دیتا مانیتورینگ صنعتی

دیتا مانیتورینگ صنعتی چیست؟

دیتا مانیتورینگ صنعتی یا نظارت بر داده ها یک روش تجاری است که در آن داده های مهم تجاری به طور معمول با قوانین کنترل کیفیت بررسی می شوند تا مطمئن شوند که همیشه از کیفیت بالایی برخوردار بوده و استانداردهای قبلاً تعیین شده برای قالب بندی و سازگاری را برآورده می کند.

چرا دیتا مانیتورینگ صنعتی انجام می دهیم؟

دیتا مانیتورینگ صنعتی یا نظارت بر داده ها به سازمان اجازه می دهد تا به طور پیشگیرانه استاندارد بالا و پایدار کیفیت داده ها را حفظ کند. با بررسی معمول داده ها در برنامه های ذخیره شده ، سازمان ها می توانند از پیش پردازش شدید منابع قبل از انتقال داده ها جلوگیری کنند. با نظارت بر داده ها ، کیفیت داده ها در زمان ایجاد به جای قبل از حرکت بررسی می شود.

دیتا مانیتورینگ صنعتی چگونه انجام می شود؟

دیتا مانیتورینگ صنعتی یا نظارت بر داده ها با ذخیره اطلاعات ، داده های جدید را با فهرستی از قوانین بررسی می کند. در صورت تشخیص مسائل مربوط به کیفیت داده ، هشداری به سرپرست ارسال می شود که اطلاعاتی در مورد نقض قوانین ارائه می دهد تا داده ها قابل بررسی باشند. قوانین داده را می توان در صورت لزوم ایجاد و ویرایش کرد تا بتوان اهداف جدید کیفیت داده را در هنگام ظهور اعمال کرد.

دیتا مانیتورینگ صنعتی یا نظارت بر داده ها چه مزایای تجاری دارد؟

دیتا مانیتورینگ صنعتی یا نظارت بر داده ها باعث صرفه جویی در وقت و هزینه سازمان می شود که در غیر این صورت برای بررسی و تغییر داده ها قبل از انتقال داده ها صرف می شود. نظارت بر داده ها چابکی کسب و کار را افزایش می دهد زیرا ابتکارات جدیدی که شامل داده ها می شود می تواند بلافاصله بدون مرحله آماده سازی زمان بر داده انجام شود.

سیستم ICS چیست؟

سیستم اطلاعاتی که برای کنترل فرآیندهای صنعتی مانند تولید ، دست زدن به محصولات ، تولید و توزیع استفاده می شود.

سیستم کنترل و مانیتورینگ صنعتی شامل سیستم های کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها هستند که برای کنترل دارایی های پراکندگی جغرافیایی مورد استفاده قرار می گیرند ، همچنین سیستم های کنترل توزیع شده و سیستم های کنترل کوچکتر با استفاده از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی برای کنترل فرایندهای محلی.

سیستم SCADA چه عملکردی را برآورده می کند؟

مانیتورینگ صنعتی

اصطلاح کلی که شامل انواع مختلفی از سیستم کنترل است ، از جمله سیستم های کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها (SCADA) ، سیستم های کنترل توزیع شده (DCS) و سایر تنظیمات سیستم کنترل مانند کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) که اغلب در بخش های صنعتی و زیرساخت های حیاتی یافت می شوند.

به ICS شامل ترکیبی از اجزای کنترل (به عنوان مثال ، الکتریکی ، مکانیکی ، هیدرولیک ، پنوماتیک) است که برای دستیابی به یک هدف صنعتی (به عنوان مثال ، تولید ، حمل و نقل مواد یا انرژی) با هم عمل می کنند.

انواع سیستم های کنترل و مانیتورینگ صنعتی

  1. کنترل نظارتی و کسب اطلاعات (SCADA)
  2. سیستم کنترل توزیع شده (DCS)
  3. پیاده سازی ICS

کنترل نظارتی و کسب اطلاعات (SCADA)

SCADA سیستمی نیست که بتواند کنترل کامل را ارائه دهد. در عوض قابلیت های آن بر ارائه کنترل در سطح نظارتی متمرکز است.

سیستم های SCADA از دستگاه هایی (به طور کلی کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) یا سایر ماژول های سخت افزاری تجاری ) تشکیل شده اند که در مکان های مختلف توزیع شده اند.

سیستم های SCADA می توانند داده ها را بدست آورند و انتقال دهند ، و با رابط کاربری ماشین انسانی ( HMI) ادغام شده اند که نظارت و کنترل متمرکز برای ورودی ها و خروجی های متعدد فرآیند را فراهم می کند.

دلیل استفاده از SCADA

هدف اصلی استفاده از SCADA نظارت و کنترل از راه دور محل های میدانی از طریق یک سیستم کنترل متمرکز است.

به جای کارگرانی که برای انجام وظایف یا جمع آوری داده ها باید مسافت های طولانی را طی کنند ، یک سیستم SCADA قادر است این کار را به صورت خودکار انجام دهد.

دستگاه های میدانی عملیات محلی مانند باز یا بسته شدن سوپاپ ها و قطع کننده ها ، جمع آوری داده ها از سیستم های حسگر و نظارت بر محیط محلی را برای شرایط هشدار کنترل می کنند.

سیستم های SCADA معمولاً در صنایع شامل نظارت و کنترل خطوط لوله ، مراکز تصفیه آب و توزیع و انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می گیرند.

سیستم کنترل توزیع شده (DCS)

این سیستمی است که برای کنترل سیستم های تولیدی که در یک مکان یافت می شوند استفاده می شود.

در DCS ، یک نقطه تنظیم برای کنترل کننده ارسال می شود که قادر است شیرها یا حتی یک محرک را به گونه ای کار کند که نقطه تنظیم مورد نظر حفظ شود.

داده های میدانی را می توان برای مرجع آینده ذخیره کرد ، برای کنترل فرآیند ساده استفاده کرد ، یا حتی برای استراتژی های کنترل پیشرفته با داده های قسمت دیگری از کارخانه استفاده شد.

هر DCS از یک حلقه کنترل متمرکز نظارت برای مدیریت چندین کنترل کننده محلی یا دستگاه هایی که بخشی از فرایند تولید کلی هستند ، استفاده می کند.

این به صنایع امکان دسترسی سریع به داده های تولید و عملیات را می دهد. و با استفاده از چندین دستگاه در فرایند تولید ، یک DCS قادر است تأثیر یک خطا را بر روی سیستم کلی کاهش دهد.

DCS همچنین معمولاً در صنایعی مانند تولید ، تولید برق ، تولید مواد شیمیایی ، پالایشگاه های نفت و تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شود.

پیاده سازی ICS

پیاده سازی محیط ICS اغلب ممکن است ترکیبی از DCS و SCADA باشد که در آن ویژگی های هر دو سیستم گنجانده شده است.

اجزای محیط سیستم کنترل و مانیتورینگ صنعتی (ICS)

  1. IT و OT
  2. کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)
  3. واحد ترمینال از راه دور (RTU)
  4. حلقه کنترل
  5. رابط ماشین انسان (HMI)
  6. تشخیص و نگهداری از راه دور
  7. سرور کنترل
  8. سرور SCADA یا واحد ترمینال اصلی (MTU)
  9. دستگاه الکترونیکی هوشمند (IED)
  10. مورخ داده

IT و OT

متغیرهای فناوری عملیاتی (OT) شامل سخت افزار و سیستم های نرم افزاری است که دستگاه های فیزیکی را در این زمینه رصد و کنترل می کند. وظایف OT در هر صنعتی متفاوت است.

دستگاه هایی که دما را در محیط های صنعتی کنترل می کنند نمونه ای از دستگاه های OT هستند.

همگرایی فناوری اطلاعات و فناوری اطلاعات یکپارچگی و دید بیشتری را برای شرکت ها فراهم می کند که شامل دارایی های مهم ، تدارکات ، برنامه ها و فرایندهای عملیاتی آنها می شود.

داشتن دیدگاه خوب از زنجیره تامین به سازمان ها کمک می کند تا همچنان رقابتی باقی بمانند.

با این حال ، از طرف دیگر ، همگرایی OT و IT امکان دسترسی آسان تر به این دو جزء را که هدف مجرمان سایبری است ، فراهم می کند.

در بسیاری از سازمان ها زیرساخت OT در بهترین حالت ضعیف در برابر حملات سایبری محافظت می شود.

کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)

این یک نوع سخت افزار است که در هر دو سیستم DCS و SCADA به عنوان جزء کنترل یک سیستم کلی استفاده می شود.

همچنین مدیریت محلی فرآیندهایی را که از طریق دستگاه های کنترل بازخورد مانند حسگرها و محرک ها اجرا می شود ، ارائه می دهد.

در SCADA ، PLC عملکرد مشابه واحدهای پایانه راه دور (RTU) را ارائه می دهد. در DCS ، PLC ها به عنوان کنترل کننده های محلی در یک طرح کنترل نظارتی استفاده می شوند.

PLC ها همچنین به عنوان اجزای اولیه در تنظیمات سیستم کنترل کوچکتر پیاده سازی می شوند.

واحد ترمینال از راه دور (RTU)

RTU یک دستگاه میدان کنترل شده با ریزپردازنده است که دستورات را دریافت کرده و اطلاعات را به MTU ارسال می کند.

حلقه کنترل

هر حلقه کنترلی متشکل از سخت افزاری مانند PLC و محرک است. حلقه کنترلی سیگنال های سنسور ، شیرهای کنترل ، قطع کننده ها ، کلیدها ، موتورها و سایر دستگاه های مشابه را تفسیر می کند.

سپس متغیرهای اندازه گیری شده توسط این حسگرها برای انجام یک کار و/یا تکمیل یک فرآیند به کنترل کننده منتقل می شوند.

رابط ماشین انسان (HMI)

یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) که امکان تعامل بین اپراتور انسانی و سخت افزار کنترل کننده را فراهم می کند. همچنین می تواند اطلاعات وضعیت و داده های تاریخی جمع آوری شده توسط دستگاه ها در محیط ICS را نمایش دهد.

همچنین برای نظارت و پیکربندی نقاط تنظیم ، کنترل الگوریتم ها و تنظیم و ایجاد پارامترها در کنترل کننده ها استفاده می شود.

تشخیص و نگهداری از راه دور

این اصطلاحی است که برای شناسایی ، پیشگیری و بازیابی عملیات غیرعادی یا خرابی استفاده می شود.

سرور کنترل

یک سرور کنترل میزبان نرم افزار کنترل DCS یا PLC است و با دستگاه های کنترل سطح پایین ارتباط برقرار می کند.

سرور SCADA یا واحد ترمینال اصلی (MTU)

این دستگاهی است که دستوراتی را به RTU های موجود در زمینه صادر می کند.

دستگاه الکترونیکی هوشمند (IED)

دستگاهی هوشمند که می تواند داده ها را بدست آورد ، با دستگاه های دیگر ارتباط برقرار کند و پردازش و کنترل محلی را انجام دهد.

استفاده از IED در سیستم های کنترل مانند SCADA و DCS اجازه می دهد تا کنترل ها در سطح محلی به صورت خودکار انجام شوند

مورخ داده

یک مورخ داده یک پایگاه داده متمرکز برای ثبت تمام اطلاعات فرآیند در یک محیط ICS و سپس صادر کردن داده ها به IS شرکت است.

داده های جمع آوری شده سپس برای تجزیه و تحلیل فرایند ، کنترل فرآیند آماری و برنامه ریزی در سطح سازمان استفاده می شود.

اطلاعات از چه طریقی در ICS منتقل می شود؟

دستگاه ها و ماژول های کنترل در سیستم های ICS اطلاعات را از طریق پروتکل های ارتباطی منتقل می کنند. چندین پروتکل ارتباطی از طریق محیط های مختلف ICS استفاده می شود.

اکثر این پروتکل ها برای اهداف خاصی مانند اتوماسیون فرایند ، اتوماسیون ساختمان ، اتوماسیون سیستم های قدرت و بسیاری دیگر طراحی شده اند.

این پروتکل ها همچنین برای اطمینان از قابلیت همکاری بین تولیدکنندگان مختلف ایجاد شده است. با این حال ، برخی پروتکل ها وجود دارند که فقط در صورتی کار می کنند که پروتکل ها و تجهیزات از یک سازنده تهیه شده باشد.

پروتکل های ICS که معمولاً یافت می شوند عبارتند از:

گذرگاه میدان پردازش (PROFIBUS)

PROFIBUS از ارتباطات RTU به MTU ، MTU به MTU و RTU به RTU در زمینه استفاده می کند. دو نوع در دسترس وجود دارد:

  • Profibus DP (لوازم جانبی غیر متمرکز) ، که برای عملکرد سنسور و محرک ها از طریق یک کنترلر مرکزی استفاده می شود.
  • Profibus PA (اتوماسیون فرایند) ، که برای نظارت بر تجهیزات اندازه گیری از طریق یک سیستم کنترل فرایند استفاده می شود.

پروتکل شبکه توزیع شده (DNP3)

این یک پروتکل با سه لایه است که در پیوند داده ، برنامه و لایه های انتقال کار می کند. این پروتکل به طور گسترده در برق و/ یا تصفیه خانه های آب و فاضلاب استفاده می شود.

مودبوس ModBus

از زمان معرفی آن در 1979 ، Modbus یکی از قدیمی ترین پروتکل های ICS محسوب می شود. Modbus از ارتباطات سریالی با PLC ها استفاده می کند و پروتکل ارتباطی عملا در محیط ICS بوده است.

دو نوع پیاده سازی Modbus وجود دارد: Serial Modbus-که از استاندارد کنترل سطح بالای پیوند داده (HDLC) برای انتقال داده استفاده می کند و Modbus-TCP-که از پشته پروتکل TCP/IP برای انتقال داده استفاده می کند.

ارتباطات بستر باز (OPC)

OPC مجموعه ای از استانداردها و مشخصات برای ارتباطات صنعتی است. مشخصات OPC مبتنی بر فناوری هایی است که توسط Microsoft® برای خانواده سیستم عامل Windows® (OLE ، COM و DCOM) توسعه یافته است.

شبکه های اتوماسیون و کنترل ساختمان (BACnet)

این یک پروتکل ارتباطی است که برای کنترل گرمایش ، تهویه و کنترل تهویه مطبوع (HVAC) طراحی شده است. روشنایی ؛ دسترسی به ساختمان ؛ و تشخیص آتش.

پروتکل صنعتی مشترک (CIP)

CIP مجموعه ای از خدمات و پیامها برای کنترل ، امنیت ، همگام سازی ، پیکربندی ، اطلاعات و غیره است. ICP را می توان در شبکه های اترنت و اینترنت ادغام کرد.

CIP تعدادی سازگاری دارد که ارتباط و ادغام را برای انواع مختلف شبکه ها فراهم می کند.

اترنت برای فناوری اتوماسیون کنترل (EtherCAT)

یک پروتکل ارتباطی منبع باز که برای ادغام اترنت در محیط های صنعتی استفاده می شود. EtherCAT در برنامه های اتوماسیون با چرخه های به روز رسانی کوتاه (μ 100μs) و با jitter ≤ 1μs استفاده می شود.




  • وضعیت
  • جدیدترین
  • پربازدیدترین
  • پرفروشترین
  • ارزانترین
  • گرانترین
ثبت سفارش
تعداد
عنوان