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何时SCADA才是正确的解决方案

Matevž Žugelj @ Cosylab

在以往的监查控件和数据采集(SCADA)解决方案开发和提供中,我们注意到客户对系统中SCADA角色的了解不足。这种了解上的不足也为我们带来了风险:我们的客户是否会意识到,我们的解决方案最终有助于他们的工作?为客户提供有用的解决方案不仅符合我们的最大利益,也是我们一直在努力的目标。因此,我决定分享一些关于SCADA作用的看法。如果SCADA的确是给定问题的正确解决方案,那么我也列出了一些问题,想要设计出有用的SCADA解决方案,回答这些问题必不可少。最终,我想让那些彷徨于是否需要SCADA的人能清楚自身的需求。

什么是SCADA系统?

SCADA系统实际上已在全世界范围内应用于监控控件和数据采集。要了解有用的SCADA及其制作方法,首先要了解SCADA在系统中的作用。

在18世纪工业革命期间,经济重点由农业和手工业迅速转变为工业和机械制造业,对SCADA的需求也随之发展。他们使机器比人更快、更一致、更精确地执行可重复过程,其中很多是关于消除人为错误的。尽管工业革命的第一步是用机器代替之前手工完成的工作,并最大程度地减少人与过程的交互,但有个问题也随之而来,即是否有可能在整个过程中完全消除人为因素。说到整个过程,是指以前纯用手完成的工作和管理工作,即将制造的不同部分连接起来以完成过程的工作。
曾经,机械化过程是由人操作的多台机器组成的,但至少有一位监督者监督整个过程。过程监督者会在那确保过程连续正常进行,而机器操作员会向该监督者报告可能导致过程中断的问题。监督者对流程有一个总体了解,因此他能够做出最适当的决定来保持流程的正常运行。

这就是SCADA的作用。它将控件集中在一起,在更高级别上将数据聚集并公开给其他系统组件,尝试将与流程控件的人为交互最小化。

确定是否为正确的SCADA解决方案

只有确定了SCADA可以解决问题后,我们才能通过以下一系列问题开始自问:我们希望SCADA做什么?

  1. 该系统需要(由SCADA)监督什么,并采取什么措施,以确保该过程能够完成我们想要的工作?
    • 该过程中需要对哪些构成要素进行监督,对每个单独的构成要素来说,监督究竟意味着什么?
    • 哪些监督任务对流程的所有构建要素来说是共有的?
  2. 系统中哪些潜在事件会影响我们希望系统执行的操作(机器故障、软件错误、人为错误),以及哪些事件需要由SCADA处理?
    • 如何处理这些事件以避免对系统造成负面影响?
    • 是否可以检测到这些事件?
    • SCADA将如何接收有关这些事件的通知?
    • 我们可以采取何种预防措施来防止这些事件发生?
  3. 启用系统改进需要哪些监督信息?
    • 这是各种SCADA统计信息的来源,包括数据挖掘和KPI。
  4. 前三个问题定义的哪些工作可以自动化?我们要自动化哪些部分?哪些部分需要人为干预?
    • 在全自动化过程中,您需要一个带有单个启动按钮的图形用户界面(图形用户界面)。

结论

与客户就上述需求进行对话,并在上述问题的指导下进行清晰的概念设计,这是获得有用的SCADA的关键性的第一步。只有当此过程完成后,选择特定的SCADA技术才会有意义,例如最适合该工作的WinCC OA,EPICS或TANGO,我会在另一篇文章中作具体叙述。

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