Como funcionam os sistemas SCADA?

SCADA pode ser uma das siglas mais usadas na indústria de controle, referindo-se aos sistemas de controle supervisório e aquisição de dados. O software aplicativo é amplamente utilizado no controle de processos, composto por um sistema de controle central juntamente com interfaces de rede do controlador, entrada/saída e equipamentos de comunicação.

O objetivo principal dos sistemas SCADA é monitorar e controlar equipamentos nos processos industriais que incluem produção, desenvolvimento, fabricação e fabricação. Além disso, esses sistemas também são utilizados em processos de infraestrutura como Óleo &Gás, Distribuição de Energia e Controle de Água.

Arquitetura

Um sistema SCADA geralmente é construído em topologias centralizadas, monitorando e controlando uma área geográfica inteira. É um pacote de software que fica no topo de uma camada de hardware, coletando dados sobre o processo e enviando-os. As ações de controle são realizadas por meio de Unidades Terminais Remotas (RTUs), geralmente PLCs e controladores associados. Por exemplo, em uma usina termelétrica, a temperatura é detectada por meio de uma série de sensores, enquanto a ação de controle apropriada (válvula) é tomada por meio de saídas analógicas do PLC.

Os sistemas SCADA permitem que os operadores alterem os pontos de ajuste, modifiquem as condições de alarme e configurem os registros necessários para análise posterior. Os sistemas geralmente se comunicam por meio de uma malha de tecnologias com e sem fio e podem ser executados em protocolos proprietários.

Hardware

Geralmente, os sistemas SCADA podem ser divididos em dois:

• Camada do cliente
• Camada de serviço de dados

A camada cliente lida com a interação homem-máquina, enquanto a camada de serviço de dados lida com as atividades de processamento de dados. O serviço de dados se comunica com dispositivos de campo como RTUs, sensores, etc. através de redes WAN ou LAN. As UTRs convertem os sinais do sensor para o formato digital antes de enviá-los ao mestre, após o que os sinais de controle apropriados são gerados para os relés.

Software

Os servidores usados ​​no sistema SCADA são principalmente para funções de banco de dados multitarefa e em tempo real. Eles são responsáveis ​​pela coleta e entrega de dados, fornecendo tendências e informações de diagnóstico sobre a operação. Dependendo de suas características, também pode haver opções para configurar esquemas de manutenção preditiva, informações logísticas e assim por diante. Os recursos do lado do software dependem do fornecedor ou da equipe de desenvolvimento.

Procedimento de trabalho do sistema SCADA

As funções primárias dos sistemas SCADA podem ser divididas da seguinte forma. Essas funções são executadas por meio de uma combinação de sensores, UTRs, controladores e redes de comunicação.

• 
  Aquisições de dados:
  

Os sistemas do mundo real consistem em milhares de nós, tornando seu gerenciamento uma tarefa desafiadora. É vital ter informações precisas sobre o status de sensores específicos. A precisão dos sistemas de controle depende da qualidade da aquisição de dados.

• Comunicação de dados

Os sistemas SCADA podem usar tecnologias de comunicação com ou sem fio entre dispositivos e usuários. Os sistemas de tempo real possuem sensores e dispositivos espalhados por uma ampla área geográfica, tornando as redes sem fio a norma. Além disso, para sistemas SCADA que gerenciam várias áreas remotas, as comunicações pela Internet também podem ser utilizadas. Geralmente, os sistemas SCADA possuem protocolos específicos e a comunicação ocorre por meio de VPNs para evitar intrusões.

• Apresentação de informações/dados

Uma IHM ou Interface Homem-Máquina é empregada pelo SCADA para fornecer ao usuário informações coletadas de vários dispositivos em rede. As informações são exibidas de maneira compreensível e acionável, pois pode haver momentos em que uma ação rápida do usuário pode ser necessária. A interface geralmente faz uso de imagens gráficas de objetos do mundo real, como uma bomba ou tanque, para tornar os processos compreensíveis.

• Monitoramento/controle

Os sistemas SCADA usam diferentes interruptores para operação de vários dispositivos e exibição de seu status na área de controle. Os processos podem ser ativados/desativados ou modificados com base em um valor analógico por meio desses interruptores. A maioria dos processos é automatizada em relação a pontos de ajuste definidos pelo usuário, enquanto outras tarefas críticas podem exigir intervenções humanas adicionais.

Uma das maiores vantagens dos sistemas SCADA é sua escalabilidade. A expansão dos sistemas SCADA é simples e não requer esforços extraordinários. Além disso, esses sistemas estão em desenvolvimento há décadas e, portanto, atingiram um nível de maturidade, tornando-os utilizáveis ​​para aplicações de missão crítica.

A arte da referência cruzada Medição líquida x bruta