What is SCADA? / ระบบ SCADA คืออะไร?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ระบบควบคุมและเก็บข้อมูลอุตสาหกรรม ช่วยให้ผู้ใช้มองเห็นและควบคุมกระบวนการผลิตระยะไกล ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย

คำอธิบาย: SCADA คือ???

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) คือระบบที่ประกอบด้วยส่วนประกอบของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ช่วยให้องค์กรสามารถควบคุมและตรวจสอบกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้โดยตรง โดยการเชื่อมต่อกับเครื่องจักรในโรงงานและดูข้อมูลแบบเรียลไทม์

การใช้ระบบ SCADA ช่วยให้องค์กรอุตสาหกรรมสามารถ:

• ควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรมทั้งในพื้นที่หรือระยะไกล
• ตรวจสอบ รวบรวม และประมวลผลข้อมูลแบบเรียลไทม์
• โต้ตอบกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ วาล์ว ปั๊ม มอเตอร์ และอื่นๆ ผ่านซอฟต์แวร์ HMI (Human-Machine Interface)
• บันทึกเหตุการณ์ลงในไฟล์บันทึก

ระบบ SCADA มีความสำคัญต่อองค์กรอุตสาหกรรม เนื่องจากช่วยในการรักษาประสิทธิภาพ ประมวลผลข้อมูลเพื่อการตัดสินใจที่ชาญฉลาด และสื่อสารปัญหาของระบบเพื่อช่วยลดเวลาที่สูญเสียไปกับการหยุดทำงาน

สถาปัตยกรรมพื้นฐานของ SCADA เริ่มต้นด้วย PLCs (Programmable Logic Controllers) หรือ RTUs (Remote Terminal Units) ซึ่งเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่สื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องจักรในโรงงาน HMI เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ปลายทาง แล้วส่งข้อมูลจากอุปกรณ์เหล่านั้นไปยังคอมพิวเตอร์ที่มีซอฟต์แวร์ SCADA ซอฟต์แวร์ SCADA จะประมวลผล แจกจ่าย และแสดงข้อมูล ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานและพนักงานอื่นๆ วิเคราะห์ข้อมูลและตัดสินใจสำคัญได้

ตัวอย่างเช่น ระบบ SCADA แจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานทันทีเมื่อพบว่าผลิตภัณฑ์มีอัตราความผิดพลาดสูง ผู้ปฏิบัติงานหยุดการดำเนินงานและดูข้อมูลจากระบบ SCADA ผ่าน HMI เพื่อตรวจสอบสาเหตุของปัญหา จากนั้นผู้ปฏิบัติงานพบว่าเครื่องจักรที่ 4 ทำงานผิดปกติ ความสามารถของระบบ SCADA ในการแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับปัญหาช่วยให้เขาแก้ไขปัญหาและป้องกันการสูญเสียผลิตภัณฑ์เพิ่มเติมได้

ตัวอย่าง SCADA Diagram

ใครใช้ SCADA บ้าง?

ระบบ SCADA ถูกใช้งานโดยองค์กรอุตสาหกรรมและบริษัททั้งในภาคสาธารณะและเอกชน เพื่อควบคุมและรักษาประสิทธิภาพการทำงาน กระจายข้อมูลเพื่อการตัดสินใจที่ชาญฉลาด และสื่อสารปัญหาของระบบเพื่อลดเวลาการหยุดทำงาน ระบบ SCADA สามารถใช้งานได้ดีในองค์กรหลากหลายประเภท เพราะสามารถปรับแต่งได้ตั้งแต่การติดตั้งง่าย ๆ ไปจนถึงการติดตั้งที่ซับซ้อน ระบบ SCADA เป็นกระดูกสันหลังของอุตสาหกรรมสมัยใหม่หลายประเภท รวมถึง:

• พลังงาน
• อาหารและเครื่องดื่ม
• การผลิต
• น้ำมันและก๊าซ
• ไฟฟ้า
• การรีไซเคิล
• การขนส่ง
• น้ำและน้ำเสีย
• และอีกมากมาย

ไม่ว่าที่ไหนก็ตามในโลกปัจจุบัน คุณจะพบระบบ SCADA ทำงานอยู่เบื้องหลัง เช่น การรักษาความเย็นของระบบในซูเปอร์มาร์เก็ตท้องถิ่น การรับประกันการผลิตและความปลอดภัยที่โรงกลั่น การบรรลุมาตรฐานคุณภาพที่โรงบำบัดน้ำเสีย หรือแม้แต่การติดตามการใช้พลังงานที่บ้านของคุณ

ระบบ SCADA ที่มีประสิทธิภาพสามารถประหยัดเวลาและเงินได้มาก มีการตีพิมพ์กรณีศึกษามากมายที่เน้นถึงประโยชน์และการประหยัดของการใช้โซลูชั่นซอฟต์แวร์ SCADA สมัยใหม่เช่น N3uron และ Ignition

ต้นกำเนิดของ SCADA

เพื่อให้เข้าใจถึงจุดเริ่มต้นของ SCADA เราต้องเข้าใจปัญหาที่องค์กรอุตสาหกรรมพยายามแก้ไข ก่อนที่แนวคิด SCADA จะถูกนำเสนอในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 หลายโรงงานผลิต โรงงานอุตสาหกรรม และสถานที่ห่างไกลต่าง ๆ ต้องพึ่งพาบุคลากรในการควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์ด้วยตนเองผ่านปุ่มกดและหน้าปัดอะนาล็อก

เมื่อโรงงานอุตสาหกรรมและสถานที่ห่างไกลเริ่มขยายขนาด จึงจำเป็นต้องมีวิธีการควบคุมอุปกรณ์ในระยะทางไกล องค์กรอุตสาหกรรมเริ่มใช้รีเลย์และไทม์เมอร์เพื่อให้มีระดับการควบคุมโดยไม่ต้องส่งคนไปยังสถานที่ห่างไกลเพื่อโต้ตอบกับอุปกรณ์แต่ละชิ้น

แม้ว่ารีเลย์และไทม์เมอร์จะแก้ไขปัญหาได้หลายประการด้วยการให้ฟังก์ชันอัตโนมัติในระดับจำกัด แต่ปัญหาใหม่ก็เริ่มเกิดขึ้นเมื่อองค์กรขยายขนาดขึ้น รีเลย์และไทม์เมอร์มีความยากในการปรับเปลี่ยนและค้นหาข้อผิดพลาด และแผงควบคุมต้องใช้พื้นที่มาก จึงต้องการระบบควบคุมและตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพและเป็นอัตโนมัติมากขึ้น

ในช่วงต้นปี 1950 คอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาและใช้สำหรับการควบคุมอุตสาหกรรม การควบคุมแบบซุปเปอร์ไวซอรี่เริ่มเป็นที่นิยมในหมู่สาธารณูปโภคขนาดใหญ่ ท่อน้ำมันและก๊าซ และตลาดอุตสาหกรรมอื่น ๆ ในช่วงทศวรรษที่ 1960 เทเลเมทรีถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบ ซึ่งช่วยให้การสื่อสารอัตโนมัติในการส่งข้อมูลการวัดและข้อมูลอื่น ๆ จากสถานที่ห่างไกลไปยังอุปกรณ์ตรวจสอบ คำว่า “SCADA” ถูกตั้งขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 1970 และการเติบโตของไมโครโปรเซสเซอร์และ PLCs ในทศวรรษนั้นช่วยเพิ่มความสามารถในการตรวจสอบและควบคุมกระบวนการอัตโนมัติขององค์กรได้มากกว่าที่เคยมีมา

การพัฒนาของ SCADA

เวอร์ชันแรกของ SCADA เริ่มต้นด้วยคอมพิวเตอร์เมนเฟรม ในยุคนั้นเครือข่ายแบบที่เรารู้จักในปัจจุบันยังไม่มีอยู่ และแต่ละระบบ SCADA ทำงานเป็นระบบเดี่ยว สิ่งเหล่านี้ถูกเรียกว่า SCADA แบบโมโนลิธิก (Monolithic SCADA Systems)

ในยุค 80 และ 90 ระบบ SCADA ได้พัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่องด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก เทคโนโลยี LAN (Local Area Networking) และซอฟต์แวร์ HMI บนพื้นฐาน PC ระบบ SCADA สามารถเชื่อมต่อกับระบบอื่น ๆ ที่คล้ายกันได้ แต่เนื่องจากโปรโตคอล LAN ที่ใช้ในระบบเหล่านี้เป็นเทคโนโลยีเฉพาะของแต่ละผู้ขาย ทำให้ไม่สามารถสื่อสารกับระบบจากผู้ขายรายอื่นได้ ระบบเหล่านี้ถูกเรียกว่า SCADA แบบกระจาย (Distributed SCADA Systems)

ในทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000 ระบบ SCADA ได้รับการพัฒนาโดยยอมรับโครงสร้างระบบเปิดและโปรโตคอลการสื่อสารที่ไม่เฉพาะเจาะจงกับผู้ขายรายใดรายหนึ่ง รุ่นนี้ของ SCADA ถูกเรียกว่า SCADA แบบเครือข่าย (Networked SCADA Systems) ซึ่งใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการสื่อสารเช่น Ethernet ระบบ SCADA แบบเครือข่ายนี้ช่วยให้ระบบจากผู้ขายรายอื่นสามารถสื่อสารกันได้ ลดข้อจำกัดของระบบ SCADA เก่า และทำให้องค์กรสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับเครือข่ายได้มากขึ้น

แม้ว่าระบบ SCADA จะมีการเปลี่ยนแปลงพัฒนาอย่างมาก องค์กรอุตสาหกรรมหลายแห่งยังคงพบปัญหาในการเข้าถึงข้อมูลอุตสาหกรรมจากระดับองค์กร ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ถึงต้นทศวรรษ 2000 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและเทคโนโลยี IT ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ฐานข้อมูล SQL กลายเป็นมาตรฐานสำหรับฐานข้อมูล IT แต่ไม่ได้ถูกนำมาใช้โดยนักพัฒนา SCADA ส่งผลให้เกิดช่องว่างระหว่างสาขาการควบคุมและ IT และเทคโนโลยี SCADA กลายเป็นล้าสมัยเมื่อเวลาผ่านไป

ระบบ SCADA แบบดั้งเดิมยังคงใช้เทคโนโลยีเฉพาะในการจัดการข้อมูล ไม่ว่าจะเป็น data historian, data connector หรือวิธีการอื่น ๆ ของการถ่ายโอนข้อมูล วิธีการแก้ปัญหานี้มีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง ระบบ SCADA สมัยใหม่มุ่งเน้นการแก้ปัญหานี้โดยการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการควบคุมและ IT ที่ดีที่สุด

ระบบ SCADA สมัยใหม่

ระบบ SCADA สมัยใหม่ช่วยให้สามารถเข้าถึงข้อมูลแบบเรียลไทม์จากพื้นโรงงานได้จากทุกที่ในโลก การเข้าถึงข้อมูลแบบเรียลไทม์นี้ช่วยให้รัฐบาล ธุรกิจ และบุคคลทั่วไปสามารถตัดสินใจโดยอิงจากข้อมูลเพื่อปรับปรุงกระบวนการต่างๆ ได้ โดยไม่มีซอฟต์แวร์ SCADA จะเป็นเรื่องยากหรือแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะรวบรวมข้อมูลที่เพียงพอสำหรับการตัดสินใจที่มีข้อมูลสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้ แอปพลิเคชันออกแบบ SCADA สมัยใหม่ส่วนใหญ่ยังมีความสามารถในการพัฒนาแอปพลิเคชันอย่างรวดเร็ว (Rapid Application Development: RAD) ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถออกแบบแอปพลิเคชันได้อย่างง่ายดายแม้ว่าจะไม่มีความรู้ทางด้านการพัฒนาซอฟต์แวร์อย่างลึกซึ้ง

การนำมาตรฐานและแนวปฏิบัติด้าน IT สมัยใหม่ เช่น SQL และแอปพลิเคชันบนเว็บมาใช้ในซอฟต์แวร์ SCADA ได้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ ความปลอดภัย ผลผลิต และความน่าเชื่อถือของระบบ SCADA อย่างมาก

ซอฟต์แวร์ SCADA ที่ใช้พลังของฐานข้อมูล SQL มีข้อได้เปรียบอย่างมากเมื่อเทียบกับซอฟต์แวร์ SCADA แบบเก่า ข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของการใช้ฐานข้อมูล SQL กับระบบ SCADA คือทำให้ง่ายต่อการบูรณาการเข้ากับระบบ MES และ ERP ที่มีอยู่แล้ว ทำให้ข้อมูลสามารถไหลผ่านทั้งองค์กรได้อย่างราบรื่น

ข้อมูลประวัติจากระบบ SCADA ยังสามารถบันทึกลงในฐานข้อมูล SQL ซึ่งช่วยให้ง่ายต่อการวิเคราะห์ข้อมูลผ่านการติดตามแนวโน้มข้อมูล

Software Options ในการทำระบบ SCADA กับ Appomax

1. STANDARD OPTION: N3uron SCADA ที่ทรงพลังไม่จำกัด Tags/Clients (ทำระบบ SCADA ด้วยงบเพียง ฿68,400 - ฿205,200)
2. ULTRA OPTION: Ignition ที่ทรงพลังไม่จำกัด Tags/Clients (ทำระบบ SCADA ด้วยงบ ฿600k - ฿1.2M)

N3uron ระบบ SCADA ที่ทรงพลัง ในราคาย่อมเยา

เรียนรู้เกี่ยวกับ Ignition: The New SCADA®

ซอฟต์แวร์ HMI/SCADA ของ Ignition

Ignition โดย Inductive Automation® เป็นแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์อัตโนมัติอุตสาหกรรมที่หลายธุรกิจและองค์กรได้เปลี่ยนมาใช้สำหรับความต้องการ HMI/SCADA ของพวกเขา

ตั้งแต่ปี 2010 Ignition ได้ถูกติดตั้งในหลายพันแห่งในกว่า 100 ประเทศ ด้วยความแข็งแกร่งและทรงพลัง ระบบ SCADA Integrators สามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าได้ในราคาที่ถูกกว่าซอฟต์แวร์ SCADA อื่น ๆ

ตัวอย่างเหตุผลที่องค์กรต่าง ๆ เลือกใช้ Ignition:

ดูกรณีศึกษาและข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้งาน Ignition ได้ที่ Inductive Automation

• Ignition ใช้แนวปฏิบัติด้าน IT สมัยใหม่ที่ทำให้สามารถทำงานร่วมกับส่วนประกอบของระบบ SCADA ปัจจุบันได้
• โมเดลการให้สิทธิ์การใช้งานที่ไม่เหมือนใครของ Ignition ทำให้ผู้ใช้จ่ายค่าธรรมเนียมคงที่ตามจำนวนเซิร์ฟเวอร์ แทนที่จะคิดค่าบริการต่อผู้ใช้หรือแท็ก Ignition ให้บริการผู้ใช้และแท็กได้ไม่จำกัด
• Ignition สามารถติดตั้งผ่านเว็บได้: สามารถดาวน์โหลดและติดตั้งได้ภายในไม่กี่นาที และผู้ใช้สามารถเปิดหรืออัปเดตได้ทันที
• คำขวัญของ Inductive Automation คือ "Dream It, Do It" ซึ่งเป็นการแสดงถึงสิ่งที่ Ignition สามารถทำได้อย่างสมบูรณ์ แม้ว่าอาจฟังดูเกินจริง แต่การสาธิตซอฟต์แวร์เพียงครั้งเดียวจะแสดงให้เห็นถึงความทรงพลังอย่างแท้จริง เมื่อคุณเห็นสิ่งที่เป็นไปได้ คุณจะเริ่มนึกถึงวิธีที่ซอฟต์แวร์สามารถตอบสนองความต้องการ SCADA ของคุณและเปิดโอกาสใหม่ ๆ