“IoT công nghiệp” và “nhà máy kết nối” là những khái niệm chính mà chúng ta quen thuộc với sự cải tiến của Công nghiệp 4.0. Với sự phát triển của các khái niệm này, một số vấn đề đang được thảo luận: “Liệu IIoT có thay thế SCADA không?” “Có thể kết hợp hai ứng dụng này không?” “Sự khác biệt và kết nối giữa IoT, SCADA và PLC là gì?”
IoT nên được xem như một phần bổ sung cho hệ thống SCADA và được áp dụng như một lớp trên nó. Hệ thống IoT có nhiều ưu điểm so với hệ thống SCADA như khả năng mở rộng, phân tích dữ liệu, tiêu chuẩn hóa và bên cạnh đó là sự bổ sung tuyệt vời cho hệ thống SCADA.
IoT ngày càng trở nên phổ biến hơn bằng cách cung cấp các giải pháp số hóa đáp ứng thời đại Công nghiệp 4.0 và có khả năng tương tác với các hệ thống SCADA. Trong hơn 40 năm, các giải pháp SCADA đã giúp các ngành khác nhau giám sát và quản lý các ứng dụng và quy trình của họ, cải thiện hiệu quả hoạt động và giảm chi phí.
Trong thế giới số hóa, các hệ thống SCADA được cho là gặp khó khăn trong việc nắm bắt các công nghệ mới và đáp ứng các nhu cầu mới với việc mở rộng phát triển công nghệ và kết nối thế giới thông qua điện thoại thông minh và công nghệ đám mây internet.
Tại thời điểm này, các hệ thống IoT cần được định vị như một thứ sẽ đưa SCADA lên cấp độ tiếp theo hơn là được định vị như đối thủ của các hệ thống SCADA.
SCADA là gì ?
SCADA (Hệ thống Kiểm soát Giám sát và Thu thập Dữ liệu) có thể được tóm tắt là một hệ thống phần mềm và phần cứng cho phép các quy trình công nghiệp kiểm soát, giám sát, thu thập và xử lý dữ liệu thời gian thực. Nó có cấu trúc cho phép tương tác trực tiếp với các thiết bị thông minh và các phần mềm khác nhau và ghi lại các sự kiện nhật ký.
Trong trường hợp này, chúng ta có thể nói rằng SCADA tương tự như IoT. IoT, một công nghệ mới và sáng sủa hơn, đang phát triển nhanh hơn bất kỳ thứ gì chúng ta đã thấy trong những năm gần đây, trong khi SCADA là “phải có” đối với một số ngành công nghiệp đã sử dụng nó trong nhiều năm.
Ví dụ, SCADA vẫn là một khái niệm quan trọng đối với ngành công nghiệp dầu khí, đặc biệt là khi giám sát các hoạt động khai thác ngoài khơi hoặc đường ống từ một vị trí trung tâm xa xôi. Trong lĩnh vực khai thác, SCADA cũng được sử dụng tương tự để giám sát các yếu tố môi trường và giám sát tài sản. SCADA được sử dụng trong Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) và Hệ thống quản lý phân phối (DMS) để tối ưu hóa hiệu suất của nguồn cung cấp điện, mạng truyền tải và phân phối và để bảo vệ mạng. Vì thế,
PLC là gì ?
PLC, là tên viết tắt của Bộ điều khiển Logic Lập trình, vẫn đang được sử dụng ngày nay như một công nghệ cho cả các giải pháp SCADA và IoT.
PLC nhận thông tin từ các cảm biến hoặc thiết bị đầu vào được kết nối, xử lý dữ liệu và kích hoạt các đầu ra dựa trên các tham số được lập trình trước. PLC có thể giám sát và ghi lại dữ liệu thời gian thực như hiệu suất máy hoặc nhiệt độ hoạt động. Nó cũng có thể tự động khởi động, dừng và báo động khi máy bị lỗi. Hầu hết các chức năng của PLC hoạt động cùng với các hệ thống SCADA và IoT.
Trong Công nghiệp 4.0, PLC có thể được sử dụng cho các hành động như truyền dữ liệu qua trình duyệt web, kết nối với cơ sở dữ liệu thông qua SQL.
IoT so với SCADA
Mặc dù hệ thống SCADA cung cấp các tính năng thiết yếu không thể thiếu cho nhiều ngành công nghiệp được đề cập ở trên, nhưng nó thiếu phát triển các đổi mới công nghệ và có vấn đề về khả năng thích ứng. Các giải pháp để khắc phục những vấn đề này là các giải pháp IoT có thể được tích hợp vào kiến trúc SCADA rất nhanh chóng.
Vấn đề quan trọng nhất để tích hợp các hệ thống IoT là giải pháp của SCADA vẫn còn giới hạn ở tầng nhà máy. Dữ liệu từ các máy khác nhau trong nhà máy chỉ có thể được giám sát tại chỗ bằng hệ thống SCADA. Mặt khác, IoT có thể trình bày dữ liệu từ các máy sâu hơn hoặc các cơ sở hạ tầng khác nhau theo cách có thể được sử dụng và giám sát bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu.
Có thể tóm tắt điểm chung của cả hai giải pháp SCADA và IoT là thu thập dữ liệu từ nhiều loại cơ sở hạ tầng, ngay cả khi chúng sử dụng các cách khác nhau (chẳng hạn như giao tiếp có dây / không dây, tốc độ truyền dữ liệu). Mặc dù chúng khác nhau về nhiều mặt nhưng việc thu thập dữ liệu này hành động vì mục tiêu chung: tối ưu hóa việc sử dụng, kiểm soát tốt hơn một số máy móc hoặc quy trình và cuối cùng là cải thiện năng suất.
SCADA không phải là một hệ thống điều khiển hoàn chỉnh, nhưng nó là một hệ thống máy tính thu thập và phân tích dữ liệu trong thời gian thực và hữu ích cho việc giám sát và điều khiển thiết bị công nghiệp. Nó thu thập thông tin về vấn đề, gửi về vị trí trung tâm và cảnh báo trung tâm. Sau đó, nó thực hiện các phân tích và kiểm tra cần thiết và hiển thị thông tin một cách hợp lý và có tổ chức cho các nhóm, sau đó giải thích và sử dụng nó cho phù hợp.
Các giải pháp IoT cũng chịu trách nhiệm thu thập, phân tích và hiển thị dữ liệu từ máy móc hoặc các cơ sở hạ tầng khác nhau. Mặc dù nó có vẻ hoạt động tương tự như SCADA, nhưng ưu điểm lớn nhất là nó có thể cung cấp các giải pháp không dây với tính linh hoạt mà SCADA không thể cung cấp.
Hãy xem kịch bản này, tổng mức tiêu thụ năng lượng trong một cơ sở sản xuất có thể được kiểm soát bởi SCADA. Tuy nhiên, nếu bạn cần một dữ liệu sâu hơn để quản lý vận hành tốt hơn, giám sát tiêu thụ năng lượng dựa trên máy móc và thiết bị sẽ là một dự án phức tạp, lâu dài và rất tốn kém để hoàn thành với hệ thống SCADA.
Dưới đây là 4 Điểm khác biệt chính giữa SCADA và IoT công nghiệp
Khả năng kết nối thiết bị
Khi triển khai hệ thống SCADA , việc thống nhất các thiết bị được tạo ra bởi các nhà sản xuất riêng biệt là một nhiệm vụ gần như bất khả thi. Ngoài ra, khi các thiết bị được phát triển bởi cùng một nhà sản xuất, có thể khó sử dụng chúng thay thế cho nhau vì kiểu máy của chúng có thể khác nhau. Chúng cũng yêu cầu một chương trình ngang có thể hoạt động trên nhiều thiết bị, bất kể nhà sản xuất hoặc kiểu máy của chúng.
Bây giờ khi chúng ta xem xét IIoT, hệ thống phụ thuộc vào khái niệm liên kết. Động cơ chính của việc này là tạo điều kiện giao tiếp trên nhiều thiết bị. Không có gì phụ thuộc vào mô hình hoặc nhà sản xuất của các thiết bị. Nó sử dụng các thủ tục như MQTT để tạo điều kiện giao tiếp không bị hạn chế trên tất cả các thiết bị trong một hệ thống toàn diện.
Chi phí Hoạt động & Chi phí triển khai
Để lưu trữ thêm dữ liệu trong hệ thống SCADA , các công ty chắc chắn sẽ phải chịu chi phí trên các máy chủ mới, chi phí tag historian, chi phí user, screen. Ngoài ra, trong quá trình cấp phép phần mềm hoặc có được các tính năng bổ sung, người dùng SCADA phải mua các giấy phép riêng biệt cho các dịch vụ mới và thường xuyên phải trả tiền để nâng cấp hệ thống.
Internet of Things công nghiệp rất có thể sẽ giảm thiểu các chi phí phần cứng và phần mềm cho các doanh nghiệp, đồng thời cũng loại bỏ các yêu cầu của cơ thể cho phép bản quyền phần mềm và nâng cấp bằng cách thực hiện các dịch vụ đám mây.
Thông tin chi tiết về dữ liệu
Trong khi sử dụng hệ thống SCADA gây ra những thiếu sót trong việc phân tích và giải thích dữ liệu lịch sử, các công ty có xu hướng gặp phải những trở ngại này trong việc phân tích dữ liệu cũ và sau đó giải thích nó.
SCADA không tập trung vào việc cộng tác hoặc giải thích dữ liệu mà các doanh nghiệp đang cung cấp hàng ngày. Thông tin không mang lại bất kỳ thông tin chi tiết giá trị nào cho người dùng cũng như không cung cấp bất kỳ trợ giúp quan trọng nào cho những người ra quyết định của doanh nghiệp.
Trong lĩnh vực này, IIoT vượt trội hơn các đối thủ cạnh tranh. Nó hợp nhất và thu thập dữ liệu từ một số chức năng kinh doanh, sau đó áp dụng phân tích dữ liệu lớn để dự đoán hiệu quả và tránh mọi biến động tiềm ẩn. Với sự nhạy bén dứt khoát từ IIoT, các tập đoàn có thể dự đoán được những trở ngại không lường trước của thiết bị và các yêu cầu bảo trì.
Khả năng mở rộng
Trong phần mềm SCADA , có những thiết bị hiển thị thông tin quan trọng nhưng chưa bao giờ được sử dụng vì chúng đòi hỏi chi phí chung. Ngoài ra, khi số lượng người dùng tăng lên, băng thông cũng phải được tạo ra đủ lớn để xử lý sự gia tăng gây ra lo ngại về bảo mật và giảm thiểu hầu hết các vấn đề. Hơn nữa, nó cũng mất nhiều thời gian để thiết lập.
IIoT có khả năng đưa vào và xử lý một lượng lớn dữ liệu, đồng thời cho phép người dùng kết nối các thiết bị bổ sung một cách dễ dàng. Tất cả dữ liệu này được gửi đến một đám mây và được truy cập bằng chi tiết đăng nhập. Thông tin hoặc dữ liệu từ mọi nơi trên thế giới có thể được xem và truy cập thông qua hệ thống HMI kết nối chúng với các đám mây.
Sau khi so sánh và đánh giá hai đối tượng được thảo luận trong bài viết, rõ ràng rằng việc sử dụng các lợi ích của IIoT sẽ có lợi về lâu dài.
Hệ thống SCADA là gì ? Ứng dụng SCADA trong doanh nghiệp như thế nào ?