سامانه‌های کنترل سرپرستی و گردآوری اطلاعات
اسکادا در زبان انگلیسی ، مخفف Supervisory Control And Data Acquisition به معنای سامانه های کنترل سرپرستی و گرد آوری اطلاعات است و به سیستم های کنترل و اندازه گیری در مقیاس بزرگ و صنعتی ، اطلاق می شود .
سیستمهای SCADA برای مونیتور کردن یا کنترل پروسه‌های شیمیایی، حمل و نقل، سیستمهای آبرسانی شهری، کنترل تولید و توزیع انرژی الکتریکی و در خطوط نفت و گاز و سایر فرایندهای گسترده (توزیع یافته) استفاده می‌شود.
اسکادا از کجا شکل گرفت ؟
در گذشته ، با گسترش سیستمهای کامپیوتری، استفاده از سیستمهای SCADAجهت نظارت بر شبکه برق توسعه پیدا نمود.
سیستمهای مدیریت شبکه برق از اواخر دهه 1970 جهت تحلیل رفتار شبکه برق، نظارت بر قابلیت اطمینان سیستم و برنامه ریزی تولید نیروگاهها به کار گرفته شده اند.
تا اواسط دهه 1990 میلادی، شرکتهای برق کشورهای مختلف مبادرت به خرید و را ه اندازی سیستم جامع اتوماسیون و دیسپاچینگ برق بصورت سیستم یکپارچه شامل پایانه های راه دور، سیستم مخابراتی، تجهیزات مرکز کنترل، نرم افزار SCADA و نرم افزارهای کاربردی قدرت برای شبکه های تولید و انتقال می نمودند.
سپس با گسترش این سیستم به دیگر محیط های صنعتی از قبیل نفت و گاز و پتروشیمی ، نیروگاه های اتمی و سایر صنایع حساس و کلیدی ، بحث مانیتورینگ و کنترل بخش های مختلف آنها توسط این سیستم ها ، مطرح شد .
بررسی سیستم اسکادا
یک سیستم اسکادا شامل سیگنال های ورودی / خروجی ، کنترلرها ، HMI ، شبکه ها ، ارتباطات ، پایگاه های داده و نرم افزار می باشد.
کلمه اسکادا معمولا نشان دهنده یک سیستم مرکزی است که نظارت و کنترل یک سایت کامل و یا یک سیستم توزیع شده در فواصل زیاد (کیلومتر- مایل) را برعهده دارد.
عمده عملیات کنترل سایت عملا به صورت اتوماتیک توسط (Remote Terminal Unit) یا RTU و یا به وسیله PLC انجام می شود.
به عنوان مثال یک PLC می تواند جریان آب خنک کننده قسمتی از یک پروسه صنعتی را کنترل کند؛ در حالی که سیستم اسکادا می تواند به کاربر اجازه دهد که تنظیمات کنترلی جریان را تغییر دهد و می تواند اجازه نمایش و یا ثبت هر اعلان خطری ( آلارم ) نظیر کاهش جریان یا افزایش دما را صادر نماید.
بازخورد (فیدبک) حلقه کنترلی درون PLC یا RTU بسته شده است و سیستم اسکادا بر بازده کلی این حلقه نظارت دارد.
جمع آوری اطلاعات از سطح RTU یا PLC شروع می شود واین مرحله، خواندن مقادیر و حالات دستگاه های جانبی متصل به اسکادا را شامل می شود.
سپس داده ها کامپایل شده و به فرمت قابل استفاده برای کاربراتاق کنترل که از Human Machine Interface یا (HMI) استفاده می کند؛ در می آید.
اتاق کنترل تصمیم های لازم را که گاه ممکن است باطل کننده فرمانهای عملیاتی موجود در RTU یا PLC باشد را بر اساس این داده ها صادر می نماید.
این داده ها همچنین می توانند برای یک سیستم ثبت اطلاعات ذخیره شوند که معمولا این سیستم یک سیستم مدیریت پایگاه داده است که از امکان ایجاد نمودار و سایر روشهای تحلیل اطلاعات برخوردار است.
سیستم های اسکادا عموما یک پایگاه داده توزیع شده را پیاده سازی می کنند که معمولا به آن با نام پایگاه تگ ها اشاره می شود.
این پایگاه داده شامل عناصر اطلاعاتی است که تگ یا نقطه نامیده می شوند. یک نقطه نشان دهنده یک مقدار ورودی یا خروجی نظارت شده یا کنترل شده به وسیله سیستم است.
نقاط می توانند نرم یا سخت باشند. یک نقطه سخت نشان دهنده یک ورودی یا خروجی عملی متصل به سیستم است در حالی که یک نقطه نرم نشان دهنده نتیجه منطقی وعملیات محاسباتی بر روی دیگر نقاط نرم یا سخت است.
مقادیر نقاط معمولا به صورت مقدار- برچسب زمانی ذخیره می شوند ( مقدار و برچسب زمانی هنگامی که نقطه ضبط یا محاسبه می شود). یک رشته از ترکیب مقدار – برچسب زمان تاریخچه نقطه مورد نظر می باشد.
مرسوم است که علاوه بر اینها اطلاعات دیگری نیز ذخیره گردد نظیر مقادیر ثبات های PLC ، توضیحات و اطلاعات اخطاری.
می توان یک DCS یا سیستم SCADA را بطور کلی از یک تولید کننده ن واحدخرید و یا اینکه قطعات سخت افزاری و بسته های نرم افزاری را از تولید کننده های مختلف خریداری نموده و سیستم را پیاده سازی نمود.
