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SCADA – Einführung
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) – ein Computersystem (meistens PC + Software), dessen Ziel die Steigerung der Produktionseffizienz ist. SCADA übersetzt nicht nur die Maschinensprache in die Sprache der Menschen, sondern reagiert auch automatisch auf Signale von Geräten.
Mit der Anwendung von SCADA ist es möglich, Daten von Maschinen und Messgeräten in Echtzeit zu erfassen, was eine Überwachung des Produktionsprozesses ermöglicht. Eine weitere, sehr wichtige Funktion des SCADA-Systems ist die Visualisierung von Echtzeit- oder historischen Daten. SCADA ermöglicht es Benutzern, Produktionsprozesse über die Eingabe von Parametern über ein Panel zu steuern, Alarme zu erkennen und diese den Bedienern anzuzeigen, wodurch eine schnelle Reaktion auf Fehler und Unregelmäßigkeiten möglich ist. Darüber hinaus archiviert SCADA Produktionsprozessdaten. All diese Funktionen tragen dazu bei, den Produktionsprozess zu optimieren, kontinuierlich weiterzuentwickeln und auszubauen.
Struktur eines SCADA-Systems
Die Struktur eines Produktionsüberwachungssystems kann in zwei Hauptteile unterteilt werden. Der erste und wichtigste Teil ist SCADA. Dieser Begriff bezieht sich auf das Computersystem und ist das übergeordnete Element in der gesamten Struktur. Der zweite Bestandteil des Systems sind Remote-Terminals. Sie sammeln Informationen über den Zustand technischer Geräte durch die Messung kontinuierlicher Größen (z. B. Stromstärke, Flüssigkeitsdurchflussgeschwindigkeit oder Temperatur) sowie diskreter Werte (z. B. Ventilstatus geöffnet/geschlossen, Schalterposition 1,2,…n) und übertragen diese an das zentrale SCADA-System. Sie empfangen auch Befehle vom zentralen System und agieren gemäß diesen Anweisungen (z. B. Ein-/Ausschalten, Einstellen der vorgegebenen Betriebsparameter). RTUs (Remote Terminal Units) können als universelle Steuerungen (PLC, engl. Programmable Logic Controller) oder als spezielle, modulare Geräte fungieren, deren Hardwarekonfiguration auf die jeweiligen Bedürfnisse zugeschnitten ist. Neben den grundlegenden Funktionen der RTU zur Datenerfassung und Übertragung von Steuerbefehlen können sie auch als lokale Steuerungen oder Schutzsysteme dienen, indem sie Geräte automatisch überwachen und steuern (z. B. Erkennung von Unregelmäßigkeiten im Betrieb und deren Abschaltung).
Das zentrale Element des SCADA-Systems ist eine Datenbank, die aktuelle Informationen über den Zustand der am überwachten technologischen Prozess beteiligten Geräte speichert. In dieser Datenbank werden auch Informationen über alle wichtigen Ereignisse in den Geräten gespeichert, sowohl typische als auch alarmierende Ereignisse (z. B. das Ein-/Ausschalten eines Geräts, die Steuerung eines Geräts, das Überschreiten der definierten Warn- und Alarmgrenzwerte) sowie archivierte Informationen. Die Datenbank arbeitet mit einem Kommunikationssubsystem zusammen, das Informationen mit RTUs austauscht, sowie mit einem Visualisierungs- und Berichtssystem, das Betreibern Informationen in Form von Diagrammen, Grafiken und tabellarischen Zusammenfassungen zur Verfügung stellt. Über das SCADA-System legen Bediener allgemeine Prozessparameter fest, überwachen dessen Ablauf und führen den Prozess bei Bedarf manuell oder im Notfall durch.
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