SCADA-Systeme & Industrie 4.0: Revolution der Fernprozesssteuerung

Was ist ein SCADA-System?

SCADA-Systeme (Supervisory, Control and Data Acquisition) sind Softwareanwendungen für die fernüberwachte Steuerung und Optimierung industrieller Prozesse, die Daten aus verschiedenen industriellen Prozessen und Automatisierungssystemen (SPS) lokal integrieren können.

Anwendung in der Industrie: Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen und voller Anlagenoperabilität in Echtzeit. Zugriff über digitale Kommunikation mit verschiedenen Feldeinheiten (autonome Controller, programmierbare Automatisierungen etc.) und grafischer Oberfläche (Touchscreens, Cursor, Computer etc.) – der Bediener steuert den Prozess automatisch, reagiert auf Alarme, ändert Konfiguration.

Assets und Prozesse werden in Echtzeit überwacht – umfassender Überblick über allgemeinen Unternehmensstatus, ermöglicht frühe datenbasierte Entscheidungen.

Zudem erlauben SCADA-Systeme Echtzeit-Reports – Sicht nicht nur auf den aktuellen Moment, sondern auch auf Vergangenheit und Zukunft mit prädiktiver Kapazität.

Die Zukunft von Industrie 4.0 / Smart Industries erfordert Digitalisierung und Vernetzung der Prozesse durch Technologien wie: Cloud Monitoring, Big Data & Datenanalyse, Machine Learning, IoT, Cybersicherheit, Augmented Reality… Nur so optimieren Industrien Prozesse und Ressourcen, fokussieren Mittel und Anstrengung auf Aufgaben, die menschliche Intelligenz erfordern.

SCADA-Systeme vs. IoT-Systeme

Manchmal werden SCADA und IoT synonym verwendet – sind sie dasselbe? Was ist der Unterschied?

Wie erwähnt: SCADA = Steuerungssystem für Überwachung und Datenerfassung lokaler industrieller Prozesse. IoT-System = vollständige Evolution in Konnektivität und Kommunikationsmethoden. Traditionell werden Sensordaten von SPS (PLCs) zu SCADA-Systemen zur Analyse bewegt – mit vielen Zwischenschichten. Mit der Cloud ändert IIoT dies und reduziert Schichten von Datenerfassung bis zur operativen Intelligenzebene.

Unterschiede zwischen SCADA- und IoT-Systemen (Internet of Things):

• Unterschiedliche Hardware und Software.
• IoT hat dezentralen Elementansatz, SCADA sind zentralisierte Systeme.
• SCADA-Systeme sind günstiger, da Entwicklungen/Standards existieren. IoT erfordert maßgeschneiderte Entwicklung.
• Industrielle SCADA liefern Genauigkeit und Wahrhaftigkeit bei digitaler Echtzeit-Datenübertragung.
• IoT ermöglicht Datenzugriff von überall. Viele SCADA-Systeme sind auch über Internet zugänglich, aber in Fabriken bestehen noch Einschränkungen.
• IoT-Systeme werden in den IT-Bereich des Unternehmens integriert, für Nutzung mit anderen Tools: CRM, MES, ERP.
• IoT lässt sich mit anderen Technologien kombinieren: Machine Learning, Augmented Reality.
• IoT-Systeme sind weniger sicher. Erfordern Software, Verschlüsselung, Keys, Tokens etc.

Trotz dieser Unterschiede sind in jüngerer Zeit weiterentwickelte SCADA-Systeme und IIoT-Plattformen entstanden, die Daten aus verschiedenen Quellen und Installationen integrieren, von überall und jedem Gerät in Echtzeit zugänglich sind und zentrale Steuerung verteilter Komponenten ermöglichen – wie die integrierte Operationsplattform von Nexus Integra.

Struktur und Komponenten einer SCADA-Software

Unter SCADA-Software verstehen wir Tools, Module oder Blöcke, die Akquisition, Überwachung und Steuerung ermöglichen:

1. Konfiguration: Definiert Arbeitsumgebung der Anwendung nach Verfügbarkeit grafischer/textueller Screens (Erzeugung im SCADA oder Import), Benutzerlogins. Kommunikations-Treiber für Feldelemente und Verbindungstyp werden gewählt. Anzuzeigende, zu verarbeitende oder steuernde Variablen werden festgelegt.

2. Grafische Benutzeroberfläche: Der zu überwachende Prozess wird durch synoptische Grafiken dargestellt, auf dem Computer gespeichert, erzeugt vom im SCADA integrierten Editor oder während Paketkonfiguration importiert.
3. Prozessmodul: Auf jedem Screen können programmierte Beziehungen ausgeführt werden, solange er aktiv ist. Programmierung erfolgt durch Programmierblöcke in Hochsprache (C, Basic etc.).
4. Datenmanagement und -archivierung: Anlagendaten können in regelmäßigen Intervallen erfasst und als historisches Aktivitätslog gespeichert oder sofort von Softwareanwendung für statistische Darstellungen, Qualitätsanalysen oder Wartung verarbeitet werden.

Nach Verarbeitung werden Daten in analogen Grafiken, Histogrammen, 3D-Darstellungen etc. angezeigt – ermöglicht Analyse der globalen Prozessentwicklung.

Nexus Integra und seine SMART SCADA-Anwendung

Was ermöglicht die Nexus Integra Plattform?

• Management und Kontrolle generierter Daten. Standardisiert und vereinheitlicht Daten, zeigt sie intuitiv an – Unternehmen können sie einfach nutzen.
• Informationen stammen aus vielfältigen Assets – ermöglicht einfache Kommunikation in einer Sprache und Datennutzung unabhängig von der Quelle in der Smart SCADA-Anwendung.
• Datenerfassung aus beliebigen Quellen: DATENBANKEN, SCADAS, OPCs…
• Vereinheitlichung und Strukturierung von Daten aus unstrukturierten Quellen.
• Ermöglicht Fernmanagement und direktes Handeln mit Assets jedes Werks global.
• Ermöglicht Echtzeit-Status der Assets und Historieprüfung für wertvolle Entscheidungen.
• Ermöglicht Design von SCADAS und Zusammenfassungen per Drag & Drop – ohne Programmierung.
• Vollständige Autonomie bei Anpassung von SCADAS, CdM und Reports.
• Anwendung fortgeschrittener Algorithmen und Machine Learning im Produktionsprozess.
• Interaktion mit externen Anwendungen und Informationsaustausch für Nutzung in allen nativen Anwendungen.

Suchen Sie eine Lösung zur Datenerfassung, Überwachung und Steuerung Ihrer Geschäftsprozesse? Nexus Integra ist die IoT- und Big-Data-Plattform, die Ihnen das Maximum aus Ihren industriellen Aktivitäten herausholt.