SCADA verstehen: Das Rückgrat der industriellen Automatisierung

SCADA, ein Akronym für Supervisory Control and Data Acquisition (Überwachungssteuerung und Datenerfassung), bezeichnet ein ausgeklügeltes System, das entwickelt wurde, um industrielle Abläufe zu überwachen, zu steuern und Daten daraus zu sammeln. Es integriert Software- und Hardwarekomponenten, erleichtert Echtzeitanalysen und Fernmanagement industrieller Geräte und gewährleistet Effizienz und Zuverlässigkeit in verschiedenen Sektoren. Dieses umfassende System unterstützt die Entscheidungsfindung, indem es umsetzbare Einblicke in industrielle Prozesse liefert.

Was ist ein SCADA-System?

Ein SCADA-System ist ein Netzwerk aus Hardware und Software für die Echtzeit-Überwachung, Überwachung und Steuerung industrieller Maschinen und Anlagen. SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition.

Industrielle Anlagen verlassen sich auf SCADA-Systeme, um Abläufe zu verwalten, sie schnell vor Maschinenfehlern zu warnen und die Produktionseffizienz zu maximieren.

SCADA-Systeme bestehen aus drei Hauptkomponenten:

1. Sensoren, die Produktionsüberwachungsdaten erfassen, die von Temperatur über Durchflussrate bis hin zu Druck reichen können.
2. Programmierbare Logiksteuerungen (PLC) und Remote Terminal Units (RTU) Mikrocomputer, die Daten von Sensoren und anderen Geräten aggregieren.
3. Und Human-Machine Interfaces (HMIs), die die Daten anzeigen und es Bedienern ermöglichen, wichtige Funktionen zu steuern.

Indem sie Bedienern tiefen Einblick in die Maschinenleistung und die Möglichkeit geben, Produktionslinien zu visualisieren und zu verwalten, sind SCADA-Systeme unschätzbare Kontrollzentren für die industrielle Automatisierung.

Instandhaltungs- und Reliability-Teams können ein CMMS für die SCADA-Integration nutzen, was der Instandhaltung Zugriff auf SCADA-Daten gibt. Zusammen helfen ein CMMS und ein SCADA-System Instandhaltungsteams, ihre Instandhaltungsstrategie mit zustandsbasierter Wartung zu revolutionieren.

Wie funktioniert SCADA?

Ein SCADA-System funktioniert, indem Sensoren Messwerte erfassen, die PLCs und RTUs sammeln und an ein HMI senden, damit ein SCADA-Bediener sie anzeigen, analysieren und darauf reagieren kann. SCADA-Software bringt alle drei Elemente zusammen, nimmt die Daten auf und generiert eine Visualisierung und ein Kommandozentrum auf einem HMI.

SCADA-Systeme haben vier Hauptzwecke:

1. Datenerfassung
2. Datenaustausch & Kommunikation
3. Datenvisualisierung & Mapping
4. Steuerungsfunktionalitäten

Komponenten eines SCADA-Systems

Hier erfahren Sie mehr darüber, wie jede Komponente des durchschnittlichen SCADA-Netzwerks funktioniert.

• Sensoren: SCADA-Sensoren sind oft in wichtige und produktionskritische Maschinenassets eingebunden, die Überwachung erfordern. SCADA-Systeme sammeln Daten von Sensoren, die Temperaturmesswerte, Wasserfluss, Rohrdruck, Strom, Feuchtigkeit, Gas und eine Vielzahl anderer Messungen erfassen. Motoren, Ventile, Pumpen und Luftkompressoren sind gängige Assets, die verkabelte Sensoren haben könnten, die mit SCADA verbunden sind.
• PLCs / RTUs: Eine PLC ist ein industrieller Mikrocomputer für den Empfang von Daten von Eingabegeräten wie Sensoren. Über die bloße Aggregation von Sensordaten hinaus können PLCs auch Gerätebetriebszeit oder -nutzung, Betriebszeit und Ausfallzeiten berechnen und Alarme generieren. Fortgeschrittene PLCs können Daten über einen Webbrowser senden, sich mit SQL-Datenbanken verbinden und sogar mit der Cloud interagieren. RTUs sind ebenfalls datenaggregierende Mikrocomputer, aber mit einigen wichtigen Unterschieden: Sie sind häufig vorprogrammiert, drahtlos, extrem langlebig und ideal für die Datenerfassung von entfernten Assets / entfernten Bereichen.
• HMIs: Ein HMI generiert eine Visualisierung der SCADA-Daten, die von einfachen Anzeigen bis hin zu großen, interaktiven Touchscreens reicht. HMI-Anzeigen zeigen im Allgemeinen Karten der Produktionslinien der Anlage an, mit Symbolen, die einzelne Messpunkte und/oder Assets darstellen. Sie verfügen oft auch über Datendiagramme, Berichte oder Dashboards.
• SCADA-Software: SCADA-Software setzt die von PLCs und RTUs übermittelten Daten zusammen und übersetzt sie in Produktionskarten und Datenvisualisierungen für Bediener. Kleinere SCADA-Systeme können Software haben, die auf ein einzelnes HMI / PC lokalisiert ist, während größere SCADA-Netzwerke eine Masterstation mit Software haben können, die sich mit mehreren HMIs und Servern verbindet.

Hochentwickelte Software wie Ignition geht über die Grundlagen der Datenverarbeitung und Visualisierung hinaus und dient als SCADA-Plattform. SCADA-Plattformen sind oft webbasiert und geben Benutzern die Möglichkeit, ihre eigene SCADA-Einrichtung zu entwickeln, bedingte Alarme einzurichten und Leistungsberichte zu entwerfen.

Eine vielseitige SCADA-Plattform kann sich sowohl mit Sensoren und IIoT-Geräten, einer breiten Palette von PLCs, SQL-Datenbanken, MES/MOM-Systemen, ERPs und sogar anderen SCADA-Systemen verbinden.

SCADA-Software ist eine von vielen CMMS-Integrationen, die von Instandhaltungs- und Reliability-Teams genutzt werden.

Was ist der Unterschied zwischen SCADA und PLC?

Der Unterschied zwischen PLC und SCADA besteht darin, dass eine PLC eine Hardware-Komponente zur Datenerfassung eines SCADA-Systems ist.

PLCs sind Mikrocomputer, die dafür entwickelt wurden, industrielle Daten von Eingängen wie Sensoren zu sammeln und die Daten an ein Kommandozentrum zu kommunizieren, während ein SCADA-System als dieses Kommandozentrum dient.

Ein SCADA-System umfasst Sensoren, mehrere PLCs/RTUs, HMIs, SCADA-Software, Server und mehr, die zusammenarbeiten, um Bedienern Echtzeit-Überwachung und -Steuerung zu geben.

SCADA-Integration: Wie integriert sich ein CMMS mit SCADA?

Instandhaltungs- und Reliability-Teams können ein Computerized Maintenance Management System (CMMS) nutzen, um auf SCADA-Systeme zuzugreifen, eine Fülle von Daten freizuschalten und zustandsbasierte Wartung zu ermöglichen.

Produktionsüberwachungsdaten sind oft in Silos isoliert. Betriebsteams können mit SCADA-Systemen auf Echtzeit-Anlagendaten zugreifen, aber Instandhaltungsteams haben normalerweise kein umfassendes Datenerfassungstool zur Hand.

Ein CMMS wie eMaint löst dieses Problem: eMaint integriert sich mit SCADA, BMS/BAS, MES/MOM, PLCs und weiteren Industriesystemen und -software. Einmal verbunden, zeichnet eMaint CMMS SCADA-Messwerte auf, wie vom Benutzer vorgegeben. Benutzer können festlegen, welche Arten von Messwerten von welchen Assets erfasst werden sollen, zu welcher Tageszeit die Messungen erfolgen und wie oft Daten aus dem SCADA-System abgezogen werden.

eMaint befähigt Instandhaltungs- und Reliability-Teams auch, zustandsbasierte Wartung mit ihrer CMMS- und SCADA-Integration zu erreichen. Zustandsbasierte Wartung ist die Strategie, Wartung basierend auf Nutzungs- und Zustandsdaten durchzuführen, wie Betriebsstunden oder Temperatur.

• Reaktive Wartung wird spontan als Reaktion auf Ausfälle durchgeführt, was bedeutet, dass es zu spät ist, sie zu verhindern.
• Präventive Wartung hilft, Fehler und Ausfälle zu verhindern, basiert aber auf willkürlichen Zeitplänen – das bedeutet, Sie laufen Gefahr, Unter-Wartung zu betreiben, was zu Fehlern führt, oder Über-Wartung, was Zeit, Geld und Arbeitskraft verschwendet.
• Zustandsbasierte Wartung (CBM) wird am richtigen Asset und zur richtigen Zeit durchgeführt. CBM wird durch Anlagendaten optimiert.

Hier kommt eMaint ins Spiel: eMaints SCADA-Integration bringt Anlagendaten aus Ihrem SCADA-System und ermöglicht es Ihnen, Alarme einzurichten, die an eMaint gesendet werden können, um zustandsbasierte Arbeitsaufträge auszulösen.

eMaint lässt Sie zustandsbasierte Arbeitsaufträge einrichten, die automatisch ausgelöst werden, wenn Zustandsdaten Ihre festgelegten Grenzwerte überschreiten. Ein Motor kann beispielsweise normale Temperaturen überschreiten. Dies löst einen Alarm aus, der wiederum veranlasst, dass eMaint einen Arbeitsauftrag generiert. Instandhaltungsarbeit wird genau rechtzeitig durchgeführt, um Probleme zu verhindern und die Lebensdauer zu verlängern.

Die Verbindung Ihres CMMS mit Ihrem SCADA-System rüstet Instandhaltungs- und Reliability-Teams mit unschätzbaren Daten und Tools aus, die den Unterschied ausmachen können, wenn es darum geht, Betriebszeit zu maximieren, Zuverlässigkeit zu stärken und Produktion voranzutreiben.