Scada gegen Telemetrie

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) ist ein Softwarepaket, das auf einem Echtzeit-Steuerungssystem positioniert ist, um einen Prozess außerhalb des SCADA-Systems zu steuern. Telemetrie ist eine Technologie, die die Fernmessung und auch die Meldung von Informationen an den Systementwickler ermöglicht. Dieses Wort leitet sich aus dem Griechischen ab, wobei tele Fern bedeutet und Metron Maß bedeutet.

Während SCADA Daten effektiv messen und steuern kann, hilft Telemetrie nur bei der Messung und Analyse der Daten. Telemetrie kann bei der Steuerung der Anwendung nicht helfen. Aber beide haben ihre effektive Verwendung gefunden.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle Scada versus Telemetrie
Scada Telemetrie
Was ist es?SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) ist ein Softwarepaket, das auf einem Echtzeit-Steuerungssystem positioniert ist, um einen Prozess außerhalb des SCADA-Systems zu steuern.Telemetrie ist eine Technologie, die die Fernmessung und auch die Meldung von Informationen an den Systementwickler ermöglicht.
KomponentenDas SCADA-System umfasst Eingabe-Ausgabe-Signalhardware, Steuerungen, Mensch-Maschine-Schnittstelle ("HMI"), Netzwerke, Kommunikation, Datenbanken und Software.Ein Telemetriesystem besteht aus zwei großen Komponenten, dem Airborne System und dem Ground System. Aber einer oder beide können in der Luft oder am Boden sein.
FunktionSCADA überwacht und steuert ganze Standorte oder komplexe Systeme, die über große Gebiete verteilt sind. Es kann die Daten speichern und auch effektiv steuern.Mit dieser Technologie erhält der Systemingenieur oder Bediener die verschiedenen Messinformationen aus der Ferne über das System. Es kann Daten oder Messwerte speichern, aber nicht steuern. Für Analysezwecke ist die Telemetrie daher sehr nützlich.
Wichtige HerstellerCitect, Dataradio, Control MicrosystemsUlyssix Technologies Inc., Apogee Labs, Western Avionics, Elpro Technologies.

Arbeitsprinzip

Im Telemetriesystem gibt es zwei Hauptkomponenten, das Flugsystem und das Bodenstationssystem. Die Datenerfassung beginnt im luftgestützten System, wenn Sensoren die Menge eines physikalischen Attributs messen und die Messung in einen Wert für eine technische Einheit umwandeln. Einige Sensoren erzeugen auch direkt eine Spannung (Thermoelemente für Temperatur oder piezoelektrische Dehnungsmessstreifen für Beschleunigung), während andere eine Anregung erfordern (Widerstands-Dehnungsmessstreifen, Potentiometer für Rotation usw.).

An Signalaufbereitern angebrachte Sensoren versorgen die Sensoren mit Strom, um Signale zu betreiben oder zu modifizieren, um die Kompatibilität mit der nächsten Erfassungsstufe zu gewährleisten. Das Verwalten eines separaten Pfads für jede Quelle ist jedoch zeitaufwändig und kostspielig. Es wird also ein Multiplexer verwendet. Es misst seriell jede der analogen Spannungen und gibt einen einzelnen Impulsstrom mit jeweils einer Spannung relativ zum jeweiligen gemessenen Kanal aus.

Der Ausgabeformatierer serialisiert den zusammengesetzten parallelen Datenstrom vom Multiplexer (Mux) zu einer binären Folge von Impulsen, dh 1 und 0. Später wird dieses Binärsignal über Kupferdraht oder ein Glasfaserkabel übertragen. Heutzutage wird mit dem Datenstrom ein PCM- oder Pulscodemodulationssystem verwendet, damit die Originaldaten mit minimalem Datenverlust genauer gesendet werden können.

Im Bodensystem wird der von der Übertragungsleitung empfangene Datenstrom verstärkt. Da dieser Übertragungsweg mit Rauschen gefüllt ist, kann das ursprüngliche Signal verzerrt werden. Um das ursprüngliche Signal zu erhalten, wird ein Bitsynchronisierer verwendet, der das verzerrte Signal in das ursprüngliche serielle Signal rekonstruiert. Dann erkennt ein Demultiplexer (DeMux) das Synchronisationsmuster und gibt den seriellen digitalen Strom an parallele Daten zurück. Der DeMux trennt auch den PCM-Stream in sein ursprüngliches Format und seine Daten.

SCADA überwacht und steuert ganze Standorte oder Komplexe von Systemen über große Gebiete (im Maßstab von Kilometern oder Meilen). Die meisten Steuerungen werden automatisch von entfernten Endgeräten ("RTUs") oder von speicherprogrammierbaren Steuerungen ("SPS") ausgeführt. Beispielsweise kann eine SPS den Kühlwasserfluss in einem industriellen Prozess steuern, aber das SCADA-System ermöglicht es den Bedienern, die Sollwerte für den Durchfluss zu ändern und auch Alarmbedingungen wie Durchflussverlust und hohe Temperatur zu aktivieren auf einem Display überwacht und aufgezeichnet werden. Ein Rückkopplungsregelkreis durchläuft die RTU oder SPS, während das SCADA-System die Gesamtleistung des Regelkreises überwacht. SCADA selbst ist ein Softwarepaket und benötigt eine Eingabe / Ausgabe mit dem System. Dies muss also extern erfolgen.

In diesem System wird das SCADA-Paket auf einem Computersystem installiert (meistens auf einem Server oder Mainframe), und über dieses System werden andere Maschinen oder Komponenten verbunden. Es gibt auch Alarmsysteme, die ein grünes Signal geben, wenn das System einwandfrei funktioniert, und ein rotes Signal, wenn ein Problem vorliegt.

Alle Daten werden während des Betriebs der Maschine in einer internen Datenbank von SCADA gespeichert, über die später der Bediener oder der Ingenieur das System analysieren kann. Das SCADA-System sammelt Informationen von den SPSen und anderen Steuerungen über irgendeine Art von Netzwerk, kombiniert und formatiert die Informationen. SCADA ist wegen seiner Kompatibilität und Zuverlässigkeit beliebt.

Anwendung

Telemetrie kann auf Landwirtschaft, Verteidigung, Wassermanagement, feindliche Intelligenz, Ressourcenverteilung usw. angewendet werden. Um beispielsweise in der Landwirtschaft gesunde Ernten und einen guten Ertrag zu erzielen, müssen die Landwirte Entscheidungen über die rechtzeitige Verfügbarkeit von Wetter- und Bodendaten treffen. Dabei spielen drahtlose Wetterstationen, die Telemetrie verwenden, eine große Rolle. Diese Stationen übertragen die wichtigsten Parameter oder Daten, die für Entscheidungen wie Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeit usw. erforderlich sind, an eine Basisstation. Durch die Analyse dieser Daten können die Landwirte fundierte Entscheidungen über die Ernte treffen und Vorhersagen treffen Fortschritt über die Ausbeute auch.

Die Verwendung von RFID-Tags (Radio Frequency Identification) im Einzelhandel und im Betrieb ist ein weiteres Beispiel für die Anwendung der Telemetrietechnologie. Über diese Tags kann der Einzelhändler das Etikett des Inventars, seine Bewegung und den Bedarf an einer Wiederauffüllung des Inventars ermitteln.

SCADA kann in kleinen Anwendungen wie der Steuerung der Raumtemperatur und in großen Anwendungen wie der Steuerung eines Kernkraftwerks eingesetzt werden. Es kann die von entfernten Geräten im gesamten System erfassten Daten analysieren und entsprechende Anpassungen im gesamten System anordnen, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. In Versorgungsanwendungen können diese Anpassungen die Leistung oder den Pipelinefluss neu verteilen, um den aktuellen Anforderungen gerecht zu werden, Geräteausfälle zu umgehen und Geräte und Betrieb zu schützen.

Beispielsweise kann es in vielen chemischen Raffinerien einige Teile der Anlage geben, die hochgiftig oder gefährlich sind. In solchen Situationen können die Bediener dies mithilfe des SCADA-Systems steuern, indem sie es an das System anschließen. Nach erfolgreicher Installation des SCADA-Systems kann der Bediener den Betrieb, den Chemikalienfluss, den Druck, die Temperatur und die Zusammensetzung der Chemikalien in einem Anzeigemonitor überprüfen. Er kann sogar alle notwendigen Parameter automatisch von einem entfernten Ort aus steuern, ohne dort physisch anwesend zu sein.

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