SCADA sistem

1. UVOD

U današnjem industrijskom okruženju obično smo suočeni sa potrebom nadzora i upravljanja raznim procesima. U najprostijem slučaju to znači da je proces opremljen sa nekom vrstom uređaja za merenje za potrebe nadzora i nekom vrstom uređaja za upravljanje. Opremljen tim alatima, određeni sistem može kontrolisati proces za koji je odgovoran. Obično se tehničko-tehnološki procesi sastoje iz više, funkcionalno različitih, podsistema i prostorno su dislocirani. Za ove poslove danas se koriste računarski podržani sistemi poznati pod imenom SCADA sistemi (Supervisory Control and Data Acquisition). Naročito su pogodni za procese koji rade 24 časa dnevno i zahtevaju stalni nadzor i upravljanje.

SCADA sistem je kompjuterizovani sistem, široko ditribuiran, koji se prvenstveno koristi za daljinsko upravljanje i nadzor procesa ili postrojenja sa centralne lokacije, slika 1. Pod ovim se podrazumeva prikupljanje podataka i njihovo prosleđivanje centrali (dispečerski centar), obavljanje potrebne analize i generisanje upravljanja. Na kraju se vrši grafički prikaz obrađenih podataka na operaterskom terminalu koji se, u zavisnosti od kompleksnosti procesa, prikazuje u obliku jednog ili više monitorskih ekrana. Sledeća slika pokazuje jednostavan SCADA sistem za distribuciju pijaće vode.

slika 1: jednostavan SCADA sistem za distribuciju pijaće vode

Glavni ciljevi SCADA sistema su da:

1. vrši nadzor
2. uspostavi upravljanje nad sistemom i da osigura ponašanje sistema onako kako se od njega očekuje
3. redukuje radnu snagu primenom automatizacije
4. skladišti podatke o ponašanju sistema
5. obezbedi informacije o radu sistema i uspostavi efektivno upravljanje resursima sistema
6. uspostavi efikasno funkcionisanje sistema tako što će maksimalno smanjiti potrebu za rutinskim posetama udaljenim lokacijama i potencijalno smanjiti potrošnju električne energije
7. obezbedi sistem upravljanja koji će omogućiti da se svi operativni ciljevi definišu i ostvare
8. obezbedi sistem uzbunjivanja koji će omogućiti da se nepravilno funkcionisanje sistema evidentira sa centralne lokacije, čime se omogućava efikasna upotreba odgovarajućih timova za popravku, kao i preventivno uzbunjivanje koje ima za cilj sprečavanje većih havarija.

Primena SCADA sistema je dosta široka i najčešće je to u:

1. proizvodnji i distribuciji električne energije
• elektrane
• centri za ditribuciju
2. proizvodnji i distribuciji toplotne energije
• kotlarnice
• energane
• daljinsko grejanje
3. petro-hemijskoj industriji
• naftne bušotine
• postrojenja za preradu nafte i proizvodnju naftnih derivata
4. industriji vodosnabdevanja i prečišćavanje voda
• vodovodi
• fabrike pijaće vode
• postrojenja za preradu otpadnih voda
5. prehrambrenoj industriji
• linije za proizvodnju i pakovanje hrane i pića
6. građevinska industrija
• asfaltna baza
• proizvodnja crepa i opeke
7. metalska industrija
8. industrija plastičnih masa itd.

SCADA sistemi osim što su pogodni za nadzor i upravljanje procesima na udaljenim i razuđenim lokacijama, pogodni su i za primenu kod procesa koji su opasni po život radnika. SCADA sistem ne mora uvek imati elemente koji su međusobno geografski udaljeni, to mogu biti procesne celine koje se nalaze npr. u fabričkom pogonu.

2. ELEMENTI SCADA SISTEMA

Kompjuterizovani nadzorno upravljački sistemi su u pogonu u mnogim tehnološkim procesima već više godina. Kroz praksu i iskustvo utvrđen je zajednički skup osnovnih funkcija takvih sistema. Trend razvoja SCADA sistema je bio da se utvrdi standardizovani koncept koji se može prilagoditi potrebama i varijantama različitih tehnoloških procesa.
Generalno govoreći, SCADA sistem je tako koncipiran hardver i softver, koji obezbeđuje fleksibilan skup funkcija za nadzor, upravljanje i analizu procesa. Pomoću SCADA sistema snižavaju se troškovi rada tehnološkog procesa i povećava se sigurnost rada.
Generalno, SCADA sistemi nude sledece osnovne funkcije:
• akvizicija podataka1
• nadzor i procesiranje dogadjaja
• upravljanje procesom
• hronologija dogadjaja i analiza
• vizuelizacija procesa
• proračuni i izveštaji
• dodatne funkcije po zahtevu korisnika

U opšteno govoreći SCADA sistemi se sastoje iz više funkcionalno povezanih celina. Osnovni elementi SCADA sistema su:
1. merno-regulacione tehnike (Instrumentation na sl. 2)
2. udaljenih stanica (Remote Station na sl. 2)
3. komunikacionog sistema (Communication Network na sl. 2)
4. nadzorno-upravljačkog centra (Central Monitoring Station na sl. 2)

slika 2: jednostavan primer SCADA sistema

1 Akvizicija podataka predstavlja metod za pristup i manipulaciju kako podacima dobijenih iz procesa tako i podacima koji idu ka procesu (u obliku izvršnih komandi nad opremom u procesu). Podaci dobijeni akvizicijom se dalje prosleđuju telemetrijskom sistemu i spremni su za tranfer na različite lokacije.