SCADAシステムはどのように機能しますか？
SCADAは、監視制御およびデータ取得システムを指す、制御業界で最も使用されている頭字語の1つである可能性があります。このソフトウェアアプリケーションは、プロセス制御で広く使用されており、中央制御システムとコントローラネットワークインターフェイス、入出力および通信機器で構成されています。
SCADAシステムの主な目的は、生産、開発、製造、製造を含む産業プロセスの機器を監視および制御することです。さらに、これらのシステムは、石油・ガス、配電、水管理などのインフラストラクチャプロセスでも使用されます。
アーキテクチャ
SCADAシステムは通常、一元化されたトポロジに基づいて構築され、地理的領域全体を監視および制御します。これは、ハードウェアの層の上に配置され、プロセスに関するデータを収集して送信するソフトウェアパッケージです。制御アクションは、リモートターミナルユニット（RTU）、通常はPLCおよび関連するコントローラーを介して実行されます。たとえば、火力発電所では、温度はセンサーのアレイを介して検出され、適切な制御アクション（バルブ）はPLCアナログ出力を介して実行されます。
SCADAシステムを使用すると、オペレーターは設定値を変更したり、アラーム状態を変更したり、後で分析するために必要なログを設定したりできます。システムは通常、無線および有線テクノロジーのメッシュを介して通信し、独自のプロトコルで実行される場合があります。
ハードウェア
一般に、SCADAシステムは2つに分けることができます：
- クライアントレイヤー
- データサービス層
クライアント層はマンマシンの相互作用を処理しますが、データサービス層はデータ処理アクティビティを処理します。データサービスは、WANまたはLANネットワークを介してRTU、センサーなどのフィールドデバイスと通信します。 RTUは、センサー信号をデジタル形式に変換してからマスターに送信します。その後、適切な制御信号がリレーに生成されます。
ソフトウェア
SCADAシステムで使用されるサーバーは、主にマルチタスクおよびリアルタイムデータベース機能用です。彼らは、データの収集と受け渡し、操作に関する傾向と診断情報の提供を担当しています。それらの機能によっては、予知保全スキーム、ロジスティック情報などを設定するオプションもあります。ソフトウェア側の機能は、ベンダーまたは開発チームによって異なります。
SCADAシステムの作業手順
SCADAシステムの主な機能は次のように分類できます。これらの機能は、センサー、RTU、コントローラー、通信ネットワークを組み合わせて実行されます。
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データ取得：
実世界のシステムは数千のノードで構成されているため、それらの管理は困難な作業になっています。特定のセンサーのステータスに関する正確な情報を入手することが重要です。制御システムの精度は、データ取得の品質に依存します。
- データ通信
SCADAシステムは、デバイスとユーザーの間で有線または無線の通信技術を使用する場合があります。リアルタイムシステムでは、センサーとデバイスが地理的に広い範囲に分散しているため、ワイヤレスネットワークが標準となっています。さらに、複数の遠隔地を管理するSCADAシステムの場合、インターネット通信も利用できます。一般に、SCADAシステムには特定のプロトコルがあり、侵入を防ぐためにVPNを介して通信が行われます。
- 情報/データのプレゼンテーション
HMIまたはマンマシンインターフェースは、さまざまなネットワークデバイスから収集された情報をユーザーに提供するためにSCADAによって採用されています。迅速なユーザーアクションが必要になる場合があるため、理解可能で実用的な方法で表示された場合の情報。インターフェースは通常、プロセスを理解できるようにするために、ポンプやタンクなどの実世界のオブジェクトのグラフィック画像を利用します。
- 監視/制御
SCADAシステムは、複数のデバイスの操作と制御領域でのステータスの表示に異なるスイッチを使用します。これらのスイッチを介して、アナログ値に基づいてプロセスをオン/オフまたは変更できます。ほとんどのプロセスはユーザー定義の設定値に対して自動化されていますが、他の重要なタスクでは追加の人間の介入が必要になる場合があります。
SCADAシステムの最大の利点の1つは、そのスケーラビリティです。 SCADAシステムの拡張は簡単で、特別な努力は必要ありません。さらに、これらのシステムは数十年にわたって開発されてきたため、成熟度に達し、ミッションクリティカルなアプリケーションで使用できるようになりました。
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