نظام SCADA: ما هو؟ (التحكم والإشراف والاستحواذ على البيانات)

ما هو نظام SCADA؟

يعني مصطلح SCADA "التحكم الرقابي والاستحواذ على البيانات". يعتبر نظام SCADA هيكل لنظام التحكم في العملية يستخدم الحواسيب والاتصالات الشبكية للبيانات والمراوح البشرية الآلية (HMI) لتمكين إدارة وإشراف العملية على مستوى عالٍ.

يتواصل أنظمة SCADA مع أجهزة أخرى مثل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) ومراقبو PID للتواصل مع منشآت العمليات الصناعية والمعدات.

تشكل أنظمة SCADA جزءًا كبيرًا من هندسة أنظمة التحكم. تقوم أنظمة SCADA بتجميع المعلومات والبيانات من العملية التي يتم تحليلها في الوقت الحقيقي ("DA" في SCADA). تسجل البيانات وتحفظ، وكذلك تمثل البيانات المجمعة على HMI مختلفة.

هذا يتيح للمشرفين على عملية التحكم في مراقبة (الـ "S" في SCADA) ما يحدث في الميدان، حتى من موقع بعيد. كما يسمح للمشغلين بالتحكم (الـ "C" في SCADA) في هذه العمليات من خلال التفاعل مع HMI.

تعتبر أنظمة التحكم الرقابي والاستحواذ على البيانات أساسية لمجموعة واسعة من الصناعات وتستخدم بشكل واسع للتحكم والرقابة على العمليات. يتم استخدام أنظمة SCADA بشكل بارز لأن لديها القدرة على التحكم والرصد والنقل الذكي للبيانات بطريقة سلسة.

في عالم اليوم الذي يعتمد على البيانات، نحن دائمًا نبحث عن طرق لزيادة الأتمتة واتخاذ قرارات أكثر ذكاءً من خلال استخدام البيانات بشكل صحيح، وأنظمة SCADA هي طريقة رائعة لتحقيق ذلك.

يمكن تشغيل أنظمة SCADA افتراضيًا، مما يسمح للمشغل بمتابعة العملية بأكملها من مكانه أو غرفة التحكم.

يمكن توفير الوقت باستخدام نظام SCADA بكفاءة. أحد الأمثلة الممتازة هو أنظمة SCADA، والتي تستخدم على نطاق واسع في قطاع النفط والغاز. سيتم نقل النفط والمواد الكيميائية عبر الأنابيب الكبيرة داخل الوحدة الإنتاجية.

وبالتالي، فإن السلامة تلعب دورًا حاسمًا بحيث يجب ألا يكون هناك أي تسرب على طول الخط. إذا حدث تسرب، يتم استخدام نظام SCADA لتحديد التسرب. يقوم بتحليل المعلومات ويقوم بنقلها إلى النظام ويعرض المعلومات على شاشة الكمبيوتر ويقدم أيضًا تنبيهًا للمشغل.

تحتوي أنظمة SCADA العامة على مكونات من الأجهزة والبرمجيات. يجب تحميل الكمبيوتر المستخدم للتحليل ببرمجيات SCADA. يتلقى المكون الأجهزة البيانات الأولية ويغذيها في النظام لتحليلها.

يحتوي نظام SCADA على القرص الثابت، والذي يقوم بتسجيل وتخزين البيانات في ملف، وبعد ذلك يتم طباعتها عند الحاجة بواسطة المشغل البشري. تُستخدم أنظمة SCADA في العديد من الصناعات ووحدات التصنيع مثل الطاقة، الغذاء والمشروبات، النفط والغاز، الطاقة، المياه، ووحدات إدارة النفايات والعديد من المجالات الأخرى.

تاريخ نظام SCADA

قبل ظهور أنظمة SCADA، كانت الأدوار الصناعية والمنشآت الصناعية تعتمد على التحكم والرصد اليدوي باستخدام الأزرار والتجهيزات التناظرية. مع زيادة حجم الصناعات ووحدات التصنيع، بدأت في استخدام المفاتيح الزمنية التي توفر التحكم الرقابي إلى حد ما.

للأسف، كانت المفاتيح الزمنية قادرة على حل المشكلات فقط بمستوى ضئيل من الأتمتة، وكان إعادة تكوين النظام صعبًا. لذلك، كان يحتاج جميع القطاعات إلى نظام أكثر كفاءة وأتمتة كاملة.

تم تطوير أجهزة الكمبيوتر لأغراض التحكم الصناعي في بداية الخمسينيات. تدريجياً، تم تقديم مفهوم التلغراف للاستشعار والاتصال الافتراضي ونقل البيانات.

حول عام 1970، تم تعميم مصطلح SCADA مع تطور المعالجات الدقيقة ومفهوم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC).

هذا ساعد في تطوير نظام آلي بالكامل يمكن استخدامه عن بعد في الصناعة. مع مرور السنوات، في أوائل القرن العشرين، تم تطوير أنظمة SCADA الموزعة.