SCADA - BMS - DCS



Tillbaka


SCADA, ”Supervisory control and data acquisition”, BMS, ”Building Management System” och DCS, ”Distributed Control System”

SCADA-system är alltid ett centralt system för övervakning som installeras på en server eller en stationär dator (kan vara fysisk, virtuell eller molntjänst). Ett SCADA-system är fabrikatsoberoende vilket innebär att det kan ansluta mot de flesta underliggande fabrikaten av PLC:er eller DUC:ar. En styrka med SCADA är öppenheten att kunna ansluta mot många system samt att det finns många olika företag som arbetar med SCADA-system. Systemen är flexibla i sitt utförande vilket öppnar upp för att kunna påverka funktionalitet, uppbyggnad och design.
Val av ett SCADA-system öppnar upp för konkurrensutsättning!

BMS-system kan vara allt från ett lokalt automationssystem som har någon form av uppkoppling eller ett centralt system med möjlighet att ansluta mot flera underliggande system. Oftast är BMS-system fabrikatsbundna och specialdesignade för att ansluta mot det egna fabrikatet på ett effektivt sätt. Att ansluta mot andra fabrikat kräver oftast en hel del ingenjörstid. Möjligheten till att anlita flera leverantörer är ofta begränsad.

Gemensamt för systemen samlar in data och ger dig som operatör möjlighet att se och påverka de anslutna anläggningarna som till exempel ventilation, värme, kyla, elkraft och brand.

Exempel på en systembild

Exempel på SCADA-system.
Fix, Plant SCADA (Citect SCADA)

Exempel på BMS-system.
Schneider EcoStruxure Building, Siemens Desigo, webport, WideQuick

På 1960, -70 och -90-talet användes systemen mest som larmmotor och skrev då löpande ut larm på skrivare. Under -90 talet blev systemens utförande grafiskt. Idag är systemen en driftingenjörs verktyg och vardag. Utan ett väl utfört övervakningssystem är det idag väldigt svårt att förvalta sin anläggning på ett effektivt sätt.


Ett SCADA-system består av flera delar

• Grafisk presentation
Grafisk presentation av anslutna system där varje enhet är klickbar. När du klickar på en enhet får du upp ett popup-fönster med all informaton kring den valda enheten. Det är en viktig punkt ur effektivitets-synpunkt, vissa system har spritt ut informtionen i olika sidor och undermenyer istället för att intiutivt samla informationen som är kopplad till varje enhet.

• Larmhantering
Alla fel i din anläggning visas på en sida. Självklart ska du få all information här och länkar till felande system.

• Historikmotor
Systemet ska självklart spara data efter era be Systemet ska självklart spara data och det ska vara inställbart hur mycket data som sparas och sedan även kunna presenteras i realtid. Data ska även kunna exporteras.

• Redundans
Med redundans menas att om ett system kraschar så ska inte driftpersonal påverkas eller övervakningen av anläggningen. Det är ytterst få SCADA-, BMS-system som har redundans! Med redundans menas en sömnlös övergång till en stand-by server utan att det märks på övervakningen eller klientsidan.

• Säkerhet
Självklart måste alla system skyddas mot virus och intrång. Detta görs via skyddade nätverk och uppdaterade antivirusmjukvaror. De flesta systemen idag stödjer AD-inloggning (Windows inbyggda användarhantering). Det är en viktig punkt i och med att det har med säkerhet att göra. Säkerhet avgör till stor del hur stabila systemen är.


Webb eller inte
Många system bygger enbart på webbteknik. För inte så många år sedan byggde många grafiska system på JAVA. Var billigt, men dog ut ganska snabbt då JAVA ständigt behövde uppdateras lokalt och centralt. Blev oerhört komplext och dyrt att hålla denna typ av system funktionella.

Idag går det att köra alla fabrikat på webb plattformar (HTML5)

Webbtekniken är billig, men frågan återstår om den är förvaltningsbar och säker.

DCS-system

DCS är processorienterat, medan SCADA är datainsamlingsorienterat. DCS betonar mer på kontroll av processen och den består också av en tillsynskontrollnivå. Och som en del av detta presenterar den informationen för operatören. Å andra sidan koncentrerar sig SCADA mer på inhämtning av processdata och att presentera den för operatörerna.


I DCS är datainsamlings- och styrmoduler eller styrenheter vanligtvis placerade inom ett mer begränsat område och kommunikationen mellan olika distribuerade styrenheter sker via ett lokalt nätverk. SCADA täcker generellt sett större geografiska områden som använder olika kommunikationssystem som i allmänhet är mindre tillförlitliga än ett lokalt nätverk.


Tillämpningsmässigt används DCS för installationer inom ett begränsat område, som en enda anläggning eller fabrik och för komplexa styrprocesser. Några av användningsområdena för DCS inkluderar kemiska anläggningar, kraftverk, läkemedelstillverkning, olje- och gasindustrier, etc. Å andra sidan används SCADA för mycket större geografiska platser såsom vattenledningssystem, kraftöverföring och distributionskontroll, transportapplikationer och små tillverknings- och processindustrier.


Systemkomponenterna inom SCADA-system är:

Överordnade datorer
• Detta är kärnan i SCADA-systemet där all central kommunikation och datainsamling sker. Oftast en serverdator som även kan agera klient till SCADA.


Klienter
• Vanliga datorer som fungerar som klient till SCADA systemet.


Programmable logic controllers (PLC)
• PLC:er programmeras med IEC 61131-3 programmeringsspråk. PLCs är hjärnorna i anläggningen. Finns även DUCar som är en billigare variant av PLC. Skillnaden är att en DUC inte är friprogrammerbar och är ofta specialanpassad för vad den ska göra. Oftast stödjer de inte IEC 61131-3.


Ibland omnämns fjärde generationens SCADA under synonymen “Internet of things” (IOT) vilket är felaktigt. IOT innebär automatisk uppkoppling av tekniska komponenter.


Vem använder SCADA-system?

SCADA-system används vanligen av industriella företag och organisationer inom den privata och offentliga sektorn för att styra, distribuera data så att smartare beslut kan fattas. SCADA används även för att larma om systemproblem för att minska driftstörningar. SCADA-system fungerar utmärkt i olika former av installationer, det kan sträcka sig från enkla konfigurationer till stora komplexa lösningar. SCADA-system är ofta ryggraden i många branscher, bland annat:


• Fastighet

• Tillverkning

• Transport

• Vatten och avloppsvatten

• Olja och gas

• Mat och dryck

• Återvinning

• Kraft

• Energi

Praktiskt taget var som helst du tittar i dagens värld finns det någon typ av SCADA-system som kör bakom kulisserna: Ett effektivt SCADA-system leder ofta till betydande besparingar i både tid och pengar. Många studier har publicerats och visar fördelarna och besparingarna som kan göras genom att använda ett modernt SCADA-system.


Kända SCADA-system är (ej fabrikatsbundna):

• Plant SCADA (Citect SCADA)

• Wonderware

• iFix

• Siemens WinCC

• Copa-Data Zenon

• Reliance SCADA

• Kentima WideQuick


Vanliga protokoll

• BACnet (används mest av Siemens i Sverige)

• Modbus (Mest spridda protokollet)

• LonWorks

• KNX

• OPC/OPC-UA


Kompetens

Alla IT system läggs oftast på intern IT eller på extern IT.
SCADA är i grunden ett IT-system. Dock besitter inte traditionell IT anläggningskunskap vilket gör det svårt för traditionell IT att förvalta ett SCADA-system, lokala PLC system eller lokala operatörssystem.
Detta innebär att system inom fastighetsautomation INTE förvaltas vilket är en enorm risk! Ytterst få anläggningsägare inser detta och har en aktiv IT-förvaltning av sina tekniska system.
Detta är en enorm branschproblematik som emellanåt syns i dagspressen.

Utveckling och leverans av SCADA läggs idag i stor utsträckning på styrentreprenörer då det är enkelt att upphandla trots att det finns specialister för detta, bakvänt, men dock väldigt vanligt då bestämmande part inte förstår vad man köper och ser bara till kostnad samt ”good enough”. Med detta litar man också på att styrentreprenören är specialister på grafiska system och säkerhet. Fungerar säkert alldeles utmärkt om du har en liten anläggning. SCADA specialisterna har verktyg och kompetens inom alla områden (UX, sätta upp säkra och kostnadseffektiva system. Säkerhet och kontroll av anslutna system mot ställda krav). Styrentreprenörerna styrs till stor del av kostnader vilket inte gagnar en robust SCADA-leverans.

Bra att komma ihåg

För det första måste man veta vad man behöver och vill köpa.


- Vill jag kunna göra allt centralt som jag kan göra lokalt?

• Finns det besparingar att göra?

• Höjs kvalitén av en centralisering?


- Vad är syftet med mitt centrala system?

• Finns det vinningar i att centralisera styr och övervakning.

• Finns det kundnytta?

• Anläggningens miljöpåverkan?

• Service och support


- Säkerhet

• Hur ska anläggningen anslutas till SCADA?

• Fjärråtkomst?

• Hur säkrar vi upp systemen?


- Ska det vara säkert? (redundans, uppgraderingar etc.)

- Vilken livstid förväntar jag mig?

- Vill jag kunna skala upp systemet?


Allt går i cykler och idag är vi inne i en cykel som mestadels drivs av pris vid inköp. Detta innebär att grafiska system för det mesta upphandlas av styrentreprenörer. Inget fel med det, men vi ska komma ihåg att styrentreprenörer inte är specialister på SCADA, kommunikation eller säkerhet. Man får helt enkelt det man föreskriver och betalar för.