نظام سكادا: هو نظام مركزي يراقب ويتحكم في المكان بأكمله، يقوم هذا النظام الإشرافي بجمع البيانات الخاصة بالعملية وإرسال التحكم بالأوامر إلى العملية، الهدف الرئيسي من هذا النظام الإشرافي هو المراقبة والتحكم في المعدات في العمليات الصناعية للشركات في القطاعين العام والخاص، توجد أنظمة (SCADA) في كل مكان تقريباً، هذا يشمل المنشآت الصناعية والتصنيع والنقل والنفط والغاز وتوزيع الطاقة والتحكم في المياه.
ما هو نظام السكادا؟
هو نظام التحكم بإشراف والوصل إلى البيانات وهو نوع من هندسة أنظمة التحكُّم في العمليات التي تستخدم أجهزة الكمبيوتر واتصالات البيانات المتصلة بالشبكة وواجهات الآلة البشرية الرسومية (HMIs)؛لتمكين الإدارة والتحكم الإشرافي للعملية على مستوى عالي، تتواصل أنظمة (SCADA) مع الأجهزة الأخرى مثل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) للتفاعل مع مصنع ومعدات العمليات الصناعية.
تشكل أنظمة (SCADA) جزء كبير من هندسة أنظمة التحكم، تجمع أنظمة (SCADA) أجزاء من المعلومات والبيانات من عملية يتم تحليلها في الوقت الفعلي ويسجل البيانات، بالإضافة إلى تمثيل البيانات المجمعة على مختلف (HMI)، يتيح ذلك لمشغلي التحكّم في العملية على ما يجري في الميدان حتى من موقع بعيد، كما أنه يمكّن المشغلين من التحكم في هذه العمليات من خلال التفاعل مع (HMI).
تاريخ نظام السكادا:
في وقت سابق من ولادة أنظمة (SCADA)، اعتمدت أرضيات التصنيع والمنشآت الصناعية على التحكم اليدوي والمراقبة باستخدام أزرار الضغط والمعدات التناظرية، مع نمو حجم الصناعات ووحدات التصنيع في الحجم، بدأوا في استخدام المرحلات والمؤقتات التي وفرت التحكم الإشرافي إلى حد معين، لسوء الحظ تمكنت المرحلات وأجهزة ضبط الوقت من حل المشكلات فقط بأدنى حد من وظائف الأتمتة.
كانت إعادة تكوين النظام أمر صعب، لذلك كانت هناك حاجة إلى نظام أكثر كفاءة وأتمتة بالكامل من قبل جميع الصناعات، تمّ تطوير أجهزة الكمبيوتر لأغراض التحكم الصناعي في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، ببطء تمّ تقديم مفهوم القياس عن بعد للاتصال الافتراضي ونقل البيانات، في حوالي عام 1970 تمت صياغة مصطلح سكادا جنباً إلى جنب مع تطور المعالجات الدقيقة ومفاهيم (PLC).
ساعد هذا في تطوير نظام قوي بالكامل يتم استعماله عن بعد في الصناعة، بعد مرور سنوات في أول العقد الأول من القرن 21، تم تطوير أنظمة (SCADA) التي تتوزع بشكل كامل، ظهرت أنظمة سكادا الحديثة التي سمحت بالتحكم في البيانات في الوقت الفعلي ومراقبتها في أي مكان في العالم، أدى التفاعل في الوقت الفعلي إلى ازدهار الأعمال ورفع نمو الصناعات إلى مستويات أعلى.
وظائف أنظمة SCADA:
من الممكن القول أنّ نظام سكادا هو عدد من الأجهزة ومكوناتها التي تقوم بالسماح للتصنيع ووحداته بالقيام بوظائف معينة، تتضمن العديد من الوظائف المهمة من أجل الحصول على المعلومات وجمعها في الوقت الحقيقي، كذلك حتى يتفاعل مع الأجهزة الميدانية ومحطات التحكم عبر واجهة الآلة البشرية (HMI) ولتسجيل أحداث الأنظمة في ملف السجل.
كما نعلم جميعاً تنمو التكنولوجيا بسرعة لتلبية احتياجاتنا، عندما تقصد التكنولوجيا فهذا لا يعني أننا بحاجة دائماً إلى استخدام أحدث التقنيات التي تنبثق في السوق، بدلاً من ذلك يجب علينا اختيار تقنية يمكن أن تظل مستقرة وآمنة لفترة أطول، أما الإشراف على الإنذارات وإدارتها يحتوي على جميع أنظمة سكادا تقريباً وعلى ميزة تنذر بالخطر تأتي مع تطوير البرامج.
توزّع شبكة اتصالات سكادا خلال نظام توزيع الماء وفي محطات العمل التي تركّز على الكمبيوتر الشخصي في منشأة المعالجة في غرف التحكّم، كما تمكن المشغلين من عرض العملية بشكل كامل واتخاذ تدابير التحكم، تعتمد صناعة الغابات ولب الورق كذلك على أنظمة سكادا، بدءاً من التشغيل الآلي والتحكم في العمليات وإدارة الطاقة وحماية الطاقة وأنظمة الإغلاق والسلامة، تتمتع الصناعة باستخدامات كثيرة لسكادا.
(PLC) هو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة، هذا هو في الأساس جهاز كمبيوتر صغير متين يجلس في الميدان داخل لوحة مع مجموعة من المدخلات والمخرجات التي تقود من الأجهزة في الميدان إلى (PLC)، سيراقب (PLC) حالة هذه المدخلات، اعتماداً على البرنامج الداخلي يخرج برمجياً إشارات مختلفة للتحكُّم في هذه الأجهزة الميدانية.
برامج أنظمة سكادا:
شنايدر إلكتريك (Citect SCADA):
برنامج سكادا مدمج ومرن وموثوق تم تطويره بواسطة (Schneider Electric)، أحدث منتج تم إصداره من قبلهم هو (Vijeo Citect)، لا نزال أحد تقنيات سكادا شائعة الاستخدام وتحتاج بالتأكيد إلى التعرف على هذا النظام الأساسي كمطور (SCADA)، لقد أصبح بالفعل جزء من بدائل سكادا لـ (Wonderware).
إن تتش (InTouch – Wonderware):
(InTouch) التي أصبحت واحدة من أكبر موردي سكادا في السوق، تأتي من (Wonderware) المملوكة الآن لشركة (Schneider Electric)، على الرغم من أن (Wonderware) جديد نسبياً في السوق، إلا أنّه يكتسب شعبية بسرعة، النظام الأساسي لنظام (Wonderware) عبارة عن نظام سكادا يحتوي على العديد من أجزاء التوصيل والتشغيل، وهي معيارية ومتعددة الاستخدامات.
بسبب نمطية هذا المخطط، يمكن تخصيصه بسهولة وفقاً للمتطلبات إذا اخترنا برنامج سكادا هذا، تكمن فائدة (In Touch) في أنها تستخدم معايير اتصال مفتوحة ويمكنها العمل مع معظم أنظمة (PLC).
هانيويل (Experion SCADA):
يستخدم (Honeywell) بشكل شائع في أنظمة (PLC)، كما أنه لاعب كبير في سوق سكادا، حيث يجهّز منصة برمجية لبرمجة أنظمة برمجيات (SCADA و HMI)، يمكن إما استخدام برامجهم لمخطط سكادا مستقل أو استخدامه مع منصة (Honeywell’s PLC)، بالإضافة إلى (RTU)، على الرغم من أن برنامج سكادا الخاص قد تم تحسينه للتواصل مع المنتجات الأخرى، إلا أنّه سيظل يعمل عند إقرانه بمنتجات غير تابعة للشركة.
جنرال إلكتريك (iFIX):
جنرال إلكتريك هو واحد من أكبر برامج التصنيع في العالم، كما أنه لاعب مهم في سوق سكادا وهو أحد حلول البرامج الخاصة بهم وهو من أنظمة سكادا المرنة للغاية، تتمثل ميزة استخدام (iFIX) في قدرته على تطوير الشاشات بسرعة باستخدام (HTML5)، سبب آخر هو وجود العديد من برامج التشغيل التي تسمح بإعداد أنظمة متصلة بالشبكة وموزعة، مما يسمح لك بالاتصال وتبادل المعلومات مع معظم PLCs المعاصرة.
الاشتعال (Ignition from Induction Automation):
الاشتعال هو مخطط سكادا يستخدم أحدث بنية الأشياء إلى أقصى إمكاناته، هذا المخطط خيار رائع للغاية إذا كان الشخص يريد نظام محدث مع جميع معايير وتقنيات الصناعة، يعد الإشعال جديد نسبيً في صناعة سكادا مقارنة ببعض الأنظمة المخضرمة، مع ذلك بين عمليات تكامل (IoT) وحقيقة أنها تعمل مع معظم أنظمة (PLC)، تمّ اختيار (Ignition) من قبل العديد من الشركات.
