نرم افزار مانیتورینگ جهت فرآیندهای اتوماسیون صنعتی

نرم افزار مانیتورینگ - اسکادا(SCADA) به یک سیستم مرکزی گفته می شود که تمامی فرآیندهای یک سایت یا مجموعه ای از سیستمها را که در سطح گسترده ای پخش شده اند کنترل و مانیتور می نماید. بیشتر فرمانهای کنترلی به صورت اتوماتیک توسط RTU و PLCها به اجرا در می آیند. کارکرد کنترل میزبان(Host) به موارد مهم و پایه ای و سطح نظارتی محدود می گردد. برای مثال یک PLC ممکن است میزان جریان آب سرد را در قسمتی از یک پروسه صنعتی کنترل نماید، ولی سیستم اسکادا کارکرد کلی نقطه تنظیم میزان جریان را مانیتور می نماید و شرایط بروز خطا مانند نبود جریان و دمای بالا را بررسی می کند که این موارد باید ثبت و نمایش داده شود. مادامیکه سیستم اسکادا کارکرد کلی سیستم را مانیتور می نماید، فیدبک حلقه های کنترلی توسط PLC و RTUها به این سیستم ارسال می گردد.

جمع آوری اطلاعات (Data Acquisition) در سطح PLCو RTU آغاز می گردد و شامل اندازه گیری مقادیر و گزارش وضعیت تجهیزات می باشد که در صورت لزوم با اسکادا ارتباط برقرار می نماید. سپس اطلاعات ارسال شده شکل دهی شده ومورد پردازش قرار میگیرد به نحوی که اپراتور اتاق کنترل که از نرم افزار مانیتورینگ یا HMI استفاده می نماید، بتواند کارکرد PLC(RTU) را تصحیح یا لغو نماید. همچنین معمولا اطلاعات در یک سیستم مدیریت بانک اطلاعاتی به منظور نمودار گیری و آنالیز آنها ،ذخیره سازی می شوند.

سیستم مانیتورینگ معمولا در یک پایگاه داده توزیع شده پیاده سازی می گردد، که به اصطلاح به آن tag database گفته می شود و شامل تگ(tag) و پوینت (point) می باشد. یک پوینت نشان دهنده مقدار یک ورودی یا خروجی می باشد که توسط سیستم مانیتور و کنترل می گردد. پوینتها می توانند سخت افزاری یا نرم افزاری باشند. یک پوینت سخت افزاری نشان دهنده یک ورودی یا خروجی واقعی در سیستم می باشد ،در حالیکه پوینت نرم افزاری از شرایط منطقی و محاسباتی اعمال شده به سایر پوینتها بدست می آید. پوینتها معمولا به صورت مقدار همراه با برچسب زمانی ذخیره می گردند.

سیستم اسکادا نقش مهمی در سیستمهای زیر ساخت مانند شبکه های الکتریکی ، آب ، خطوط لوله و صنایع مختلف دارد. اگرچه امنیت این سیستم عامل مهمی است که باید در طراحی آسیب پذیری آن به حداقل رسانده شود.

اجزا یک سیستم مانیتورینگ

یک سیستم مانیتورینگ معمولا از اجزا ذیل تشکیل می گردد:

- RTU(Remote Terminal Unit)ها در پروسه به سنسورها متصل شده و سیگنالهای آنها را به اطلاعات دیجیتال تبدیل می کنند. آنها توانمندی ارسال و دریافت اطلاعات را به سیستم نظارت دارند. RTUها اغلب دارای یک کنترلر داخلی با امکان اجرای فرامین منطقی ladder هستند.

- PLC(Programmable Logic Controller)ها یا کنترل کنندهای منطقی قابل برنامه ریزی در پروسه به سنسورها متصل شده و سیگنالهای آنها را به اطلاعات دیجیتال تبدیل می کنند. PLCها دارای امکانات پیپیده تر کنترلی می باشند که معمولا از یک یا چند زبان برنامه نویسی منطبق بر IEC 61131-3 پشتیبانی می کنند. PLCها گاهی اوقات به عنوان جایگزین RTUها به دلیل هزینه کم تر، هوشمندی ، قابلیت انعطاف و پیکربندی مورد استفاده قرار می گیرند.

- سیستم ارتباطی معمولا جهت ارتباط PLC و RTUها به مرکز کنترل و پایگاه داده مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستم می تواند به صورت ارتباط محلی از طریق شبکه های متداول صنعتی مانند RS485، اترنت و ... و یا ارتباط از راه دور مانند خط تلفن ثابت ، موبایل، رادیو و ... پیاده سازی شود.

- نرم افزار مانیتورینگ که از طریق پروتکلهای ارتباطی استاندارد با تجهیزات داخل فیلد مانند RTUو PLCها ارتباط برقرار کرده و امکان مانیتور و کنترل کردن این تجهیزات را برای اپراتور و کلاینتهای سیستم فراهم می نماید.

- HMI(Human Machine Interface)ها یا واسطهای بین انسان و ماشین که نشان دهنده اطلاعات پردازش شده سیستم به اپراتورها می باشد.

- نرم افزار ذخیره سازی اطلاعات پروسه شامل مقادیر و برچسب زمانی آنها

- کامپیوتر اتاق کنترل که فرمانهای لازم از این طریق به پروسه ارسال می گردد

- واسطهای ارتباطی که برقراری ارتباط بین اجزای مختلف سیستم را فراهم می نماید

- تجهیزات پردازشی و آنالیزی مختلف

درنامهر ارائه کننده نرم افزارهای مانتیورنگ جهت فرآیندهای اتوماسیون صنعتی و خطوط کنترل و ماشین آلات مجهز به PLC:

• MONITORING - IX RUN TIME - BEIJER

• MONITORING - SOFT PANEL - BEIJER

• MONITORING - OPC SERVER - FATEK