SCADA verstehen:Das Rückgrat der industriellen Automatisierung

SCADA, ein Akronym für Supervisory Control and Data Acquisition, bezieht sich auf ein hochentwickeltes System zur Überwachung, Steuerung und Erfassung von Daten aus Industriebetrieben. Es integriert Software- und Hardwarekomponenten, erleichtert die Echtzeitanalyse und Fernverwaltung von Industriegeräten und sorgt so für Effizienz und Zuverlässigkeit in verschiedenen Branchen. 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 zur Echtzeitüberwachung, Überwachung und Steuerung von Industriemaschinen und -anlagen. SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition.

Industrieanlagen verlassen sich auf SCADA-Systeme, um Abläufe zu verwalten, sie schnell auf Maschinenfehler aufmerksam zu machen und zur Maximierung der Produktionseffizienz beizutragen.

SCADA-Systeme bestehen aus drei Hauptkomponenten:

1. Sensoren, die Produktionsüberwachungsdaten erfassen, die von der Temperatur bis zur Durchflussrate und dem Druck reichen können.
2. Programmable Logic Controller (PLC) und Remote Terminal Unit (RTU)-Mikrocomputer, die Daten von Sensoren und anderen Geräten sammeln.
3. Und Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs), die die Daten anzeigen und es Bedienern ermöglichen, wichtige Funktionen zu steuern.

SCADA-Systeme bieten Bedienern tiefe Einblicke in die Maschinenleistung und ermöglichen die Visualisierung und Verwaltung von Produktionslinien. Sie sind unschätzbar wertvolle Kontrollzentren für die industrielle Automatisierung.

Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams können ein CMMS für die SCADA-Integration verwenden, das der Wartung Zugriff auf SCADA-Daten ermöglicht. Zusammen unterstützen ein CMMS- und SCADA-System Wartungsteams dabei, ihre Wartungsstrategie durch zustandsbasierte Wartung zu revolutionieren.

Wie funktioniert SCADA?

Ein SCADA-System funktioniert, indem Sensoren Messungen durchführen, die SPS und RTUs sammeln und an ein HMI senden, damit ein SCADA-Bediener sie anzeigen, analysieren und darauf reagieren kann. SCADA-Software vereint alle drei Elemente, indem sie die Daten aufnimmt und eine Visualisierung und Befehlszentrale auf einem HMI generiert.

SCADA-Systeme haben vier Hauptzwecke:

1. Daten erfassen
2. Datenaustausch und Kommunikation
3. Datenvisualisierung und Mapping
4. Steuerungsfunktionen

Komponenten eines SCADA-Systems

Hier finden Sie weitere Informationen zur Funktionsweise der einzelnen Komponenten eines durchschnittlichen SCADA-Netzwerks.

• Sensoren :SCADA-Sensoren werden häufig an wichtige und produktionskritische Maschinenanlagen angeschlossen, die überwacht werden müssen. SCADA-Systeme sammeln Daten von Sensoren, die Temperaturwerte, Wasserdurchfluss, Rohrdruck, Strom, Feuchtigkeit, Gas und eine Vielzahl anderer Messungen erfassen. Motoren, Ventile, Pumpen und Luftkompressoren sind gängige Anlagen, die über kabelgebundene Sensoren verfügen können, die an SCADA angeschlossen werden können.
• SPS / RTUs: Eine SPS ist ein industrieller Mikrocomputer zum Empfangen von Daten von Eingabegeräten wie Sensoren. Über die einfache Aggregation von Sensordaten hinaus können SPS auch die Laufzeit oder Nutzung von Geräten, Betriebs- und Ausfallzeiten berechnen und Alarme generieren. Fortschrittliche SPS können Daten über einen Webbrowser senden, eine Verbindung zu SQL-Datenbanken herstellen und sogar eine Verbindung zur Cloud herstellen. RTUs sind ebenfalls datenaggregierende Mikrocomputer, allerdings mit einigen wesentlichen Unterschieden:Sie sind üblicherweise vorprogrammiert, drahtlos, extrem langlebig und ideal für die Datenerfassung von entfernten Anlagen/entlegenen Gebieten.
• HMIs: Ein HMI generiert eine Visualisierung der SCADA-Daten, die von einfachen Displays bis hin zu großen, interaktiven Touchscreens reicht. HMI-Displays zeigen im Allgemeinen Karten der Produktionslinien der Anlage mit Symbolen, die einzelne Messpunkte und/oder Anlagen darstellen. Sie bieten häufig auch Datendiagramme, Berichte oder Dashboards.
• SCADA-Software: SCADA-Software stellt die von SPS und RTUs weitergeleiteten Daten zusammen und übersetzt sie in Produktionskarten und Datenvisualisierungen für Bediener. Bei kleineren SCADA-Systemen ist die Software möglicherweise auf einem einzelnen HMI/PC lokalisiert, während größere SCADA-Netzwerke möglicherweise über eine Masterstation mit einer Software verfügen, die eine Verbindung zu mehreren HMIs und Servern herstellt.

Hochentwickelte Software wie Ignition geht über die Grundlagen der Datenverarbeitung und Bereitstellung von Visualisierungen hinaus und dient als SCADA-Plattform. SCADA-Plattformen sind häufig webbasiert und bieten Benutzern die Möglichkeit, ihr eigenes SCADA-Setup zu entwickeln, bedingte Alarme festzulegen und Leistungsberichte zu entwerfen.

Eine vielseitige SCADA-Plattform kann sowohl mit Sensoren als auch mit IIoT-Geräten, einer breiten Palette von SPS, SQL-Datenbanken, MES/MOM-Systemen, ERPs und sogar anderen SCADA-Systemen verbunden werden.

SCADA-Software ist eine von vielen CMMS-Integrationen, die für Wartung und Zuverlässigkeit verwendet werden.

Was ist der Unterschied zwischen SCADA und SPS?

Der Unterschied zwischen SPS und SCADA besteht darin, dass eine SPS eine Hardware-Datenerfassungskomponente eines SCADA-Systems ist.

SPS sind Mikrocomputer, die dazu dienen, Industriedaten von Eingaben wie Sensoren zu sammeln und diese an eine Kommandozentrale zu übermitteln, während ein SCADA-System als Kommandozentrale dient.

Ein SCADA-System umfasst Sensoren, mehrere SPS/RTUs, HMIs, SCADA-Software, Server und mehr, die zusammenarbeiten, um den Bedienern Echtzeitüberwachung und -steuerung zu ermöglichen.

SCADA-Integration:Wie lässt sich ein CMMS in SCADA integrieren?

Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams können ein Computerized Maintenance Management System (CMMS) verwenden, um auf SCADA-Systeme zuzugreifen, eine Fülle von Daten freizugeben und eine zustandsbasierte Wartung zu ermöglichen.

Produktionsüberwachungsdaten liegen häufig isoliert vor. Betriebsteams können mit SCADA-Systemen in Echtzeit auf Anlagendaten zugreifen, Wartungsteams verfügen jedoch normalerweise nicht über ein umfassendes Datenerfassungstool.

Ein CMMS wie eMaint löst dieses Problem:eMaint lässt sich in SCADA, BMS/BAS, MES/MOM, SPS und weitere industrielle Systeme und Software integrieren. Sobald die Verbindung hergestellt ist, zeichnet eMaint CMMS SCADA-Messungen gemäß den Anweisungen des Benutzers auf. Benutzer können festlegen, welche Arten von Messungen von welchen Anlagen erfasst werden sollen, zu welcher Tageszeit die Messungen stattfinden und wie oft Daten aus dem SCADA-System übernommen werden.

eMaint ermöglicht es Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams außerdem, eine zustandsbasierte Wartung durchzuführen mit ihrer CMMS- und SCADA-Integration. Bei der zustandsbasierten Wartung handelt es sich um die Strategie zur Durchführung von Wartungsarbeiten auf der Grundlage von Nutzungs- und Zustandsdaten wie Betriebsstunden oder Temperatur.

• Reaktive Wartung wird spontan als Reaktion auf Ausfälle durchgeführt, was bedeutet, dass es zu spät ist, sie zu verhindern.
• Vorbeugende Wartung hilft, Störungen und Ausfälle zu verhindern, basiert jedoch auf willkürlichen Zeitplänen – das bedeutet, dass Sie das Risiko einer Unterwartung eingehen, die zu Störungen führt, oder einer Überwartung, die Zeit, Geld und Arbeit verschwendet.
• Zustandsbasierte Wartung (Condition Based Maintenance, CBM) wird an der richtigen Anlage und zur richtigen Zeit durchgeführt. CBM wird dank Asset-Daten optimiert.

Hier kommt eMaint ins Spiel:Die SCADA-Integration von eMaint bezieht Anlagendaten aus Ihrem SCADA-System ein und ermöglicht Ihnen das Festlegen von Alarmen, die an eMaint gesendet werden können, um zustandsbasierte Arbeitsaufträge auszulösen.

Mit eMaint können Sie zustandsbasierte Arbeitsaufträge einrichten, die automatisch ausgelöst werden, wenn die Zustandsdaten Ihre festgelegten Grenzwerte überschreiten. Beispielsweise kann ein Motor die normale Temperatur überschreiten. Dadurch wird ein Alarm ausgelöst, der wiederum dazu führt, dass eMaint einen Arbeitsauftrag generiert. Wartungsarbeiten werden rechtzeitig durchgeführt, um Problemen vorzubeugen und die Lebensdauer zu verlängern.

Durch die Verbindung Ihres CMMS mit Ihrem SCADA-System werden Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams mit unschätzbar wertvollen Daten und Tools ausgestattet, die den Unterschied ausmachen können, wenn es um die Maximierung der Betriebszeit, die Stärkung der Zuverlässigkeit und die Steigerung der Produktion geht.