انترنت الأشياءمقالات ومحاور تقنية

ما هو نظام SCADA؟

تُستخدم أنظمة التحكم الإشرافي وتحصيل البيانات (SCADA) للتحكم في الأجهزة والعمليات الصناعية ومراقبتها وتحليلها. يتكون النظام من مكونات برمجية ومادية تسمح بجمع البيانات عن بُعد وضمن الموقع من المعدات الصناعية. بهذه الطريقة، تستطيع الشركات إدارة المواقع الصناعية البعيدة مثل مزارع الرياح، بسبب تمكن الشركة من الوصول إلى بيانات التوربينات والتحكم فيها دون التواجد في الموقع.

كيف يعمل نظام SCADA؟

كيف يعمل نظام SCADA؟
كيف يعمل نظام SCADA؟

يتكون نظام SCADA من ثلاث مكونات رئيسية تضمن مجتمعة انتقال البيانات من المعدات التي يجب مراقبتها والتحكم فيها (أجهزة الاستشعار والمحركات وما إلى ذلك) إلى واجهة حيث يمكن تحليل البيانات واستخدامها لإعداد التقارير.

رابط الاتصال في بنية SCADA هو وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أو الوحدات الطرفية البعيدة (RTUs). هذه هي الحواسيب الصغيرة التي تتفاعل مع كل من المعدات (وتسمى أيضًا الأجهزة الميدانية) من ناحية، وHMIs، وهي واجهات آلية بشرية، من ناحية أخرى. يشار إلى HMIs أيضًا باسم واجهات المستخدم الرسومية.

تعمل PLCs وRTUs كنقاط تجميع محلية ترسل البيانات وتترجمها إلى HMI البعيدة أو في الموقع وترسل أوامر التحكم مرة أخرى إلى الأجهزة الميدانية.

يصل المشغلون البشريون إلى البيانات من خلال HMI، والتي يمكن أن تكون إما قائمة على السحابة أو تعتمد على الخوادم الخاصة. يفسر البرنامج البيانات ويعرضها بطريقة سهلة الفهم، بحيث يمكن للمشغلين بسرعة وببساطة تحليل الإنذارات والرد عليها.

تتضمن بعض أنظمة SCADA أيضًا خيارات لإجراءات التحكم التلقائي ومحرك تقارير تلقائي لإعداد التقارير بسهولة.

إقرأ أيضا: كيف تعمل أنظمة سكادا SCADA

لماذا يعتبر نظام SCADA مهمًا؟

لماذا يعتبر نظام SCADA مهمًا؟
لماذا يعتبر نظام SCADA مهمًا؟

هناك العديد من الفوائد لنظام SCADA. بشكل عام، تساعد أنظمة SCADA في تحسين الإنتاج والتحكم في الإنتاج وفقًا للقواعد الصناعية. في كثير من الحالات، تُستخدم أنظمة SCADA أيضًا لأغراض استكشاف الأخطاء وإصلاحها، حيث أصبحت الصيانة جزءًا كبيرًا من تأمين تدفق إنتاج مستمر دون الكثير من الأخطاء.

لفهم أهمية نظام SCADA تمامًا، نحتاج إلى العودة إلى وقت مراقبة المنشآت الصناعية يدويًا والاعتماد على الأفراد ليكونوا في الموقع أثناء الإنتاج. كان على العاملين الإشراف والسيطرة على العمليات والرد على القضايا الناشئة. لم يكن هذا مكلفًا فحسب، بل قد يكون خطيرًا على طاقم العمل.

لكن مع التوسع في المواقع الصناعية التي أصبحت أكثر بعدًا، ظهرت الحاجة إلى المزيد من الحلول المؤتمتة.

حتى اليوم، لا تزال الحاجة الأولية لمزيد من الأتمتة تقود تطوير SCADA. مع المزيد من العمليات التلقائية وشبه الآلية، يمكن للشركات تخصيص مواردها بشكل مختلف وتوفير المال على المدى الطويل.

إقرأ أيضا: إنترنت الأشياء مفاهيم ومهارات أساسية لبدء تطوير خدمات

أين يتم استخدام أنظمة SCADA؟

أين يتم استخدام أنظمة SCADA؟
أين يتم استخدام أنظمة SCADA؟

تعتمد معظم الإعدادات الصناعية، مثل المنشآت الصناعية، على تطبيقات SCADA. التي توجد عادةً في أي مكان يتم فيه استخدام الأتمتة الصناعية – استخدام التكنولوجيا المتقدمة لأتمتة المهام اليدوية – والتحكم في العمليات. تستفيد شركات المرافق من SCADA لدعم البنية التحتية الرئيسية التي تشكل العمود الفقري لمجتمعات آمنة وصحية. حيث من الأهمية بمكان ما الحفاظ على شبكات الطاقة وخطوط المياه لمنع الانقطاعات الفوضوية والمكلفة التي تؤثر على ملايين العملاء.

تنشر هذه المنظمات SCADA في بيئات عالية التقنية حيث يكون النطاق والسلامة والدقة من الأولويات القصوى. تعد إدارة المياه ومنشآت النفط والغاز ومصانع التصنيع أكثر ثلاث تطبيقات شيوعًا لأنظمة SCADA.

إقرأ أيضا: إنترنت الأشياء (IoT): كيف تختار المكونات المادية

ما هي الاختلافات بين الحلول القديمة والحلول الحديثة ل SCADA؟

يكمن الاختلاف الأساسي بين حلول SCADA القديمة والحديثة في بنية النظام الخاصة بهم. تتكون أنظمة SCADA التقليدية عادةً من خمسة أو أكثر من المكونات المادية والبرمجية المنفصلة. كلما زاد عدد الأجهزة التي يتم نشرها، زاد الإعداد المسبق وتكاليف التشغيل المستمرة لمنصة SCADA القديمة. تتطلب هذه الحلول المعقدة والقديمة أيضًا تحديثات يدوية للبرامج الثابتة، والتي يسهل إهمالها مما يؤدي إلى مخاطر أمنية أكبر واحتمال أكبر لتعطل النظام.

تعد أنظمة SCADA المستندة إلى السحابة جزءًا من إنترنت الأشياء الصناعي الأكبر (IIoT). إنها توفر مجموعة تقنية مدمجة تساعد على أداء العمليات بسهولة – بغض النظر عن الحجم. تسمح بنية SCADA المبسطة هذه بالمراقبة والتنبيهات في الوقت الفعلي، والرؤية عن بُعد، كما أنها أسهل في التثبيت، وبسيطة الإعداد.

إقرأ أيضا: أفضل 10 شركات تعلم آلة ناشئة 2022

وحدة المحطة الرئيسية (MTU)

MTU هي أساس نظام SCADA. وتتألف من جهاز كمبيوتر وPLC وخادم شبكة يساعد MTU على الاتصال بوحدات RTU. تبدأ MTU في الاتصال وتجمع البيانات وتحفظها وتساعد على التفاعل مع المشغلين وتوصيل البيانات إلى الأنظمة الأخرى.

إقرأ أيضا: الفرق بين الواقع المعزز والواقع الافتراضي

وحدة طرفية بعيدة (RTU)

نظرًا لكونها تعمل في المواقع الميدانية، فإن كل وحدة طرفية بعيدة (RTU) متصلة بأجهزة استشعار ومشغلات. يتم استخدام RTU لجمع المعلومات من هذه المستشعرات وإرسال البيانات إلى MTU. تمتلك وحدات RTU سعة التخزين.

لذلك، تخزن البيانات وتنقل عندما ترسل MTU الأمر المقابل. تستخدم الوحدات المطورة حديثًا مع أنظمة معقدة تستخدم PLCs كوحدات RTU. يساعد هذا في النقل المباشر والتحكم في البيانات دون أي إشارة من MTU.

إقرأ أيضا: التكنولوجيا التي ستُغير حياتنا خلال 5 سنوات القادمة

وظائف أنظمة SCADA

باختصار، يمكننا أن نقول إن نظام SCADA عبارة عن مجموعة من المكونات المادية والبرمجية التي تسمح لوحدات التصنيع بأداء وظائف محددة. تشمل بعض هذه الوظائف المهمة ما يلي:

  1. رصد وجمع البيانات في الوقت الحقيقي.
  2. التفاعل مع الأجهزة الميدانية ومحطات التحكم عبر واجهة الآلة البشرية (HMI).
  3. تسجيل أحداث الأنظمة في ملف السجل.
  4. السيطرة على عملية التصنيع عمليا.
  5. تخزين المعلومات والتقارير.
  1. ما هو المثال على استخدامات SCADA؟

    تُستخدم أنظمة SCADA للتحكم في العمليات الفيزيائية ومراقبتها، ومن أمثلة ذلك نقل الكهرباء ونقل الغاز والنفط في خطوط الأنابيب وتوزيع المياه وإشارات المرور والأنظمة الأخرى المستخدمة كأساس للمجتمع الحديث.

  2. ما هو الغرض من SCADA؟

    الغرض الأساسي من أنظمة SCADA هو مراقبة المعدات والتحكم فيها في العمليات الصناعية التي تشمل الإنتاج والتطوير والتصنيع. علاوة على ذلك، تُستخدم هذه الأنظمة أيضًا في عمليات البنية التحتية مثل النفط والغاز وتوزيع الطاقة والتحكم في المياه.

  3. ما هو الفرق بين PLC وSCADA؟

    يتمثل الاختلاف الأساسي بين PLC (أو وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) وSCADA (التحكم الإشرافي واكتساب البيانات) في حقيقة أن PLC عبارة عن أجهزة وأن SCADA هو (بشكل عام) برنامج.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى