DCS مقابل SCADA: الفرق والمقارنة

ربما تكون قد سمعت بمصطلح نظام التحكم الموزع (DCS) وأنظمة التحكم الإشرافي واكتساب البيانات (SCADA) إذا كنت تعمل في بيئة مؤسسة للأتمتة الصناعية.

يوجد الكثير من القواسم المشتركة بين نظام DCS ونظام SCADA لأنهما يُعرفان بأنظمة الكمبيوتر التي يتم التحكم فيها والتي تتلقى البيانات الشرعية وتقيمها لتمكين مراقبة الوصول عن بُعد وإدارته.

ومع ذلك ، إذا كنت تقرر التقنية المثالية لبرنامج المراقبة الخاص بك ، فمن الأهمية بمكان فهم الفروق. لذلك ، دعونا نلقي نظرة على خصائص معينة لأنظمة SCADA و DCS ونقارنها ونقارن بينها.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تركز أنظمة التحكم الموزعة (DCS) على التحكم في العمليات داخل منطقة محلية.
2. تراقب أنظمة SCADA (التحكم الإشرافي واكتساب البيانات) وتتحكم في العمليات عبر مناطق واسعة متفرقة جغرافيًا.
3. يساعد كلا النظامين في إدارة العمليات الصناعية ، لكن DCS أفضل للعمليات المعقدة ، بينما يتفوق SCADA في المراقبة وجمع البيانات.

DCS مقابل SCADA

الفرق بين DCS و SCADA موجه نحو جمع البيانات ، بينما DCS موجه نحو العملية. يركز DCS بشكل أكبر على التحكم في العملية ويتضمن مستوى التحكم الإشرافي. كما يقدم المعلومات إلى المشغل كجزء من هذه العملية. من ناحية أخرى ، يركز SCADA على جمع بيانات العملية وتقديمها للمستخدمين ومركز التحكم.

يُنظر إلى DCS بشكل شائع في الصناعات ، حيث يوجد في مساحة أصغر. يستفيد من قناة اتصال عالية السرعة ، بما في ذلك شبكة المنطقة المحلية (LAN).

DCS هو عملية المنحى ، حيث يرى أن العملية الخاضعة للرقابة هي مركز الكون وأحد وظائفها كعرض البيانات إلى وحدات التحكم.

تم تصميم نظام SCADA ليشمل منطقة جغرافية أكبر. ويمكنه استخدام مجموعة متنوعة من أدوات الاتصال، بما في ذلك الراديو والهاتف. يركز SCADA على جمع البيانات:

يدور عالمها حول مركز التحكم والعاملين. الهدف الوحيد للمعدات البعيدة هو جمع البيانات ، على الرغم من أنها قد تؤدي أيضًا إلى بعض عمليات التحكم المعقدة للغاية.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	DCS	SCADA
تركز	يركز على التحكم المركزي في العمليات.	يركز على الحصول على البيانات.
القدرة	لا يمكن لـ DCS تحمل انقطاع الاتصالات.	يمكن أن يتحمل SCADA انتهاكات الاتصالات.
بروتوكولات الاتصال	دعم البروتوكولات الحصرية.	دعم البروتوكولات المفتوحة.
زمن المعالجة	وقت معالجة البيانات أبطأ.	وقت معالجة البيانات أسرع.
تخصصات	DCS مثالي لإدارة عمليات الشبكة.	يعد SCADA رائعًا لتتبع الإجراءات والأدوات.

ما هو DCS؟

نظام التحكم الموزع (DCS) هو نظام تحكم آلي يشتمل على أنظمة تحكم موزعة جغرافيًا في جميع أنحاء المنشأة أو منطقة التحكم. تتحكم وحدة التحكم المخصصة في كل عنصر معالجة أو جهاز أو مجموعة من الوحدات في DCS.

يتكون DCS من عدد كبير من وحدات التحكم المحلية المرتبطة بشبكة اتصالات عالية السرعة في أجزاء مختلفة من منطقة أمان المصنع.

يتم تنفيذ عمليات الحصول على البيانات والتحكم فيها في وحدة تحكم DCS بواسطة مجموعة متنوعة من وحدات تحكم DCS ، وهي مكونات قائمة على المعالجات الدقيقة تنتشر وظيفيًا وجغرافيًا في جميع أنحاء المنشأة

وتقع بالقرب من المناطق التي تتم فيها مهام التحكم أو جمع البيانات.

يمكن أن تتفاعل وحدات التحكم المتكاملة مع بعضها البعض بالإضافة إلى وحدات التحكم الأخرى ، مثل محطات المشرف ومحطات المشغل والمحللات وما إلى ذلك.

يتم توصيل الأجهزة الميدانية ، مثل أجهزة الاستشعار ، بوحدات تحكم تلقائية فردية متفرقة. تتحقق وحدات التحكم هذه من مشاركة البيانات المجمعة مع وحدات تحكم هرمية أخرى عبر اتصالات ميدانية متنوعة.

يتم إنشاء الاتصال بين وحدات التحكم عبر العديد من الجسور الميدانية أو بروتوكولات التوجيه التقليدية. Modbus و HART و Profibus و arc net هي بعض الأمثلة.

يعتبر DCS هو الأنسب لرصد والتحكم في عدد كبير من معلمات وحدة التحكم المستمرة في مرافق المعالجة أو التصنيع على نطاق واسع.

تتمثل الميزة الرئيسية لفصل مهام التحكم لوحدات التحكم المتفرقة في أنه يمكن للمحطة الاستمرار في العمل حتى في حالة فشل مكون DCS.

ما هو SCADA؟ 

SCADA ، أو التحكم الإشرافي والحصول على البيانات ، هو نظام للأجهزة والبرامج لمراقبة العمليات الصناعية والتحكم فيها.

يمكن للمصنعين جمع إحصاءات الإنتاج في الوقت الفعلي وتحليلها ، والتحكم في التنبيهات وتقييمها وتنفيذ تفاعلات التحكم التلقائي التي تتطلبها ظروف معينة أو خصائص النظام باستخدام نظام SCADA.

تعد مراقبة النظام ، والإدارة المحوسبة للتطبيقات والآلات الصناعية ، وجمع البيانات وتحليلها ، وتنبيهات المناسبات والإنذارات ، وإعداد التقارير ، كلها إمكانات رئيسية لـ SCADA.

يقوم بجمع المعلومات من أجهزة الاستشعار ومعدات المراقبة الأخرى ، والتي قد تكون رقمية أو تناظرية ، لإنجاز هذه الأنشطة. يتم نقل البيانات لاحقًا إلى وحدة طرفية بعيدة (RTU) أو وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (المجلس التشريعي الفلسطيني),

مما يحولها إلى معلومات مفيدة. أخيرًا ، يتم إرسال البيانات إلى المشغلين عبر واجهة بين الإنسان والآلة (HMI) أو أنواع أخرى من شاشات العرض للتحليل والتفاعل.

تسمح أنظمة SCADA أيضًا بأتمتة العمليات الصناعية والآلات التي كانت ستكون معقدة للغاية بالنسبة للتشغيل البشري.

يمكن لأنظمة SCADA اكتشاف المتغيرات أو التنبيهات غير العادية باستخدام أجهزة الاستشعار ومعدات القياس والتصرف على الفور مع نظام تحكم محدد.

إن تصنيع الأغذية والمشروبات ، والأدوية ، والتحكم في المياه / مياه الصرف الصحي ، والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وإدارة مباني الشركات ليست سوى عدد قليل من المجالات التي نفذت فيها حلول العمليات أنظمة SCADA.

من خلال تقديم البيانات المهمة اقتصاديًا إلى وحدات التحكم والإدارة ، يمكن أن يساعد نظام SCADA في تقليل نفايات الإنتاج وتعزيز الكفاءة العامة في مصنعك.

يمكن أن تساعدك البيانات التي تم الحصول عليها من نظام SCADA في اتخاذ قرارات تعتمد على البيانات ، والتي يمكن أن تؤدي إلى زيادة إنتاج المخرجات ، وخفض التكاليف ، وتحسين معالجة البيانات.

الاختلافات الرئيسية بين DCS و SCADA

1. DCS هو تعبير لأنظمة التحكم الموزعة ، في حين أن SCADA هو اختصار للتحكم الإشرافي واكتساب البيانات.
2. DCS موجه نحو العملية ، بينما SCADA موجه لجمع البيانات.
3. DCS هو عملية مدفوعة بالحالة ، في حين أن نظام SCADA يحركه الحدث.
4. تعد أنظمة DCS أكثر تكاملاً وقدرة على المهام ذات المستوى الأعلى ، في حين أن أنظمة SCADA أكثر قابلية للتكيف.
5. يشتمل DCS على وحدة تحكم واحدة أو أكثر يتم استخدامها لتطبيق تقنيات التحكم في العمليات المتقدمة ، في حين أن أنظمة SCADA غير قادرة على القيام بذلك.
6. DCS هي تقنية للتحكم في العمليات تربط أجهزة الاستشعار والمعالجات وواجهات المشغل والمحركات عبر الشبكة. يحتوي DCS على معالج واحد أو أكثر للتحكم والاتصال باستخدام الروابط والبروتوكولات الخاصة، في حين أن SCADA يرمز إلى واجهة الإنسان والآلة (HMI). تُستخدم مستشعرات SCADA لمراقبة العمليات الكيميائية والفيزيائية والتكنولوجية والتحكم فيها.

مراجع حسابات

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6119279/
2. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-28920-0_7