Che differenza c’è tra uno SCADA e un DCS? Quale dei due sistemi offre prestazioni migliori e come facciamo a scegliere quello giusto per la nostra applicazione d’automazione?
Benvenuto in questa lezione, oggi parliamo dei sistemi di controllo distribuito DCS e li confrontiamo con i sistemi di controllo e acquisizione dati SCADA (sistemi di supervisione industriale).
Ecco gli argomenti della lezione di oggi:
I sistemi di controllo e di monitoraggio industriale.
Utilizzo dei sistemi SCADA e DCS.
Caratteristiche dei sistemi di controllo distribuito DCS.
Caratteristiche dei sistemi SCADA.
Hardware sistemi DCS e SCADA.
Differenze principali tra SCADA e DCS.
I sistemi di controllo e di monitoraggio industriale.
Nel controllo di processo oggi possiamo utilizzare diversi tipi di sistemi, spesso sovrapponibili. Per esempio possiamo impiegare PLC (controllori logici programmabili), sistemi di controllo di processo distribuito DCS, e gli apparecchi di controllo telemetrico RTU.
Tutti questi sistemi colloquiano con il campo per mezzo di ingressi e uscite digitali e analogici.
Poi abbiamo i sistemi di supervisione industriale che ci permettono di monitorare gli impianti e impartire comandi ai controllori, in questo caso parliamo di interfacce uomo macchina come i sistemi HMI e SCADA.
Utilizzo dei sistemi SCADA e DCS.
I sistemi scada sono sistemi composti da hardware e software che ci permettono di monitorare (supervisionare) l’automazione, raccogliere dati dal campo, e impartire comandi agli impianti colloquiando direttamente con i controllori come i PLC e i sistemi RTU.
Per quanto riguarda i sistemi DCS, questi permettono di monitorare e controllare l’automazione esattamente come avviene con i sistemi SCADA, ma allora questi sistemi sono equivalenti? No, e nei prossimi paragrafi vedremo perché.
Caratteristiche dei sistemi di controllo distribuito DCS.
Nelle architetture DCS abbiamo sostanzialmente diversi strati su cui troviamo, partendo dall’alto, i sistemi di interfaccia con l’operatore, i server di acquisizione e memorizzazione dei dati, i computer di progettazione, i controllori, e infine le apparecchiature da campo.
Nella prossima immagine vediamo questa struttura.
Come vediamo nella figura sopra, le interfacce operatore sono le apparecchiature che mettono in contatto l’uomo con le macchine. Queste interfacce possono essere gli stessi sistemi scada di cui stiamo parlando in questa lezione, e oggi sulla stessa rete possiamo trovare pannelli HMI, così come terminali portatili.
Tutto quello che è presente su questo strato dell’architettura DCS serve a monitorare il funzionamento degli impianti e permette di dare i comandi.
Gli operatori possono visualizzare lo stato delle utenze, dei cicli, le variabili di processo, gli allarmi e gli eventi.
Sul secondo livello dell’architettura DCS abbiamo i computers che servono a colloquiare con i controllori, trasmettendo e ricevendo i dati che possono venire memorizzati all’interno di appositi database. Su questo stesso livello troviamo i computers utilizzati per la programmazione dei DCS e per la configurazione eventuale delle apparecchiature in campo.
Il livello sottostante a quello dei server contiene i controllori veri e propri. Questi controllori sono interfacciati attraverso diverse reti tra le quali Ethernet/IP oppure PROFINET, e collegati alle apparecchiature da campo utilizzando diversi bus di rete.
Come abbiamo visto, un sistema DCS è un sistema completo che comprende anche lo SCADA, oggi poi le architetture d’automazione possono essere anche molto complesse e i confini tra un sistema e l’altro notevolmente assottigliati.
Caratteristiche dei sistemi SCADA.
Con il termine SCADA indichiamo genericamente architetture hardware e software che hanno la funzione di interfacciare l’uomo con la macchina, per dare modo agli operatori di controllare il funzionamento dei processi e di impartire comandi manuali o automatici attraverso l’interazione con il programma del plc.
I sistemi scada solitamente sono indipendenti dai controllori, infatti abbiamo SCADA forniti dai produttori di PLC, suite di programmazione indipendenti prodotte da software house, o ancora sistemi di supervisione dedicati programmati appositamente per la specifica applicazione.
Nella prossima immagine troviamo l’architettura di un sistema d’automazione composto di due plc, due pannelli operatore HMI e quattro sistemi SCADA.
A differenza di quanto avviene con i DCS, un sistema scada può essere interfacciato con molte apparecchiature diverse attraverso i drivers di comunicazione, viceversa i sistemi DCS solitamente offrono già il loro sistema SCADA interno che contiene il database dei tag (variabili).
