SCADA వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి: ఆర్కిటెక్చర్ & ఇట్స్ వర్కింగ్

SCADA వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి: ఆర్కిటెక్చర్ & ఇట్స్ వర్కింగ్

పెద్ద పారిశ్రామిక సంస్థలలో పెద్ద సంఖ్యలో ప్రక్రియలు జరుగుతాయి. ప్రతి ప్రక్రియ, మీరు పర్యవేక్షించాల్సిన అవసరం చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే ప్రతి యంత్రం వేర్వేరు ఉత్పత్తిని ఇస్తుంది. మారుమూల ప్రాంతాలలో ఉన్న సెన్సార్లు మరియు పరికరాల నుండి డేటాను సేకరించడానికి ఉపయోగించే SCADA వ్యవస్థ. కంప్యూటర్ ఈ డేటాను ప్రాసెస్ చేస్తుంది మరియు దానిని వెంటనే ప్రదర్శిస్తుంది. SCADA వ్యవస్థ సమాచారాన్ని సేకరిస్తుంది (పైప్‌లైన్‌లో లీక్ జరిగినట్లు) మరియు లీకేజ్ సంభవించిందనే హెచ్చరికలను ఇస్తూ సమాచారాన్ని తిరిగి సిస్టమ్‌కు బదిలీ చేస్తుంది మరియు సమాచారాన్ని తార్కిక మరియు వ్యవస్థీకృత పద్ధతిలో ప్రదర్శిస్తుంది. SCADA వ్యవస్థ DOS మరియు UNIX ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌లలో నడుస్తుంది. ఈ మొత్తం ప్రక్రియ అంటారు ఆటోమేషన్ . ఈ వ్యాసం SCADA వ్యవస్థ యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది.



SCADA వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి?

SCADA అంటే పర్యవేక్షక నియంత్రణ మరియు డేటా సముపార్జన. ఇది ప్రాసెస్ నియంత్రణ కోసం ఒక రకమైన సాఫ్ట్‌వేర్ అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామ్. SCADA అనేది ఒక కేంద్ర నియంత్రణ వ్యవస్థ నియంత్రికలు నెట్‌వర్క్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లు, ఇన్‌పుట్ / అవుట్‌పుట్, కమ్యూనికేషన్ పరికరాలు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్. పారిశ్రామిక ప్రక్రియలో పరికరాలను పర్యవేక్షించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి SCADA వ్యవస్థలు ఉపయోగించబడతాయి, ఇందులో తయారీ, ఉత్పత్తి, అభివృద్ధి మరియు కల్పన ఉన్నాయి. మౌలిక సదుపాయాల ప్రక్రియలో గ్యాస్ మరియు చమురు పంపిణీ, విద్యుత్ శక్తి, నీటి పంపిణీ ఉన్నాయి. పబ్లిక్ యుటిలిటీలలో బస్ ట్రాఫిక్ వ్యవస్థ, విమానాశ్రయం ఉన్నాయి. SCADA వ్యవస్థ మీటర్ల పఠనాన్ని తీసుకుంటుంది మరియు సెన్సార్ల స్థితిని క్రమ వ్యవధిలో తనిఖీ చేస్తుంది, తద్వారా మానవులకు కనీస జోక్యం అవసరం.


జనరల్ SCADA నెట్‌వర్క్

జనరల్ SCADA నెట్‌వర్క్





SCADA చరిత్ర

అంతకుముందు, పారిశ్రామిక ప్లాంట్లు మరియు తయారీ అంతస్తుల నియంత్రణను అనలాగ్ పరికరాలు మరియు పుష్-బటన్ల సహాయంతో మానవీయంగా చేయవచ్చు. పరిశ్రమ పరిమాణం పెరుగుతున్నందున, వారు కనీస ఆటోమేషన్ కోసం నిర్ణీత స్థాయికి పర్యవేక్షక నియంత్రణను అందించడానికి టైమర్లు మరియు రిలేలను ఉపయోగించారు. కాబట్టి, అన్ని పరిశ్రమలకు మరింత సమర్థవంతమైన వ్యవస్థతో పూర్తిగా ఆటోమేటెడ్ అవసరం.

పారిశ్రామిక నియంత్రణ ప్రయోజనాల కోసం, కంప్యూటర్లు 1950 సంవత్సరంలో అమలు చేయబడిందని మాకు తెలుసు. ఆ తరువాత, డేటా ట్రాన్స్మిషన్తో పాటు వర్చువల్ కోసం టెలిమెట్రీ భావన అమలు చేయబడింది. కమ్యూనికేషన్ . 1970 వ సంవత్సరంలో, మైక్రోప్రాసెసర్‌లతో పాటు పిఎల్‌సితో పాటు SCADA వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేశారు.



కాబట్టి పరిశ్రమలలో రిమోట్‌గా పనిచేసే ఆటోమేషన్‌ను అభివృద్ధి చేసేటప్పుడు ఈ భావనలు పూర్తిగా సహాయపడ్డాయి. పంపిణీ చేయబడిన SCADA వ్యవస్థలు 2000 సంవత్సరంలో అమలు చేయబడ్డాయి. ఆ తరువాత, ప్రపంచంలో ఎక్కడైనా రియల్ టైమ్ డేటాను పర్యవేక్షించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి కొత్త SCADA వ్యవస్థలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.

SCADA సిస్టమ్ ఆర్కిటెక్చర్

సాధారణంగా, SCADA వ్యవస్థ మొత్తం ప్రాంతాన్ని పర్యవేక్షించే మరియు నియంత్రించే కేంద్రీకృత వ్యవస్థ. ఇది స్వచ్ఛమైన సాఫ్ట్‌వేర్ ప్యాకేజీ, ఇది హార్డ్‌వేర్ పైన ఉంచబడుతుంది. పర్యవేక్షక వ్యవస్థ ప్రక్రియపై డేటాను సేకరిస్తుంది మరియు ప్రక్రియకు ఆదేశాల నియంత్రణను పంపుతుంది. SCADA రిమోట్ టెర్మినల్ యూనిట్, దీనిని RTU అని కూడా పిలుస్తారు.


చాలా నియంత్రణ చర్యలు స్వయంచాలకంగా RTU లు లేదా PLC లచే నిర్వహించబడతాయి. RTU లు ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కన్వర్టర్‌ను కలిగి ఉంటాయి, వీటిని నిర్దిష్ట అవసరాలకు సెట్ చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్లో, నీటి ప్రవాహాన్ని ఒక నిర్దిష్ట విలువకు అమర్చవచ్చు లేదా అవసరానికి అనుగుణంగా మార్చవచ్చు.

SCADA వ్యవస్థ ఆపరేటర్లకు ప్రవాహం యొక్క సెట్ పాయింట్‌ను మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది, మరియు ప్రవాహం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత కోల్పోయినప్పుడు అలారం పరిస్థితులను ప్రారంభిస్తుంది మరియు పరిస్థితి ప్రదర్శించబడుతుంది మరియు రికార్డ్ చేయబడుతుంది. SCADA వ్యవస్థ లూప్ యొక్క మొత్తం పనితీరును పర్యవేక్షిస్తుంది. SCADA వ్యవస్థ అనేది వైర్డ్ మరియు వైర్‌లెస్ టెక్నాలజీ రెండింటినీ క్లింట్ పరికరాలకు కమ్యూనికేట్ చేయడానికి కేంద్రీకృత వ్యవస్థ. SCADA వ్యవస్థ నియంత్రణలు అన్ని రకాల పారిశ్రామిక ప్రక్రియలను పూర్తిగా అమలు చేయగలవు.

ఉదాహరణకు, గ్యాస్ పైప్‌లైన్‌లో ఎక్కువ ఒత్తిడి ఏర్పడితే, SCADA వ్యవస్థ స్వయంచాలకంగా విడుదల వాల్వ్‌ను తెరవగలదు.

హార్డ్వేర్ ఆర్కిటెక్చర్

సాధారణంగా SCADA వ్యవస్థను రెండు భాగాలుగా వర్గీకరించవచ్చు:

  • క్లయింట్ పొర
  • డేటా సర్వర్ లేయర్

క్లింట్ పొర మనిషి-యంత్ర పరస్పర చర్యను అందిస్తుంది.

డేటా సర్వర్ పొర డేటా కార్యకలాపాల ప్రక్రియను చాలావరకు నిర్వహిస్తుంది.

SCADA స్టేషన్ సర్వర్లను సూచిస్తుంది మరియు ఇది ఒకే PC తో కూడి ఉంటుంది. డేటా సర్వర్లు PLC లు లేదా RTU లు వంటి ప్రాసెస్ కంట్రోలర్ల ద్వారా ఫీల్డ్‌లోని పరికరాలతో కమ్యూనికేట్ చేస్తాయి. PLC లు డేటా సర్వర్‌లకు నేరుగా లేదా నెట్‌వర్క్‌లు లేదా బస్సుల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. SCADA వ్యవస్థ WAN మరియు LAN నెట్‌వర్క్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, WAN మరియు LAN మాస్టర్ స్టేషన్ మరియు పరికరాల మధ్య కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించే ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

PLC లు లేదా RTU లకు అనుసంధానించబడిన సెన్సార్లు వంటి భౌతిక పరికరాలు. RTU లు సెన్సార్ సిగ్నల్‌లను డిజిటల్ డేటాగా మారుస్తాయి మరియు డిజిటల్ డేటాను మాస్టర్‌కు పంపుతాయి. RTU అందుకున్న మాస్టర్ ఫీడ్‌బ్యాక్ ప్రకారం, ఇది రిలేలకు విద్యుత్ సిగ్నల్‌ను వర్తింపజేస్తుంది. చాలా మంది పర్యవేక్షణ మరియు నియంత్రణ కార్యకలాపాలు RTU లు లేదా PLC లచే నిర్వహించబడతాయి, ఎందుకంటే మనం చిత్రంలో చూడవచ్చు.

SCADA సిస్టమ్ హార్డ్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్

SCADA సిస్టమ్ హార్డ్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్

సాఫ్ట్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్

సర్వర్‌లు చాలా మల్టీ టాస్కింగ్ మరియు రియల్ టైమ్ డేటాబేస్ కోసం ఉపయోగించబడతాయి. డేటా సేకరణ మరియు నిర్వహణకు సర్వర్లు బాధ్యత వహిస్తాయి. SCADA వ్యవస్థలో ట్రెండింగ్, డయాగ్నొస్టిక్ డేటాను అందించడానికి మరియు షెడ్యూల్ చేయబడిన నిర్వహణ విధానాలు, లాజిస్టిక్ సమాచారం, ఒక నిర్దిష్ట సెన్సార్ లేదా మెషీన్ కోసం వివరణాత్మక స్కీమాటిక్స్ మరియు నిపుణ-సిస్టమ్ ట్రబుల్షూటింగ్ గైడ్‌లు వంటి సమాచారాన్ని నిర్వహించడానికి ఒక సాఫ్ట్‌వేర్ ప్రోగ్రామ్ ఉంటుంది. దీని అర్థం ఆపరేటర్ ప్లాంట్ యొక్క నియంత్రణను నియంత్రించడాన్ని చూడవచ్చు.

SCADA యొక్క సాఫ్ట్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్

SCADA యొక్క సాఫ్ట్‌వేర్ ఆర్కిటెక్చర్

పారామితుల సమితిలో అలారం తనిఖీ, లెక్కలు, లాగింగ్ మరియు పోలింగ్ కంట్రోలర్‌లను ఆర్కైవ్ చేయడం ఉదాహరణలు, ఇవి సాధారణంగా సర్వర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

SCADA సిస్టమ్ వర్కింగ్

SCADA వ్యవస్థ క్రింది విధులను నిర్వహిస్తుంది

  • డేటా సముపార్జనలు
  • డేటా కమ్యూనికేషన్
  • సమాచారం / డేటా ప్రదర్శన
  • పర్యవేక్షణ / నియంత్రణ

ఈ విధులు సెన్సార్లు, ఆర్టీయూలు, కంట్రోలర్లు, కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్ చేత నిర్వహించబడతాయి. ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని సేకరించడానికి సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు ఈ సమాచారాన్ని నియంత్రికకు పంపించడానికి మరియు సిస్టమ్ యొక్క స్థితిని ప్రదర్శించడానికి RTU లు ఉపయోగించబడతాయి. సిస్టమ్ యొక్క స్థితి ప్రకారం, వినియోగదారు ఇతర సిస్టమ్ భాగాలకు ఆదేశాన్ని ఇవ్వవచ్చు. ఈ ఆపరేషన్ కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్ ద్వారా జరుగుతుంది.

డేటా సముపార్జనలు

రియల్ టైమ్ సిస్టమ్‌లో వేలాది భాగాలు మరియు సెన్సార్లు ఉంటాయి. నిర్దిష్ట భాగాలు మరియు సెన్సార్ల స్థితిని తెలుసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఉదాహరణకు, కొన్ని సెన్సార్లు రిజర్వాయర్ నుండి వాటర్ ట్యాంక్ వరకు నీటి ప్రవాహాన్ని కొలుస్తాయి మరియు కొన్ని సెన్సార్లు రిజర్వాయర్ నుండి నీరు విడుదల కావడంతో విలువ ఒత్తిడిని కొలుస్తాయి.

డేటా కమ్యూనికేషన్

SCADA వ్యవస్థ వినియోగదారులు మరియు పరికరాల మధ్య కమ్యూనికేట్ చేయడానికి వైర్డు నెట్‌వర్క్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. రియల్ టైమ్ అనువర్తనాలు చాలా సెన్సార్లు మరియు భాగాలను ఉపయోగిస్తాయి, వీటిని రిమోట్‌గా నియంత్రించాలి. SCADA వ్యవస్థ ఇంటర్నెట్ కమ్యూనికేషన్లను ఉపయోగిస్తుంది. నిర్దిష్ట ప్రోటోకాల్‌లను ఉపయోగించి అన్ని సమాచారం ఇంటర్నెట్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది. సెన్సార్‌లు మరియు రిలేలు నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్‌లతో కమ్యూనికేట్ చేయలేవు కాబట్టి RTU లు సెన్సార్లు మరియు నెట్‌వర్క్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లను కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

సమాచారం / డేటా ప్రదర్శన

సాధారణ సర్క్యూట్ నెట్‌వర్క్‌లు కొన్ని సూచికలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి నియంత్రించడానికి కనిపిస్తాయి కాని నిజ-సమయ SCADA వ్యవస్థలో, వేలాది సెన్సార్లు మరియు అలారం ఉన్నాయి, వీటిని ఒకేసారి నిర్వహించడం అసాధ్యం. SCADA వ్యవస్థ ఉపయోగిస్తుంది మానవ-యంత్ర ఇంటర్ఫేస్ (HMI) వివిధ సెన్సార్ల నుండి సేకరించిన మొత్తం సమాచారాన్ని అందించడానికి .

పర్యవేక్షణ / నియంత్రణ

SCADA వ్యవస్థ ప్రతి పరికరాన్ని ఆపరేట్ చేయడానికి వేర్వేరు స్విచ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది మరియు నియంత్రణ ప్రాంతం యొక్క స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది. ఈ స్విచ్‌లను ఉపయోగించి కంట్రోల్ స్టేషన్ నుండి ప్రక్రియ యొక్క ఏదైనా భాగాన్ని ఆన్ / ఆఫ్ చేయవచ్చు. SCADA వ్యవస్థ మానవ జోక్యం లేకుండా స్వయంచాలకంగా పనిచేయడానికి అమలు చేయబడుతుంది కాని క్లిష్టమైన పరిస్థితులలో, ఇది మానవశక్తి చేత నిర్వహించబడుతుంది.

SCADA భాగాలు

SCADA సిస్టమ్ భాగాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

పర్యవేక్షక వ్యవస్థ

పర్యవేక్షక వ్యవస్థ వర్క్‌స్టేషన్ల కంట్రోల్ రూమ్‌లోని మానవ-యంత్ర ఇంటర్‌ఫేస్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లలో కమ్యూనికేషన్ సర్వర్ వలె పనిచేస్తుంది, అలాగే RTU లు, సెన్సార్లు, పిఎల్‌సిలు వంటి దాని ఉపకరణాలు. చిన్న SCADA వ్యవస్థలు మాస్టర్ లాగా పనిచేయడానికి ఒకే వ్యక్తిగత కంప్యూటర్‌ను కలిగి ఉంటాయి సిస్టమ్ లేకపోతే పర్యవేక్షక అయితే, పెద్ద SCADA వ్యవస్థలలో అనేక సర్వర్లు, విషాదం పునరుద్ధరణ కోసం సైట్లు మరియు పంపిణీ చేయబడిన సాఫ్ట్‌వేర్ అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. సర్వర్ వైఫల్యాన్ని నిరంతరం పర్యవేక్షించడానికి హాట్-స్టాండ్బై నిర్మాణం వంటి సర్వర్లు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

RTU లు (రిమోట్ టెర్మినల్ యూనిట్లు)

RTU లేదా రిమోట్ టెర్మినల్ యూనిట్ ఒక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం మరియు దీనిని రిమోట్ టెలిమెట్రీ యూనిట్లు అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ వ్యవస్థ RTU ల ద్వారా అనుసంధానించబడిన భౌతిక వస్తువులను కలిగి ఉంటుంది.

ఈ పరికరాల నియంత్రణను మైక్రోప్రాసెసర్ల ద్వారా చేయవచ్చు. ఇక్కడ, మైక్రోప్రాసెసర్‌లు RTU లను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి రికార్డ్ చేయబడిన డేటాను పర్యవేక్షక వ్యవస్థ వైపు ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. కనెక్ట్ చేయబడిన వస్తువులను నియంత్రించడానికి మాస్టర్ సిస్టమ్ నుండి డేటాను పొందవచ్చు.

PLC లు (ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్స్)

పిఎల్‌సి అనే పదం ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్‌లను సూచిస్తుంది, వీటిని సెన్సార్ల సహాయంతో SCADA వ్యవస్థల్లో ఉపయోగిస్తారు. సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను డిజిటల్ డేటాగా మార్చడానికి ఈ కంట్రోలర్లు సెన్సార్లకు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. RTU లతో పోలిస్తే, ఇవి వాటి వశ్యత, కాన్ఫిగరేషన్, పాండిత్యము & భరించగలిగే సామర్థ్యం కారణంగా ఉపయోగించబడతాయి.

కమ్యూనికేషన్ ఇన్ఫ్రాస్ట్రక్చర్

SCADA వ్యవస్థలో, రేడియో & డైరెక్ట్ వైర్డు కనెక్షన్ యొక్క మిశ్రమం ఉపయోగించబడుతుంది. కానీ, సోనెట్ లేదా ఎస్‌డిహెచ్‌ను పవర్ స్టేషన్లు & రైల్వే వంటి ఉన్నతమైన వ్యవస్థలకు కూడా ఉపయోగించుకోవచ్చు. పర్యవేక్షక స్టేషన్ ద్వారా RTU లు పోల్ చేయబడిన తర్వాత సమాచారాన్ని అందించడానికి కాంపాక్ట్ SCADA ప్రోటోకాల్‌ల మధ్య కొన్ని ప్రామాణిక 7 గుర్తించబడిన ప్రోటోకాల్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

SCADA ప్రోగ్రామింగ్

HMI లేకపోతే మాస్టర్ స్టేషన్‌లో, SCADA ప్రోగ్రామింగ్ ప్రధానంగా పటాలు, రేఖాచిత్రాలు చేయడానికి చాలా ముఖ్యమైనది, పురోగతి అంతటా చాలా ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని అందించడానికి, లేకపోతే ఈవెంట్ వైఫల్యం సంభవించినప్పుడు. చాలా వాణిజ్య SCADA వ్యవస్థలు సి ప్రోగ్రామింగ్ భాషలో స్థిరమైన ఇంటర్‌ఫేస్‌లను ఉపయోగించుకుంటాయి, లేకపోతే ఉత్పన్నమైన ప్రోగ్రామింగ్ భాషను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

హ్యూమన్ మెషిన్ ఇంటర్ఫేస్

SCADA వ్యవస్థ మానవ-యంత్ర ఇంటర్‌ఫేస్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. సమాచారం ప్రదర్శించబడుతుంది మరియు మానవుడు ప్రాసెస్ చేయటానికి పర్యవేక్షిస్తుంది. PM లు మరియు RTU లు కావచ్చు బహుళ నియంత్రణ యూనిట్లకు HMI యాక్సెస్ అందిస్తుంది. HMI సిస్టమ్ యొక్క గ్రాఫికల్ ప్రదర్శనను అందిస్తుంది.

ఉదాహరణకు, ఇది ట్యాంక్‌కు అనుసంధానించబడిన పంపు యొక్క గ్రాఫికల్ చిత్రాన్ని అందిస్తుంది. వినియోగదారు నీటి ప్రవాహాన్ని మరియు నీటి ఒత్తిడిని చూడవచ్చు. HMI యొక్క ముఖ్యమైన భాగం అలారం వ్యవస్థ, ఇది ముందే నిర్వచించిన విలువలకు అనుగుణంగా సక్రియం చేయబడుతుంది.

హ్యూమన్ మెషిన్ ఇంటర్ఫేస్

హ్యూమన్ మెషిన్ ఇంటర్ఫేస్

ఉదాహరణకి , ట్యాంక్ నీటి స్థాయి అలారం 60% మరియు 70% విలువలను సెట్ చేస్తుంది. నీటి మట్టం 60% పైనకు చేరుకుంటే అలారం సాధారణ హెచ్చరికను ఇస్తుంది మరియు నీటి మట్టం 70% పైనకు చేరుకుంటే అలారం క్లిష్టమైన హెచ్చరికను ఇస్తుంది.

SCADA వ్యవస్థ రకాలు

SCADA వ్యవస్థలు నాలుగు రకాలుగా వర్గీకరించబడ్డాయి, వీటిలో ఈ క్రిందివి ఉన్నాయి.

  • మోనోలిథిక్ SCADA సిస్టమ్స్
  • పంపిణీ SCADA సిస్టమ్స్
  • నెట్‌వర్క్డ్ SCADA సిస్టమ్స్
  • IoT SCADA సిస్టమ్స్

మోనోలిథిక్ SCADA సిస్టమ్స్

ఏకశిలా SCADA వ్యవస్థలను ప్రారంభ లేదా మొదటి తరం వ్యవస్థలుగా పిలుస్తారు. ఈ రకమైన వ్యవస్థలలో, మినీకంప్యూటర్లు ఉపయోగించబడతాయి. సాధారణ నెట్‌వర్క్ సేవలు అందుబాటులో లేనప్పుడు ఈ వ్యవస్థల అభివృద్ధి చేయవచ్చు. ఈ వ్యవస్థల రూపకల్పన ఇతర వ్యవస్థలతో ఎటువంటి సంబంధం లేకుండా స్వతంత్ర వ్యవస్థల వలె చేయవచ్చు.

బ్యాకప్ మెయిన్ఫ్రేమ్ ఉపయోగించి అన్ని RTU ల నుండి డేటాను సేకరించవచ్చు. ఈ మొదటి-తరం వ్యవస్థల యొక్క ప్రధాన విధులు సంక్షోభ సందర్భాలలో ఫ్లాగింగ్ ప్రక్రియలకు మరియు సెన్సార్లను పర్యవేక్షించడానికి పరిమితం చేయబడ్డాయి.

పంపిణీ SCADA సిస్టమ్స్

పంపిణీ చేయబడిన SCADA వ్యవస్థలను రెండవ తరం వ్యవస్థలు అంటారు. నియంత్రణ ప్రాంతాల నెట్‌వర్క్‌తో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా నియంత్రణ విధుల పంపిణీ అనేక వ్యవస్థల్లో చేయవచ్చు. రియల్ టైమ్ డేటా & కమాండ్ ప్రాసెసింగ్ పంచుకోవడం ద్వారా నియంత్రణ కార్యకలాపాలు చేయవచ్చు.

ఈ రకమైన వ్యవస్థలలో, ప్రతి స్టేషన్ యొక్క పరిమాణం మరియు ఖర్చు తగ్గుతుంది, అయితే స్థిరమైన నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్‌లు లేవు. ప్రోటోకాల్‌లు యాజమాన్యంగా ఉన్నందున, ఇన్‌స్టాలేషన్ చేసేటప్పుడు తక్కువ మంది SCADA సిస్టమ్ భద్రతను అర్థం చేసుకుంటారు & ఈ అంశం ఎక్కువగా విస్మరించబడింది.

నెట్‌వర్క్డ్ SCADA సిస్టమ్స్

నెట్‌వర్క్డ్ SCADA వ్యవస్థలను మూడవ తరం వ్యవస్థలు అని కూడా అంటారు. ప్రస్తుత SCADA వ్యవస్థల యొక్క నెట్‌వర్కింగ్ మరియు కమ్యూనికేషన్ డేటా లైన్లు లేదా ఫోన్‌ల ద్వారా WAN వ్యవస్థను ఉపయోగించి చేయవచ్చు. ఈథర్నెట్ లేదా ఫైబర్-ఆప్టిక్ కనెక్షన్ల సహాయంతో రెండు నోడ్లలో డేటా ట్రాన్స్మిషన్ చేయవచ్చు.

ఈ రకమైన SCADA వ్యవస్థ ఉపయోగిస్తుంది పిఎల్‌సి ప్రధాన ఎంపికల అవసరం ఉన్న తర్వాత ఫ్లాగింగ్ కార్యకలాపాలను సర్దుబాటు చేయడం మరియు పర్యవేక్షించడం.

IoT SCADA సిస్టమ్స్

IoT SCADA వ్యవస్థలు నాల్గవ తరం వ్యవస్థలు. ఈ వ్యవస్థలలో, IoT ద్వారా అమలు చేయడం ద్వారా సిస్టమ్ యొక్క మౌలిక సదుపాయాలు తగ్గుతాయి క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ . ఇతరులతో పోలిస్తే ఈ వ్యవస్థలను నిర్వహించడం మరియు సమగ్రపరచడం సులభం.

నిజ సమయంలో, ఈ వ్యవస్థల పరిస్థితిని క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ ద్వారా నివేదించవచ్చు. అందువల్ల సాధారణ PLC లలో తరచుగా ఉపయోగించే క్లిష్టమైన నియంత్రణ వంటి అల్గోరిథంల అమలు చేయవచ్చు.

SCADA భద్రత

ప్రస్తుతం, SCADA నెట్‌వర్క్‌లు ప్రస్తుత పరిశ్రమలలో రియల్ టైమ్ డేటాను తనిఖీ చేయడానికి మరియు పరిశీలించడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, పారిశ్రామిక ప్రక్రియలను నియంత్రించవచ్చు, పరికరాలతో కమ్యూనికేట్ చేయవచ్చు. పారిశ్రామిక సంస్థలకు SCADA వ్యవస్థలు చాలా అవసరం ఎందుకంటే ఈ వ్యవస్థల్లో హార్డ్‌వేర్ & సాఫ్ట్‌వేర్ ఉన్నాయి. కాబట్టి, పరిశ్రమలలో కూడా SCADA భద్రత అవసరం.

SCADA భద్రత అనే పదాన్ని కంప్యూటర్ హార్డ్‌వేర్‌తో రూపొందించిన SCADA నెట్‌వర్క్‌లను రక్షించడానికి ఉపయోగిస్తారు. కొన్ని వ్యవస్థలు ఉపయోగించే SCADA నెట్‌వర్క్‌లు విద్యుత్ , సహజ వాయువు మొదలైనవి. SCADA వ్యవస్థల భద్రతను నిర్ధారించడానికి విలువైన పాత్ర ఉన్నందున ప్రైవేట్ మరియు ప్రభుత్వ సంస్థలు ఈ నెట్‌వర్క్‌ల చర్యలను తీసుకున్నాయి.

SCADA భద్రతకు ఉదాహరణలు

SCADA వ్యవస్థలలో సంభవించే బెదిరింపులు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • హ్యాకర్లు
  • ఉగ్రవాదులు
  • మాల్వేర్
  • లోపల లోపం

SCADA భద్రత యొక్క బలహీనత ప్రధానంగా కింది కారణాల వల్ల సంభవిస్తుంది.

  • పేలవమైన శిక్షణ
  • అనువర్తనం యొక్క లొసుగుల అభివృద్ధి
  • పర్యవేక్షణలో సమస్యలు
  • తక్కువ నిర్వహణ

ప్రస్తుత అన్ని వ్యవస్థలను మ్యాపింగ్ చేయడం, సంస్థను పర్యవేక్షించడం మరియు గుర్తించడం ద్వారా మరియు నెట్‌వర్క్ భద్రత కోసం ప్రక్రియలను సృష్టించడం ద్వారా SCADA వ్యవస్థను రక్షించవచ్చు.

PLC మరియు SCADA మధ్య వ్యత్యాసం

PLC మరియు SCADA మధ్య వ్యత్యాసం క్రింది వాటిని కలిగి ఉంది.

పిఎల్‌సి

తగ్గుతుంది

PLC అనే పదం ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోల్SCADA అనే ​​పదం పర్యవేక్షక నియంత్రణ మరియు డేటా సముపార్జన
పిఎల్‌సి హార్డ్‌వేర్ ఆధారితదిSCADA సాఫ్ట్‌వేర్ ఆధారితది
మోటార్లు మరియు రన్నింగ్ మెషీన్లు వంటి సంక్లిష్ట పరిశ్రమల ప్రక్రియను నియంత్రించడానికి పిఎల్‌సిలను ప్రధానంగా ఉపయోగిస్తారు.మొక్క యొక్క ప్రక్రియలను గమనించడానికి మరియు అమలు చేయడానికి SCADA ఉపయోగించబడుతుంది.
PLC లో ప్రాసెసర్, I / O మాడ్యూల్స్, ప్రోగ్రామింగ్ పరికరం & విద్యుత్ సరఫరా ఉన్నాయిSCADA వ్యవస్థలో MTU, RTU మరియు HMI వంటి మూడు ముఖ్యమైన భాగాలు ఉన్నాయి
స్థిర లేదా కాంపాక్ట్ & మాడ్యులర్ వంటి వివిధ రకాల PLC లు ఉన్నాయి.SCADA వ్యవస్థ యొక్క వివిధ రకాలు ఏకశిలా, పంపిణీ, నెట్‌వర్క్డ్ & IoT
I / p & o / ps NO (సాధారణ ఓపెన్), NC (సాధారణ క్లోజ్) & కాయిల్ పరిచయాలలో సూచించబడతాయి.SCADA యొక్క ఇన్పుట్ & అవుట్పుట్లు చిత్రాల ద్వారా సూచించబడతాయి.
PLC లో, ప్రతి భాగాన్ని చిరునామా ద్వారా నిర్వచించవచ్చు.SCADA లో, ప్రతి భాగాన్ని పేరు ద్వారా నిర్వచించవచ్చు.

రిమోట్ ఇండస్ట్రియల్ ప్లాంట్ కోసం ఎస్.సి.డి.ఎ.

పెద్ద పారిశ్రామిక సంస్థలలో, అనేక ప్రక్రియలు ఏకకాలంలో జరుగుతాయి మరియు ప్రతి ఒక్కటి పర్యవేక్షించాల్సిన అవసరం ఉంది, ఇది సంక్లిష్టమైన పని. నీటి పంపిణీ, చమురు పంపిణీ మరియు విద్యుత్ పంపిణీ వంటి పారిశ్రామిక ప్రక్రియలలో పరికరాలను పర్యవేక్షించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి SCADA వ్యవస్థలు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం రియల్ టైమ్ డేటాను ప్రాసెస్ చేయడం మరియు పెద్ద ఎత్తున రిమోట్ పారిశ్రామిక వాతావరణాన్ని నియంత్రించడం. నిజ-సమయ దృష్టాంతంలో, రిమోట్ ప్లాంట్ ఆపరేషన్ కోసం ఉష్ణోగ్రత లాగింగ్ వ్యవస్థ తీసుకోబడుతుంది.

ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ పారిశ్రామిక ప్లాంట్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ పారిశ్రామిక ప్లాంట్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి, ఇది ఫ్రంట్ ఎండ్‌లోని పిసికి అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ కంప్యూటర్‌లో లోడ్ అవుతుంది. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ల నుండి డేటా సేకరించబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు నిరంతరం మైక్రోకంట్రోలర్‌కు సిగ్నల్‌ను పంపుతాయి, తదనుగుణంగా ఈ విలువలను దాని ముందు ప్యానెల్‌లో ప్రదర్శిస్తుంది.

కంప్యూటర్ స్క్రీన్‌లో తక్కువ పరిమితి మరియు అధిక పరిమితి వంటి పారామితులను సెట్ చేయవచ్చు. సెన్సార్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత సెట్-పాయింట్ పైన ఉన్నప్పుడు మైక్రోకంట్రోలర్ సంబంధిత రిలేకు ఒక ఆదేశాన్ని పంపుతుంది. రిలే పరిచయాల ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడిన హీటర్లు ఆఫ్ మరియు ఆన్ చేయబడతాయి.

ఇది ఉష్ణోగ్రత లాగింగ్ వ్యవస్థ. ఇక్కడ మల్టీప్లెక్సింగ్ మోడ్‌లోని 8 ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ADC 0808 ద్వారా మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. అప్పుడు అన్ని సెన్సార్ల విలువలు మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా మ్యాక్స్ 32 ద్వారా పిసి యొక్క కామ్ పోర్ట్‌కు సీరియల్‌గా పంపబడతాయి. PC లో లోడ్ చేయబడిన సాఫ్ట్‌వేర్ “DAQ సిస్టమ్” ఈ విలువలను తీసుకొని దాని ముందు ప్యానెల్‌లో చూపిస్తుంది మరియు వాటిని “daq.mdb” డేటాబేస్కు లాగిన్ చేస్తుంది.

కంప్యూటర్ స్క్రీన్‌పై సెట్ పాయింట్, తక్కువ పరిమితి మరియు అధిక పరిమితి వంటి కొన్ని పారామితులను ఇంటరాక్టివ్ మార్గం ద్వారా సెట్ చేయవచ్చు. కొన్ని సెన్సార్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత సెట్ పాయింట్ దాటి పెరిగినప్పుడు, మైక్రోకంట్రోలర్ రిలే డ్రైవర్ IC కి ఆదేశాలను పంపుతుంది. రిలే పరిచయాల ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడిన హీటర్లు (ఆ సెన్సార్ కోసం ప్రత్యేకమైనవి) ఆఫ్ చేయబడ్డాయి (లేదా వ్యతిరేక సందర్భంలో ఆన్). అధిక పరిమితి మరియు తక్కువ పరిమితులు అలారం కోసం. ఉష్ణోగ్రత అధిక పరిమితికి మించి లేదా తక్కువ పరిమితికి దిగువకు వెళ్ళినప్పుడు అలారం ఆన్ చేయబడుతుంది.

రిమోట్ ఇండస్ట్రియల్ ప్లాంట్ కోసం SCADA

రిమోట్ ఇండస్ట్రియల్ ప్లాంట్ కోసం SCADA

ప్రయోజనాలు

SCADA వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు క్రిందివి.

  • సేవ యొక్క నాణ్యతను మెరుగుపరచవచ్చు
  • విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచవచ్చు
  • నిర్వహణ ఖర్చు తక్కువ
  • ఆపరేషన్ తగ్గించవచ్చు
  • పెద్ద సిస్టమ్ పారామితులను పర్యవేక్షించవచ్చు
  • మానవశక్తిని తగ్గించవచ్చు
  • మరమ్మతు సమయం తగ్గించవచ్చు
  • తప్పు గుర్తించడం & తప్పు స్థానికీకరణ
  • ఇది పెద్ద మొత్తంలో డేటాను నిల్వ చేస్తుంది
  • వినియోగదారు అవసరం ప్రకారం, ఇది డేటాను వివిధ ఫార్మాట్లలో ప్రదర్శిస్తుంది.
  • నియంత్రించడానికి మరియు పర్యవేక్షించడానికి వేలాది సెన్సార్లను SCADA తో ఇంటర్‌ఫేస్ చేయవచ్చు
  • రియల్ డేటా అనుకరణలను ఆపరేటర్లు పొందవచ్చు
  • వేగంగా స్పందన ఇస్తుంది
  • అదనపు వనరులను జోడించేటప్పుడు ఇది సరళమైనది మరియు కొలవదగినది.
  • SCADA వ్యవస్థ ఆన్బోర్డ్ యాంత్రిక మరియు గ్రాఫికల్ సమాచారాన్ని అందిస్తుంది
  • SCADA వ్యవస్థ సులభంగా విస్తరించదగినది. మేము అవసరానికి అనుగుణంగా నియంత్రణ యూనిట్లు మరియు సెన్సార్ల సమితిని జోడించవచ్చు.
  • SCADA వ్యవస్థ క్లిష్టమైన పరిస్థితులలో పనిచేయగలదు.

ప్రతికూలతలు

SCADA వ్యవస్థ యొక్క ప్రతికూలతలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • డిపెండెంట్ మాడ్యూల్స్ & హార్డ్‌వేర్ యూనిట్ల పరంగా ఇది సంక్లిష్టమైనది.
  • దీన్ని నిర్వహించడానికి విశ్లేషకులు, ప్రోగ్రామర్లు & నైపుణ్యం కలిగిన ఆపరేటర్లు అవసరం
  • అధిక సంస్థాపనా ఖర్చు
  • నిరుద్యోగిత రేట్లు పెంచవచ్చు
  • ఈ సిస్టమ్ హార్డ్‌వేర్ పరికరాలకు మరియు పరిమితం చేయబడిన సాఫ్ట్‌వేర్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది

అప్లికేషన్స్

SCADA వ్యవస్థ యొక్క అనువర్తనాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు పంపిణీ
  • ప్రజా రవాణా
  • నీరు మరియు మురుగునీటి వ్యవస్థ
  • తయారీ
  • పరిశ్రమలు & భవనాలు
  • కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్క్‌లు
  • ఆయిల్ & గ్యాస్ ఇండస్ట్రీస్
  • విద్యుత్ ఉత్పత్తి, ప్రసారం మరియు పంపిణీ
  • నీటి పంపిణీ మరియు జలాశయ వ్యవస్థ
  • విద్యుత్ తాపన మరియు శీతలీకరణ వ్యవస్థ వంటి ప్రభుత్వ భవనాలు.
  • జనరేటర్లు మరియు టర్బైన్లు
  • ట్రాఫిక్ లైట్ కంట్రోల్ సిస్టమ్

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి SCADA వ్యవస్థ యొక్క అవలోకనం (పర్యవేక్షక నియంత్రణ మరియు డేటా సేకరణ). ఈ వ్యవస్థ కంప్యూటర్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది, మొక్కలలో వేర్వేరు ప్రక్రియలను నియంత్రించడానికి మరియు పర్యవేక్షించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ వ్యవస్థ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థల కోసం GUI (గ్రాఫికల్ యూజర్ ఇంటర్ఫేస్), డేటా కమ్యూనికేషన్స్ మరియు విస్తరించిన నిర్వహణను ఉపయోగిస్తుంది. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, PLC అంటే ఏమిటి?

ఫోటో క్రెడిట్: