Phân biệt DCS và SCADA

Module đầu vào và đầu ra tạo nên các thành phần của DCS. Bộ vi xử lý nhận thông tin từ module đầu vào và gửi thông tin đến module đầu ra thì một hệ thống SCADA cũng có những thành phần đó. Vậy DCS có gì khác với SCADA?
Dựa trên quan điểm, khái niệm
DCS là một hệ thống có chức năng giống như SCADA nhưng thông thường được bán và lắp đặt ra thị trường một hệ thống hoàn chỉnh, trong đó cả phần cứng và phần mềm, công nghệ, truyền thông đều xuất xứ từ một hãng. Rất khó nâng cấp và thêm các bộ phận khi có nhu cầu. Công cụ DCS là một công thức cho trước, kiến trúc cho trước. Các hàm chức năng để phát triển dự án đã được kiểm chứng.

Có thể tưởng tượng, phát triển một ứng dụng SCADA giống như soạn một hồ sơ trên file MS Word bắt đầu bằng cách tạo một một file trống rỗng. Còn phát triển ứng dụng DCS thì hồ sơ này được tạo bằng cách mở một template có sẵn trong MS Word. DCS thông thường được ứng dụng trong điều khiển quá trình phức tạp như trong công nghiệp lọc dầu, hóa dầu, nhiệt điện mà ở đó tín hiệu analog nhiều hơn tín hiệu rời rạc. DCS cho một hệ thống máy móc rời rạc ít gặp hơn.


Hệ thống DCS được chào hàng một cách hoàn thiện từ thiết bị, phần mềm, công nghệ và giải pháp. Để phát triển được những dự án như nhiệt điện, lọc dầu, hóa dầu nhà cung cấp DCS phải có kinh nghiệm về công nghệ, điều khiển quá trình mà khách hàng yêu cầu. Đôi lúc các nhà tích hợp hệ thống có thể xây dựng được những hệ thống SCADA áp dụng cho các lĩnh vực này về những năng lực, kinh nghiệm về quá trình và công nghệ họ lại không có.

Các hệ thống DCS là các hệ thống khó thay đổi khi có yêu cầu thay đổi, ví dụ như thêm PLC, thêm trạm hoặc liên kết phần mềm với PLC của hãng khác.

Phần mềm DCS của các hãng không phổ biến ra thị trường bởi lý do thương mại và bí quyết công nghệ nên được ít người biết đến. Ở Việt Nam thông thường khi khi áp dụng DCS khách hàng phụ thuộc hoàn toàn vào các hãng cung cấp nước ngoài từ khâu thiết kế, lắp đặt, vận hành, bảo trì và bảo dưỡng. Khi có sự cố thì khách hàng thuê chuyên gia của hãng từ nước ngoài để giải quyết sự cố.

Có một vài ý kiến cho rằng DCS lớn hơn SCADA. Điều này không thể kết luận được là hệ thống nào lớn hơn, bởi vì lớn hay nhỏ thì tùy thuộc vào ứng dụng mà nó đang vận hành. Ở nhà máy lọc dầu Dung Quất hệ thống giám sát và điều khiển quá trình gọi là DCS. Hệ thống DCS sẽ điều khiển các cụm thiết bị thông qua mạng các PLC. Các PLC này được giám sát và điều khiển bởi các hệ thống cục bộ gọi là SCADA.

Phương diện lập trình và triển khai hệ thống
Các bước lập trình cho một hệ thống SCADA
Từ sơ đồ công nghệ (P&ID) các kỹ sư lập trình lập bảng ánh xạ giữa các biến trong PLC với phần mềm SCADA
Sau đó kỹ sư lập trình tiến hành lập trình điều khiển cho PLC dựa vào bảng nguyên lý điều khiển đã thiết kế. Chủng loại PLC được lựa chọn dựa vào nhiều tiêu chí của dự án.
Các kỹ sư sẽ tiến hành cấu hình và lập trình cho các Remote I/O.
Nhóm các kỹ sư khác tiến hành cấu hình cho các thiết bị trường .
Nhóm kỹ sư SCADA tiến hành lập trình ứng dụng SCADA sử dụng các công cụ đã được lựa chọn dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau của dự án.
Cuối cùng tất cả các nhóm cùng nhau kiểm tra lại kết nối giữa các quan hệ SCADA – PLC – Remote I/O – Thiết bị trường.
Các bước lập trình cho một hệ thống DCS
Hệ thống được thiết lập bởi một DCS server và nhiều máy kỹ thuật.
Hệ thống DCS này từ phần cứng và phần mềm, công nghệ, truyền thông đều xuất xứ từ một hãng cung cấp.
Các kỹ sư sẽ tạo một dự án thống nhất trong đó gồm chương trình PLC và chương trình SCADA được nối kết một cách chặt chẽ.
Khi dự án đã lập trình xong, bước tiếp theo là thực thi dự án: Chương trình điều khiển sẽ được tải vào PLC; chương trình SCADA sẽ được chạy trên các máy tính SCADA; phần cấu hình và chương trình của Remote I/O, thiết bị trường sẽ được tải xuống các thiết bị này.
Trong quá trình vận hành hệ thống đã thực thi này, nếu cần sửa đổi kỹ thuật, kỹ sư nếu có đầy đủ thẩm quyền có thể truy cập được đến đối tượng này trong chương trình điều khiển ở PLC. Ví dụ một bơm nào đó trên giao diện SCADA. Kỹ sư có thể click chuột vào bơm này và đoạn chương trình điều khiển từ PLC liên quan đến bơm này sẽ được tải lên và hiện lên trên màn hình máy tính.Phân biệt DCS và SCADA
Chúng ta hiểu rằng DCS là hệ thống điều khiển phân tán và như vậy thì cũng không có gì đặc thù ở đây. Bởi SCADA cũng bao gồm các PLC điều khiển phân tán ở bên dưới, mỗi PLC đảm nhận việc điều khiển cụm riêng của mình. Một hệ thống DCS tiêu biểu gồm có bộ vi xử lý được thiết kế tùy biến như các bộ điều khiển, kết nối vật lý và giao thức giao tiếp riêng. Module đầu vào và đầu ra tạo nên các thành phần của DCS. Bộ vi xử lý nhận thông tin từ module đầu vào và gửi thông tin đến module đầu ra thì một hệ thống SCADA cũng có những thành phần đó. Vậy DCS có gì khác với SCADA?

Dựa trên quan điểm, khái niệm
DCS là một hệ thống có chức năng giống như SCADA nhưng thông thường được bán và lắp đặt ra thị trường một hệ thống hoàn chỉnh, trong đó cả phần cứng và phần mềm, công nghệ, truyền thông đều xuất xứ từ một hãng. Rất khó nâng cấp và thêm các bộ phận khi có nhu cầu. Công cụ DCS là một công thức cho trước, kiến trúc cho trước. Các hàm chức năng để phát triển dự án đã được kiểm chứng.

Có thể tưởng tượng, phát triển một ứng dụng SCADA giống như soạn một hồ sơ trên file MS Word bắt đầu bằng cách tạo một một file trống rỗng. Còn phát triển ứng dụng DCS thì hồ sơ này được tạo bằng cách mở một template có sẵn trong MS Word. DCS thông thường được ứng dụng trong điều khiển quá trình phức tạp như trong công nghiệp lọc dầu, hóa dầu, nhiệt điện mà ở đó tín hiệu analog nhiều hơn tín hiệu rời rạc. DCS cho một hệ thống máy móc rời rạc ít gặp hơn.


Hệ thống DCS được chào hàng một cách hoàn thiện từ thiết bị, phần mềm, công nghệ và giải pháp. Để phát triển được những dự án như nhiệt điện, lọc dầu, hóa dầu nhà cung cấp DCS phải có kinh nghiệm về công nghệ, điều khiển quá trình mà khách hàng yêu cầu. Đôi lúc các nhà tích hợp hệ thống có thể xây dựng được những hệ thống SCADA áp dụng cho các lĩnh vực này về những năng lực, kinh nghiệm về quá trình và công nghệ họ lại không có.

Các hệ thống DCS là các hệ thống khó thay đổi khi có yêu cầu thay đổi, ví dụ như thêm PLC, thêm trạm hoặc liên kết phần mềm với PLC của hãng khác.

Phần mềm DCS của các hãng không phổ biến ra thị trường bởi lý do thương mại và bí quyết công nghệ nên được ít người biết đến. Ở Việt Nam thông thường khi khi áp dụng DCS khách hàng phụ thuộc hoàn toàn vào các hãng cung cấp nước ngoài từ khâu thiết kế, lắp đặt, vận hành, bảo trì và bảo dưỡng. Khi có sự cố thì khách hàng thuê chuyên gia của hãng từ nước ngoài để giải quyết sự cố.

Có một vài ý kiến cho rằng DCS lớn hơn SCADA. Điều này không thể kết luận được là hệ thống nào lớn hơn, bởi vì lớn hay nhỏ thì tùy thuộc vào ứng dụng mà nó đang vận hành. Ở nhà máy lọc dầu Dung Quất hệ thống giám sát và điều khiển quá trình gọi là DCS. Hệ thống DCS sẽ điều khiển các cụm thiết bị thông qua mạng các PLC. Các PLC này được giám sát và điều khiển bởi các hệ thống cục bộ gọi là SCADA.

Phương diện lập trình và triển khai hệ thống
Các bước lập trình cho một hệ thống SCADA
Từ sơ đồ công nghệ (P&ID) các kỹ sư lập trình lập bảng ánh xạ giữa các biến trong PLC với phần mềm SCADA
Sau đó kỹ sư lập trình tiến hành lập trình điều khiển cho PLC dựa vào bảng nguyên lý điều khiển đã thiết kế. Chủng loại PLC được lựa chọn dựa vào nhiều tiêu chí của dự án.
Các kỹ sư sẽ tiến hành cấu hình và lập trình cho các Remote I/O.
Nhóm các kỹ sư khác tiến hành cấu hình cho các thiết bị trường .
Nhóm kỹ sư SCADA tiến hành lập trình ứng dụng SCADA sử dụng các công cụ đã được lựa chọn dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau của dự án.
Cuối cùng tất cả các nhóm cùng nhau kiểm tra lại kết nối giữa các quan hệ SCADA – PLC – Remote I/O – Thiết bị trường.
Các bước lập trình cho một hệ thống DCS
Hệ thống được thiết lập bởi một DCS server và nhiều máy kỹ thuật.
Hệ thống DCS này từ phần cứng và phần mềm, công nghệ, truyền thông đều xuất xứ từ một hãng cung cấp.
Các kỹ sư sẽ tạo một dự án thống nhất trong đó gồm chương trình PLC và chương trình SCADA được nối kết một cách chặt chẽ.
Khi dự án đã lập trình xong, bước tiếp theo là thực thi dự án: Chương trình điều khiển sẽ được tải vào PLC; chương trình SCADA sẽ được chạy trên các máy tính SCADA; phần cấu hình và chương trình của Remote I/O, thiết bị trường sẽ được tải xuống các thiết bị này.
Trong quá trình vận hành hệ thống đã thực thi này, nếu cần sửa đổi kỹ thuật, kỹ sư nếu có đầy đủ thẩm quyền có thể truy cập được đến đối tượng này trong chương trình điều khiển ở PLC. Ví dụ một bơm nào đó trên giao diện SCADA. Kỹ sư có thể click chuột vào bơm này và đoạn chương trình điều khiển từ PLC liên quan đến bơm này sẽ được tải lên và hiện lên trên màn hình máy tính.