Was ist SCADA?
SCADA, ein Akronym für Supervisory Control and Data Acquisition, bezeichnet ein hochentwickeltes System zur Überwachung, Steuerung und Erfassung von Daten aus dem industriellen Betrieb. Es integriert Software- und Hardwarekomponenten und ermöglicht die Echtzeitanalyse und Fernverwaltung von Industriegeräten, wodurch Effizienz und Zuverlässigkeit in verschiedenen Sektoren gewährleistet werden. Dieses umfassende System unterstützt die Entscheidungsfindung, indem es verwertbare Erkenntnisse über industrielle Prozesse liefert.
Was ist ein SCADA-System?
Ein SCADA-System ist ein Netzwerk aus Hardware und Software für die Echtzeitüberwachung, Kontrolle und Steuerung von Industriemaschinen und -anlagen. SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition.
Industriebetriebe verlassen sich auf SCADA-Systeme, um den Betrieb zu steuern, schnell auf Maschinenstörungen aufmerksam zu werden und die Produktionseffizienz zu maximieren.
SCADA-Systeme bestehen aus drei Hauptkomponenten:
- Sensoren, die Daten zur Produktionsüberwachung erfassen, die von der Temperatur über die Durchflussmenge bis hin zum Druck reichen können.
- Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und Remote Terminal Unit (RTU) Mikrocomputer, die Daten von Sensoren und anderen Geräten zusammenfassen.
- Und Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs), die die Daten anzeigen und den Bedienern die Steuerung wichtiger Funktionen ermöglichen.
SCADA-Systeme bieten den Bedienern einen tiefen Einblick in die Maschinenleistung und die Möglichkeit, Produktionslinien zu visualisieren und zu verwalten. Sie sind unschätzbare Kontrollzentren für die industrielle Automatisierung.
Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams können ein CMMS für die SCADA-Integration nutzen, wodurch die Wartung Zugang zu SCADA-Daten erhält. Zusammen helfen ein CMMS und ein SCADA-System den Wartungsteams, ihre Wartungsstrategie mit zustandsorientierter Wartung zu revolutionieren.
Wie funktioniert SCADA?
Ein SCADA-System funktioniert, indem Sensoren Messungen vornehmen, die von SPS und RTUs erfasst und an eine HMI gesendet werden, damit ein SCADA-Bediener sie ansehen, analysieren und entsprechend handeln kann. Die SCADA-Software führt alle drei Elemente zusammen, indem sie die Daten aufnimmt und eine Visualisierung und eine Befehlszentrale auf einer HMI erzeugt.
SCADA-Systeme haben vier Hauptzwecke:
- Beschaffung von Daten
- Datenaustausch und Kommunikation
- Datenvisualisierung und -kartierung
- Kontrollfunktionalitäten
Komponenten eines SCADA-Systems
Hier finden Sie weitere Informationen darüber, wie die einzelnen Komponenten eines durchschnittlichen SCADA-Netzwerks funktionieren.
- Sensoren: SCADA-Sensoren sind häufig mit wichtigen und produktionskritischen Maschinenanlagen verkabelt, die überwacht werden müssen. SCADA-Systeme sammeln Daten von Sensoren, die Temperaturwerte, Wasserdurchfluss, Rohrdruck, Strom, Feuchtigkeit, Gas und eine Vielzahl anderer Messungen erfassen. Motoren, Ventile, Pumpen und Luftkompressoren sind übliche Anlagen, die über verdrahtete Sensoren verfügen, die mit SCADA verbunden werden können.
- PLCs / RTUs: Eine SPS ist ein industrieller Mikrocomputer, der Daten von Eingabegeräten wie Sensoren empfängt. Neben der einfachen Aggregation von Sensordaten können SPS auch die Laufzeit oder Nutzung von Anlagen, Betriebs- und Ausfallzeiten berechnen und Alarme generieren. Moderne SPS können Daten über einen Webbrowser senden, eine Verbindung zu SQL-Datenbanken herstellen und sogar eine Schnittstelle zur Cloud herstellen. RTUs sind ebenfalls datenaggregierende Mikrocomputer, jedoch mit einigen wichtigen Unterschieden: Sie sind in der Regel vorprogrammiert, drahtlos, extrem langlebig und ideal für die Erfassung von Daten aus entlegenen Anlagen/entlegenen Gebieten.
- HMIs: Eine HMI erzeugt eine Visualisierung der SCADA-Daten, die von einfachen Anzeigen bis zu großen, interaktiven Touchscreens reicht. HMI-Displays zeigen im Allgemeinen Karten der Produktionslinien der Anlage mit Symbolen, die einzelne Messpunkte und/oder Anlagen darstellen. Sie bieten auch oft Datendiagramme, Berichte oder Dashboards.
- SCADA-Software: Die SCADA-Software fasst die von den SPS und RTUs übermittelten Daten zusammen und übersetzt sie in Produktionspläne und Datenvisualisierungen für die Bediener. Bei kleineren SCADA-Systemen kann die Software auf einer einzigen HMI / einem einzigen PC lokalisiert sein, während größere SCADA-Netzwerke eine Master-Station mit einer Software haben können, die mit mehreren HMIs und Servern verbunden ist.
Hochentwickelte Software wie Ignition geht über die Grundlagen der Datenverarbeitung und Visualisierung hinaus und dient als SCADA-Plattform. SCADA-Plattformen sind häufig webbasiert und bieten den Benutzern die Möglichkeit, ihre eigenen SCADA-Einstellungen zu entwickeln, bedingte Alarme einzustellen und Leistungsberichte zu erstellen.
Eine vielseitige SCADA-Plattform kann sowohl mit Sensoren als auch mit IIoT-Geräten, einer breiten Palette von SPS, SQL-Datenbanken, MES/MOM-Systemen, ERPs und sogar anderen SCADA-Systemen verbunden werden.
SCADA-Software ist eine der vielen CMMS-Integrationen, die in den Bereichen Wartung und Zuverlässigkeit eingesetzt werden.
Was ist der Unterschied zwischen SCADA und PLC?
Der Unterschied zwischen SPS und SCADA besteht darin, dass eine SPS eine Hardwarekomponente zur Datenerfassung in einem SCADA-System ist.
Bei den SPS handelt es sich um Mikrocomputer, die dafür ausgelegt sind, industrielle Daten von Eingängen wie z. B. Sensoren zu erfassen und die Daten an eine Kommandozentrale zu übermitteln, während ein SCADA-System als diese Kommandozentrale dient.
Ein SCADA-System umfasst Sensoren, mehrere PLCs/RTUs, HMIs, SCADA-Software, Server und mehr, die zusammenarbeiten, um den Betreibern Echtzeitüberwachung und -steuerung zu ermöglichen.
SCADA-Integration: Wie lässt sich ein CMMS mit SCADA integrieren?
Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams können ein Computerized Maintenance Management System (CMMS ) nutzen, um SCADA-Systeme anzuzapfen, eine Fülle von Daten zu erschließen und eine zustandsorientierte Wartung zu ermöglichen.
Die Daten der Produktionsüberwachung sind oft isoliert. Betriebsteams können mit SCADA-Systemen auf Anlagendaten in Echtzeit zugreifen, aber Wartungsteams haben normalerweise kein umfassendes Datenerfassungstool zur Hand.
Ein CMMS wie eMaint löst dieses Problem: eMaint lässt sich in SCADA, BMS/BAS, MES/MOM, SPS und weitere industrielle Systeme und Software integrieren. Sobald eine Verbindung hergestellt ist, zeichnet eMaint CMMS die SCADA-Messungen auf, so wie es der Benutzer vorgibt. Der Benutzer kann festlegen, welche Arten von Messungen von welchen Anlagen erfasst werden sollen, zu welcher Tageszeit die Messungen stattfinden und wie oft Daten vom SCADA-System abgezogen werden.
eMaint ermöglicht es Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams auch, mit ihrer CMMS- und SCADA-Integration eine zustandsorientierte Wartung durchzuführen. Die zustandsabhängige Wartung ist eine Strategie zur Durchführung von Wartungsarbeiten auf der Grundlage von Nutzungs- und Zustandsdaten, wie Betriebsstunden oder Temperatur.
- Reaktive Wartung wird spontan als Reaktion auf Ausfälle durchgeführt, was bedeutet, dass es zu spät ist, diese zu verhindern.
- Vorbeugende Wartung hilft, Fehler und Ausfälle zu vermeiden, aber sie basiert auf willkürlichen Zeitplänen - das bedeutet, dass Sie Gefahr laufen, zu wenig zu warten, was zu Fehlern führt, oder zu viel zu warten, was Zeit, Geld und Arbeitskraft verschwendet.
- Die zustandsorientierte Instandhaltung (CBM) wird an der richtigen Anlage und zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt. CBM wird dank der Anlagendaten optimiert.
Hier kommt eMaint ins Spiel: Die SCADA-Integration von eMaint bringt Anlagendaten aus Ihrem SCADA-System ein und ermöglicht es Ihnen, Alarme zu setzen, die an eMaint gesendet werden können, um zustandsabhängige Arbeitsaufträge auszulösen .
Mit eMaint können Sie zustandsabhängige Arbeitsaufträge einrichten, die automatisch ausgelöst werden, wenn die Zustandsdaten die von Ihnen festgelegten Grenzen überschreiten. Ein Motor kann zum Beispiel die normalen Temperaturen überschreiten. Dies löst einen Alarm aus, der wiederum eMaint veranlasst, einen Arbeitsauftrag zu generieren. Die Wartungsarbeiten werden rechtzeitig durchgeführt, um Probleme zu vermeiden und die Lebensdauer zu verlängern.
Durch die Verbindung Ihres CMMS mit Ihrem SCADA-System erhalten Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams unschätzbare Daten und Werkzeuge, die den Unterschied ausmachen können, wenn es darum geht, die Betriebszeit zu maximieren, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Produktion zu steigern.