Wenn wir über Überwarchungskontrollsysteme sprechen, konzentrieren wir uns in der Regel auf die Feldgeräte (Eingabe), SPS oder DCSs (Steuergeräte) und Endsteuerelemente (Ausgabe).  Das macht Sinn, da man alle drei Elemente für ein geschlossenes Regelsystem braucht.

Wenn wir über Kontrollsysteme sprechen, konzentrieren wir uns in der Regel auf die Feldgeräte (Eingabe), SPS oder DCSs (Steuergeräte) und Endsteuerelemente (Ausgabe).  Das macht Sinn, da man alle drei Elemente für ein geschlossenes Regelsystem braucht. Ohne Überwachungskontrollsysteme werden Sie jedoch Probleme bei der Überwachung und Kontrolle Ihres Prozesses haben.

Das Überwachungskontrollsystem übersetzt alle im Feld generierten Zahlen und Daten in eine visuelle Schnittstelle. Es hilft dem Bediener zu sehen, was im Feld passiert, ohne alle Arten von Codierung und Daten zu verstehen.

Einige Überwachungssysteme zeigen Ihnen nur, was in Ihrem Prozess vor sich geht, andere ermöglichen es Ihnen jedoch, Variablen direkt über das Display Ihrer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) zu steuern. Aber bevor wir über verschiedene Thermoelementtypen sprechen, lassen Sie uns verstehen, wie genau sie funktionieren.

Was ist ein Überwarchungskontrollsysteme?

Die Überwarchungskontrollsysteme können einfach sein, mit nur wenigen Funktionen, oder komplexen, mit allen Werkzeugen, die Sie benötigen, um alles in Ihrer Anlage zu verwalten. Unabhängig von der Komplexität des Systems wird es ein Hauptziel haben: eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für mindestens einen Teil Ihres Prozesses bereitzustellen.

Ihr Steuerungssystem verarbeitet jede Sekunde eine Vielzahl von Daten. Aber das Durcheinander von Zahlen, Buchstaben und Farben kann es schwer machen zu sagen, was los ist. Ein GUI gibt jeder ihrer Variablen ein Gesicht, oder eine Grafik. Diese Schnittstelle hilft jedoch nur, wenn sie Ihnen Ihre Anlagendaten zeigt. Deshalb müssen Sie Ihr Steuerungssystem an Ihr Steuergerät angeschlossen haben. Lassen Sie uns ansehen, wie es anhand eines Beispiels funktioniert.

Der Geldautomat

Ja, ein Geldautomat ist ein hervorragendes Beispiel für ein einfaches Überwachungssystem mit einem HMI. Wenn Sie einen Geldautomaten verwenden, interagieren Sie mit Ihren Konten mit dem Bildschirm und den Bedienknöpfen, die als Überwachungskontrollsystem fungieren. Innerhalb des Geldautomaten haben Sie ein anderes Kontrollsystem.

Zuerst wartet das Steuergerät auf die Eingabe, den Befehl, den Sie eingeben. Nachdem Sie ihm mitgeteilt haben, was Sie möchten, wird seine Steuerlogik ausgeführt. Lassen Sie uns sagen, Sie wählen, Geld abzuheben. Die Maschine „fragt“ Sie nach der Menge an Geld, das Sie wollen. Ohne HMI müssen Sie einen Binärcode senden, um dem Steuergerät mitzuteilen, wie viel Sie möchten. Dank der GUI tippen Sie einfach den Betrag ein.

Danach kann es Sie um eine weitere Eingabe bitten, wie die Art der Quittung. Nach dem Abfragen der deri Eingaben lässt die Maschine ihre Magie wirken. Es sendet Ausgangssignale, die den Aktuator auffordern, das Geld zu zählen, die Safetür zu öffnen und die benötigten Scheine auszugeben, sowie die von Ihnen gewählte Quittung zu senden.

Also benutzen Sie jedes Mal, wenn Sie Bargeld von einem Geldautomaten bekommen, ein Steuerungssystem durch ein Überwachungskontrollsystem.

Arten von Überwachungskontrollsysteme

Ich erwähnte ein einfaches Überwachungssystem, das HMI, als ich das Geldautomaten-Beispiel angeführt habe. Wir haben auch ein komplizierteres System, das wir das Überwachungs- und Datenerwerb (SCADA)-System nennen. Lassen Sie uns einen besseren Blick auf jedes dieser Systeme werfen.

HMI

Mensch-Maschine-Schnittstellen sind eine Reihe von Hardware und Software, die einem Benutzer eine visuellen Darstellung eines Prozesses liefert. In der Regel mit Ihrem Steuergerät verbunden, erhält das HMI alle Daten von Ihren Feldgeräten und zeigt es in einer GUI an.

Weil Sie das HMI an Ihr Steuergerät angeschlossen haben, können Sie Änderungen in Ihrem Prozess direkt vom HMI vornehmen, wie eine Pumpe abschalten oder einen Sollpunkt aufziehen. Dies lässt den Bediener mit dem Prozess interagieren, ohne die Kodierung dahinter zu verstehen.

Das HMI zeigt auch Alarme auf Ihrer SPS-Logik an. Und weil Ihr HMI an Ihr Steuergerät angeschlossen ist, können Sie die Steuerungslogik ansprechen und durch das HMI-Display eventuelle Fehler beheben, ohne einen PC zu benötigen.

SCADA

SCADA steht für „Aufsichtssteuerung und Datenerfassung“ (Supervisory Control And Data Acquisition). Es unterscheidet sich von der HMI hauptsächlich mit dem letzten Bit, der Datenerfassung. Jedes SCADA wird ein integriertes HMI haben. Allerdings kann ein SCADA-System weit mehr als ein einfaches HMI tun.

In einem SCADA-System können Sie ein GUI für die Interaktion zwischen Bediener und Maschine erstellen. Aber darüber hinaus kann ein SCADA-System an mehrere Controller angeschlossen werden. Sie können einen zentralen Kontrollraum haben und die Bereiche aus der Ferne überwachen.

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Das SCADA-System kann auch mit einer Structured Query Language (SQL) oder einer anderen ähnlichen Datenbank verbunden werden. Deshalb kann das SCADA-System nicht nur Daten speichern, sondern auch Aufzeichnungsgeräte, um eine bessere Trendüberwachung und andere analytische Anwendungen zu ermöglichen.

Ein weiterer Vorteil der SCADA-Systeme ist, dass Sie mehr als nur Steuergeräte an das System anschließen können, wie beispielsweise Überwachungskameras. Dieses Feature gibt Ihnen eine bessere Kontrolle über Ihre gesamte Anlage.

Schlussfolgerung

Die Überwachungskontrollsysteme verbinden den Bediener und die Maschine, indem sie eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) in einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) bereitstellen.

Für komplexere Systeme können Sie ein Überwachungs- und Datenerfassungssystem (SCADA) System haben, um den Bediener visuell zu unterstützen und über die Zeit Daten zu sammeln. Mit diesen Daten können Sie Aufzeichnungen für Trendmonitoring, Alarme oder andere Analysen erstellen.

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