IoT Industrial vs. SCADA: Determinando o Sistema de Controle Superior

Quase toda indústria ao seu redor opera via sistema de supervisão, controle e aquisição de dados (SCADA). É o tipo de sistema no qual todo o trabalho industrial depende muito. Podemos dizer que SCADA é um sistema de controle de automação que dá aos supervisores uma visão das condições da planta. Usado em quase todos os verticais industriais para acessar a planta inteira a partir de uma sala de controle. Vamos entender mais sobre SCADA e sua existência nos anos anteriores.

Antes do SCADA, a revolução industrial deu uma guinada drástica como Indústria 3.0, que começou através de automação parcial, onde industriais usavam controles programáveis de memória e computadores. Nesta revolução, a internet foi introduzida como grande avanço. A invenção de computadores e software foi revolucionária e levou à automação de tarefas, também conhecida como automação inteligente.

Falando do sistema SCADA, é o sistema de software e hardware de supervisão, controle e aquisição de dados que permite às indústrias controlar processos de locais locais e remotos. Muitas indústrias como água, esgoto, energia, óleo e gás, manufatura e produção de alimentos usam SCADA para coletar, monitorar e processar dados em tempo real. Além disso, com a introdução do SCADA, tornou-se muito mais simples gerenciar processos industriais e ter interação direta com dispositivos como válvulas, bombas e motores. O SCADA ajudou as indústrias a monitorar e controlar equipamentos industriais em todos os segmentos: desenvolvimento, manufatura, produção e fabricação. Um sistema SCADA básico compreende:

• Interface homem-máquina
• Sistema de supervisão
• Unidades terminais remotas
• Controladores lógicos programáveis (CLPs)
• Infraestrutura de comunicação
• Programação SCADA

Todos esses componentes combinados formam um sistema SCADA funcional onde a interface homem-máquina é dispositivo de entrada/saída, permitindo ao operador humano controlar dados. Sistema de supervisão é servidor de comunicação que conecta a interface homem-máquina com outros equipamentos como CLP e sensores. Unidades terminais remotas transmitem dados gravados aos sistemas de supervisão. CLPs trabalham através de sensores e contribuem majoritariamente para monitoramento em tempo real de processamento industrial.

Como Funciona um Sistema SCADA?

1. Aquisição de Dados

Sistemas SCADA são importantes e confiáveis porque fornecem grande volume de dados para decisões inteligentes de negócios. Sensores, controladores e unidades de tempo real desempenham papel principal na coleta. O sistema de tempo real consiste em grande número de sensores que coletam dados em tempo real. Para garantir que o sistema funcione perfeitamente, é importante monitorar esses sensores.

2. Comunicação de Dados

O sistema SCADA usa rede com fio para comunicar efetivamente entre usuário e dispositivos. Isso aumenta a eficiência dos dispositivos sensores e muitos dados são obtidos via sensores; esses dados devem ser mantidos seguros para comunicação eficaz. Sistemas SCADA usam comunicação de rede para transmissão de dados.

3. Apresentação de Dados

Como grande quantidade de dados é coletada através de dispositivos sensores, converter esses dados em informação útil torna-se a tarefa mais importante. Como fica complexo lidar com grande número de sensores simultaneamente, o sistema SCADA usa Interface Homem-Máquina (IHM) para reunir todos os dados dos sensores e transformá-los em informação eficaz.

4. A Interface Homem-Máquina

Como SCADA usa IHM, a informação exibida precisa ser monitorada por humanos. Fornece acesso a múltiplas unidades de controle e CLPs.

5. Controle e Monitoramento

Sistemas SCADA usam chaves para operar cada dispositivo. Estas ajudam a ligar/desligar cada dispositivo. Sistemas SCADA funcionam automaticamente sem intervenção humana, mas em certas situações devem ser manuseados manualmente.

Falando de tecnologia, o futuro da automação industrial evolui de forma que robôs substituem pessoas. Agora é hora de uma revolução maior com a introdução da Internet Industrial das Coisas ou Indústria 4.0.

A Internet das Coisas é um conceito avançado que indústrias agora amplamente aceitam devido a técnicas baseadas em sensores e abordagem orientada a dados. Permite que industriais estruturem decisões de negócio e melhorem falhas para servir com melhor qualidade. Por exemplo, se um sistema SCADA gera relatórios detalhados, usar uma solução IoT pode melhorar o formato e fornecê-los de forma mais simples e eficaz. Além disso, soluções tecnológicas ajudam a compartilhar relatórios diretamente à sede ou pessoa específica. Agora, vamos entender como IoT superou CLPs e sistema SCADA.

Prevê-se que trilhões de dispositivos serão conectados à internet nos próximos anos. Indústria 4.0 é uma era e revolução que tornou tudo automatizado e mudou a dinâmica de cada vertical industrial.

Como IoT Superou SCADA e CLP?

CLP é a tecnologia que acompanhou SCADA nas últimas décadas. Mas ficou obsoleta devido ao avanço tecnológico.

Mesmo CLPs recebem dados de sensores, processam e enviam conforme parâmetros programados. CLPs podem registrar e monitorar dados em tempo real como temperatura de operação. Podem iniciar/parar processos automaticamente e gerar alarmes se mau funcionamento encontrado.

No entanto, a IoT Industrial (Internet das Coisas) surgiu no mercado e evoluiu como tecnologia melhor comparada ao SCADA e CLP tradicionais. Suas capacidades inteligentes são altamente adaptáveis às indústrias modernas. Estatísticas de muitas indústrias concluíram que a força dos sistemas SCADA era relevante na revolução Indústria 4.0, mas onde se limitou foi em ter um ecossistema totalmente conectado para processar para o resto do negócio.

A IoT Industrial surgiu como tecnologia implementada sobre o SCADA. Parâmetros como escalabilidade, Analytics de Dados surgiram com a introdução da tecnologia disruptiva, IoT.

Dados gerados por sistemas SCADA ainda atuam como fonte de dados para IoT Industrial. IoT Industrial foca em analisar dados granulares de máquinas para melhorar produtividade, enquanto SCADA focava em monitorar e controlar. IoT trouxe onda de novos negócios para mudar o cenário do SCADA.

Como IoT Difere de SCADA?

A tabela a seguir ilustra as diferenças:

Nº	CARACTERÍSTICAS	SCADA	IoT
1	Escalabilidade	Em sistemas SCADA, devido à arquitetura tradicional, quando o número de usuários aumenta, o desempenho degrada drasticamente. Leva mais tempo para gerar relatórios de plantas em diferentes países/regiões da planta central.	IoT tem capacidade de ingerir e processar enorme quantidade de dados de sensores e permite conectar qualquer coisa relevante usando protocolos como MQTT, HTTPS, XMPP, COAP, REST, impulsionado por escalabilidade sob demanda devido à arquitetura serverless.
2	Analytics de Dados	Uso principal do SCADA é operação diária da planta e ingestão/armazenamento de quantidade finita de dados sem preservação de dados históricos para analytics profundos.	IoT envolve retenção de dados de longo prazo para analisar e prever cronogramas de manutenção, reduzir downtime geral e estender vida útil do equipamento. Análise preditiva e manutenção preventiva são parte disso, suportadas por módulo de Machine Learning.
3	Padronização	Sistemas SCADA usam principalmente OPC para coleta de dados, padrão que resistiu ao tempo, mas sua desvantagem é depender de tecnologia DCOM; dispositivos não podem coletar/trocar dados independentemente da pegada.	Objetivo principal da IoT Industrial é padronizar redes de sensores, coleta e agregação de dados. Padrões IoT como OPC UA já definem comunicação segura em tempo real em planta com dispositivos de controle e sensores de diferentes fornecedores. Segurança embutida nos padrões IoT com suporte para MQTT, HTTPS, RAML etc.
4	Interoperabilidade	Em sistemas SCADA, dispositivos de fabricantes diferentes não integram facilmente. Às vezes, versões diferentes do mesmo fabricante apresentam desafios para funcionarem intercambiavelmente. SCADA fornece processos de negócios distribuídos que trabalham em silos.	Ecossistemas de IoT Industrial ainda permanecem fragmentados, mas protocolos como MQTT permitem plataformas se comunicarem entre dispositivos independentemente do fornecedor.

O Que o Futuro Reserva Após Análise Comparativa?

Conclusivamente, tanto SCADA quanto IoT envolvem sensores e aquisição de dados. Diferem em muitos aspectos mas compartilham objetivo comum. SCADA não é um sistema de controle completo, enquanto Internet Industrial das Coisas é composta por número de dispositivos interconectados. Permite objetos serem controlados remotamente através de diferentes redes e arquiteturas. Mas envolver IoT com sistema SCADA fornece entendimento holístico de todo o parque industrial de forma mais simplificada. No SCADA, onde você precisa gerar relatórios analíticos manualmente, com solução IoT você automatiza esse processo para economizar tempo e obter saída de qualidade.