định tuyến thông tin từ các đối tượng đó đến máy tính bằng phần mềm SCADA. Phần mềm SCADA xử lý, phân phối và hiển thị dữ liệu, giúp người vận hành và các nhân viên phân tích dữ liệu để đưa ra các quyết định vận hành quan trọng.
Ví dụ, SCADA sẽ thông báo ngay cho nhà điều hành khi một lô hàng xuất hiện tỷ lệ lỗi cao vượt định mức, người điều hành sẽ tạm dừng máy và xem xét dữ liệu để xác định nguyên nhân sự cố. SCADA giúp dự báo hoặc thông báo tức thời các vấn đề phát sinh giúp giải quyết nhanh chóng và ngăn ngừa thiệt hại tiếp diễn.
3. Ưu thế khi sử dụng SCADA
- Cải tiến quy trình hoạt động: thông qua việc thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu, nhà quản lý có cơ sở để cải thiện quy trình tốt hơn với chi phí thấp hơn mà lại hiệu quả hơn.
- Nâng cao năng suất: nhờ quá trình phân tích các quy trình sản xuất, nhà quản lý có thể dùng các thông tin này để nâng cao năng suất sản xuất.
- Cải thiện chất lượng sản phẩm: cũng thông qua việc phân tích các hoạt động, xử lý tình huống kịp thời, nhà quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót, giảm lượng sản phẩm lỗi hỏng trong quá trình sản xuất.
- Giảm thời gian và chi phí vận hành, bảo trì: giảm thiểu nhân sự giám sát, phát hiện kịp thời sự cố hỏng hóc giúp doanh nghiệp chủ động phương án và giảm chi phí bảo trì.
- Tăng tính an toàn: hệ thống SCADA thay thế con người giám sát, điều khiển máy móc tại những khu vực nguy hiểm, độc hại, đồng thời hạn chế sự cố trong quá trình vận hành.
- Bảo toàn vốn đầu tư: các chủ doanh nghiệp luôn cân nhắc bài toán chi phí – lợi ích khi xem xét đầu tư nâng cấp hệ thống để đảm bảo tính hoạt động lâu dài, hiệu quả. Một hệ thống SCADA được thiết kế mở sẽ cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất, nhờ đó giúp loại bỏ tính nhất thời, có thể tiếp tục đầu tư nâng cấp với chi phí thấp hơn nhiều.
-Đối với tính năng điều khiển giám sát:
+ Sử dụng phần mềm VT Designer tạo giao diện giám sát thông qua các thuộc tính button, text, switch, time giúp thiết kế giao diện một cách thuận tiện và nhanh chóng.
+ Hỗ trợ vẽ các dạng đồ thị như data, trend, chart giúp cấp quản lý giám sát và đánh giá hoạt động của nhà máy chính xác để từ đó đưa ra các điều chỉnh kịp thời.
+ Cho phép nhúng các ngôn ngữ bổ trợ như VBScript, JavaScript, NativeScript cho phép mở rộng và nâng cao tính năng điều khiển của phần mềm SCADA
+ Hỗ trợ Alarm để cảnh báo nguy hiểm khi hệ thống gặp sự cố. Đặt Password để phân quyền người dùng bao gồm người giám sát và người được phép truy cập vào hệ thống.
- Đối với tính năng thu thập dữ liệu:
+ Hỗ trợ xuất và nhập file excel: Tạo nguồn data cho việc báo cáo, quản lý và đánh giá chất lượng của nhà máy.
+ Liên kết với database như Access, MySQL, SQL, Oracle: Là công cụ quản lý dữ liệu phổ biến, đáp ứng các chức năng lưu trữ, tìm kiếm data một cách hiệu quả và nhanh chóng, đảm bảo an toàn thông tin của nhà máy.
4. Lợi ích của giải pháp SCADA
- Hoạt động ổn định, giao diện trực quan và sinh động.
- Thời gian lập trình và thiết kế nhanh chóng.
- Phần mềm tích hợp nhiều tính năng mới giúp đáp ứng tất cả các yêu cầu của khách hàng.
- Cải thiện chất lượng sản phẩm: thông qua quá trình phân tích hoạt động của hệ thống, cấp quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót trong quá trình sản xuất.
- Giảm chi phí vận hành và bảo trì: hệ thống SCADA cho phép giám sát các thiết bị đặt tại các vị trí xa, giảm chi phí kiểm tra và chi phí thuê quản lý giám sát.
- Bảo toàn vốn đầu tư: hệ thống SCADA được thiết kế mở cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất.
Hoạt động sản xuất công nghiệp ngày càng hiện đại với các tiêu chuẩn tự động hóa ngày càng cao đòi hỏi doanh nghiệp phải đầu tư nhiều hơn vào hệ thống điều khiển và giám sát để gia tăng hiệu quả và hạn chế rủi ro. Vì thế, SCADA - với vai trò ‘trung tâm đầu não’ thu thập, quản lý dữ liệu, tương tác và kiểm soát hoạt động của máy móc đang trở thành hệ thống điều khiển ưu việt và xu hướng ứng dụng trong hầu hết hệ thống sản xuất công nghiệp hiện nay.
1. Hệ thống SCADA là gì?
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống quản lý tự động hóa quy trình trong công nghiệp với chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu.
Mục đích chính của hệ thống SCADA là kết nối đến các hệ thống điều khiển công nghiệp để thu thập, giám sát, điều khiển và lưu trữ xử lý dữ liệu. Để làm được điều này hệ thống SCADA phải có khả năng kết nối đến nhiều thiết bị, hệ thống thống nhất nếu có thể nhằm đưa ra một cái nhìn tổng quan hệ thống và can thiệp sâu vào hệ thống khi cần thiết.
SCADA được ứng dụng rộng rãi ở tất cả các lĩnh vực bao gồm:
- Hệ thống quản lý sản xuất: sản xuất điện, thép, dệt may, dược phẩm, hóa chất…
- Hệ thống quan trắc từ xa: trạm bơm, xử lý nước thải…
- Hệ thống giám sát tòa nhà: nhiệt độ - độ ẩm, điều hòa không khí, chiếu sáng, điện năng tiêu thụ
SCADA là hệ thống quan trọng hàng đầu đối với các nhà máy công nghiệp lớn bởi khả năng duy trì hiệu quả, xử lý dữ liệu giúp đưa ra các quyết định thông minh kịp thời và dự báo các sự cố có thể xảy ra để giảm thiểu downtime. Chính vì vậy, đầu tư xây dựng các hệ thống SCADA đang trở thành xu hướng được nhiều nhà máy công nghiệp tại Việt Nam quan tâm.
2. Cấu trúc và hoạt động của hệ thống SCADA
Mọi hệ thống SCADA đều có 3 cấp thành phần cấu tạo chính:
- Cơ cấu chấp hành
+ Bao gồm các thiết bị đo lường như cảm biến, bộ chuyển đổi tín hiệu đo lường, bộ truyền tín hiệu đo và thiết bị chấp hành như động cơ, biến tần, van và các bộ điều khiển van.
+ Vai trò: Các thiết bị có nhiệm vụ đo đạc các thông số và trực tiếp điều khiển.
+Cấp điều khiển
+ Thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit) và thiết bị điều khiển logic PLC + HMI.
+ Vai trò: nhận tín hiệu từ các thiết bị đo lường và lệnh từ trung tâm điều khiển để trực tiếp điều khiển cơ cấu chấp hành.
+ Cấp giám sát và thu thập dữ liệu
+ Bao gồm hệ thống máy chủ và màn hình giao diện HMI.
+ Vai trò: giám sát hoạt động hệ thống, trực tiếp gửi lệnh điều khiển cho cấp điều khiển và thu thập dữ liệu từ hệ thống. Cấu trúc SCADA cơ bản bắt đầu bằng bộ điều khiển logic PLC hoặc thiết bị trạm đầu xa RTU (Remote Terminal Unit). PLC và RTU giao tiếp với một loạt các đối tượng như máy móc ở nhà máy, HMI, cảm biến và thiết bị đầu cuối, sau đó định tuyến thông tin từ các đối tượng đó đến máy tính bằng phần mềm SCADA. Phần mềm SCADA xử lý, phân phối và hiển thị dữ liệu, giúp người vận hành và các nhân viên phân tích dữ liệu để đưa ra các quyết định vận hành quan trọng.
Ví dụ, SCADA sẽ thông báo ngay cho nhà điều hành khi một lô hàng xuất hiện tỷ lệ lỗi cao vượt định mức, người điều hành sẽ tạm dừng máy và xem xét dữ liệu để xác định nguyên nhân sự cố. SCADA giúp dự báo hoặc thông báo tức thời các vấn đề phát sinh giúp giải quyết nhanh chóng và ngăn ngừa thiệt hại tiếp diễn.
3. Ưu thế khi sử dụng SCADA
- Cải tiến quy trình hoạt động: thông qua việc thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu, nhà quản lý có cơ sở để cải thiện quy trình tốt hơn với chi phí thấp hơn mà lại hiệu quả hơn.
- Nâng cao năng suất: nhờ quá trình phân tích các quy trình sản xuất, nhà quản lý có thể dùng các thông tin này để nâng cao năng suất sản xuất.
- Cải thiện chất lượng sản phẩm: cũng thông qua việc phân tích các hoạt động, xử lý tình huống kịp thời, nhà quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót, giảm lượng sản phẩm lỗi hỏng trong quá trình sản xuất.
- Giảm thời gian và chi phí vận hành, bảo trì: giảm thiểu nhân sự giám sát, phát hiện kịp thời sự cố hỏng hóc giúp doanh nghiệp chủ động phương án và giảm chi phí bảo trì.
- Tăng tính an toàn: hệ thống SCADA thay thế con người giám sát, điều khiển máy móc tại những khu vực nguy hiểm, độc hại, đồng thời hạn chế sự cố trong quá trình vận hành.
- Bảo toàn vốn đầu tư: các chủ doanh nghiệp luôn cân nhắc bài toán chi phí – lợi ích khi xem xét đầu tư nâng cấp hệ thống để đảm bảo tính hoạt động lâu dài, hiệu quả. Một hệ thống SCADA được thiết kế mở sẽ cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất, nhờ đó giúp loại bỏ tính nhất thời, có thể tiếp tục đầu tư nâng cấp với chi phí thấp hơn nhiều.
-Đối với tính năng điều khiển giám sát:
+ Sử dụng phần mềm VT Designer tạo giao diện giám sát thông qua các thuộc tính button, text, switch, time giúp thiết kế giao diện một cách thuận tiện và nhanh chóng.
+ Hỗ trợ vẽ các dạng đồ thị như data, trend, chart giúp cấp quản lý giám sát và đánh giá hoạt động của nhà máy chính xác để từ đó đưa ra các điều chỉnh kịp thời.
+ Cho phép nhúng các ngôn ngữ bổ trợ như VBScript, JavaScript, NativeScript cho phép mở rộng và nâng cao tính năng điều khiển của phần mềm SCADA
+ Hỗ trợ Alarm để cảnh báo nguy hiểm khi hệ thống gặp sự cố. Đặt Password để phân quyền người dùng bao gồm người giám sát và người được phép truy cập vào hệ thống.
- Đối với tính năng thu thập dữ liệu:
+ Hỗ trợ xuất và nhập file excel: Tạo nguồn data cho việc báo cáo, quản lý và đánh giá chất lượng của nhà máy.
+ Liên kết với database như Access, MySQL, SQL, Oracle: Là công cụ quản lý dữ liệu phổ biến, đáp ứng các chức năng lưu trữ, tìm kiếm data một cách hiệu quả và nhanh chóng, đảm bảo an toàn thông tin của nhà máy.
4. Lợi ích của giải pháp SCADA
- Hoạt động ổn định, giao diện trực quan và sinh động.
- Thời gian lập trình và thiết kế nhanh chóng.
- Phần mềm tích hợp nhiều tính năng mới giúp đáp ứng tất cả các yêu cầu của khách hàng.
- Cải thiện chất lượng sản phẩm: thông qua quá trình phân tích hoạt động của hệ thống, cấp quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót trong quá trình sản xuất.
- Giảm chi phí vận hành và bảo trì: hệ thống SCADA cho phép giám sát các thiết bị đặt tại các vị trí xa, giảm chi phí kiểm tra và chi phí thuê quản lý giám sát.
- Bảo toàn vốn đầu tư: hệ thống SCADA được thiết kế mở cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mô sản xuất.
► Để có giải pháp phù hợp với nhu cầu sử dụng, khả năng tài chính cũng như yên tâm về chất lượng, đảm bảo chính hãng cùng chính sách bảo hành, giao hàng nhanh chóng, hãy để Công ty Cổ phần tự động hóa Đông Dương chúng tôi tư vấn giúp bạn!
Email: hotline.indochina@gmail.com
Hotline: 083 858 8080
Website: http://schneider.com.vn/
Trân trọng!
