אפריל 2014 - HMI SCADA מה ההבדל בין

‫אפריל ‪2014‬‬
‫מה ההבדל בין ‪ SCADA‬ו‪? HMI -‬‬
‫במתקנים תעשייתיים גדולים במיוחד‪ ,‬אין זה מעשי ואפילו בלתי אפשרי לשלוט‬
‫בכל חלק נפרד של המערכת‪,‬‬
‫כי ברוב המתקנים אותם חלקים נמצאים לעיתים קרובות באתרים רחוקים פיסית‬
‫האחד מהשני‪ .‬מכאן גם הצורך‬
‫לצפייה ושליטה באתרים אלו באמצעות ‪ SCADA‬ובאמצעות ‪ .HMI‬ההבדל‬
‫המהותי בין ה‪ SCADA -‬וה‪ HMI -‬הוא‬
‫בהגדרת "גבולות הגיזרה" של כל אחד מהם‪ .‬ה‪ HMI -‬הוא רק חלק ממערכת ה‪-‬‬
‫‪ SCADA‬הגדולה‪ .‬ללא ה‪,SCADA -‬‬
‫ה‪ HMI -‬הוא חסר ערך כמעט‪.‬‬
‫אז מהי ה‪?SCADA -‬‬
‫המינוח ‪ SCADA‬הוא קיצור של “ ‪Supervisory Control and Data‬‬
‫‪ ”Acquisition‬כלומר האפשרות לשלוט ולצפות על‬
‫פעולתה של מערכת או מערכות במתקן הייצור של המפעל התעשייתי‪ ,‬לאסוף מידע‬
‫היסטורי שיהווה בסיס לדוחות תפעול‬
‫וניהול ולספק התראות בזמן אמת‪.‬‬
‫אתר תעשייתי מתאפיין לרוב בחמש שכבות ציוד ובקרה עיקריות‪:‬‬
‫ שכבת ציוד הקצה‪ :‬החיישנים האנלוגיים והדיסקרטיים כדוגמת רגשי טמפרטורה ‪-‬‬‫לחץ ‪ -‬מפלס ‪ -‬זרימה‬
‫ציוד פיקוד דיסקרטי כמו ממסרים‪ ,‬מגענים‪ ,‬מנורות‬
‫וציוד פיקוד אנלוגי כדוגמת ברזי פיקוד‪ ,‬ווסתי מהירות‪ ,‬תצוגות‬
‫אנלוגיות‬
‫ שכבת ‪ : Remote I/O‬שהם כרטיסי הבקרה המבוזרים באתר בכל המתקנים‬‫ שכבת הבקרה‪ :‬הבקר המרכזי באתר שמכיל את הלוגיקה להפעלת המתקן‪ .‬בקר‬‫עצמאי או בגיבוי‬
‫ שכבת התפעול‪ :‬שכבת התוכנה האתרית המרכזת את כל הנתונים ומציגה אותם‬‫בצורות שונות‪.‬‬
‫ שכבת ניהול‪ :‬ממשקי ‪ On Line‬אל‪/‬מאת מערך ‪ MES‬או ‪ ERP‬לסנכרון עם‬‫פקודות העבודה ומערך ניהול קווי הייצור ומדדי האיכות‪.‬‬
‫מודל שכבות הניהול המפעלי‬
‫מערכת ה‪ SCADA -‬לרוב מבקרת על משאבות‪ ,‬מאווררים‪ ,‬ווסתים וכל הציודים‬
‫בקווי הייצור‪ .‬מערכת ‪ SCADA‬מתחילה‬
‫במספר אלמנטי בקרה ספורים ויכולה להגיע למערכות עצומות במיוחד של כמה‬
‫מליוני נקודות בקרה‪ .‬עיקרון הבקרה ‪,‬‬
‫במערכות ‪ ,SCADA‬מבוסס על מעגלי פיקוד וחשמל המחוגרים חשמלית בשטח‬
‫ובארונות החשמל ובמקביל מפוקדים‬
‫באמצעות לוגיקת הבקרה שנכתבת בבקרים המתוכנתים‪ ,PLC's ,‬שבאתר‪.‬‬
‫הבקרים המתוכנתים שולטים על ציודי הקצה‬
‫ואוספים מידע מהמכונות ומקווי הייצור‪ .‬הנתונים הנאגרים בבקרים נשלחים לחדר‬
‫הבקרה הראשי של המפעל‪.‬‬
‫בחדר הבקרה הראשי נדרש לקבל החלטה נבונה לגבי התפעול השוטף של האתר‪,‬‬
‫נדרש לקבל החלטה בזמן תקלות שבר‪,‬‬
‫ונידרש לבצע מעקפים ולהפעיל תוכניות "מגרה" לתפעול מקבילי של חלקי מערכות‬
‫או תתי מערכות‪.‬‬
‫כאן תורם את ערכו ה‪ HMI -‬או ה‪.Human Machine Interface -‬‬
‫מערכות ‪ SCADA‬בעולם ‪ ,‬מכילות בדרך כלל מספר שרתי ‪ SCADA‬מכיוון שבעולם‬
‫מערכות ‪ SCADA‬נפרשות במספר‬
‫גדול של אתרי קצה ‪ ,‬הפרוסים על פני הגלובוס‪ ,‬המתקשרים ביניהם בשיטות‬
‫תקשורת שונות‪ :‬סלולאר‪ ,‬קווי או רדיו‪.‬‬
‫ומהו ה‪?HMI -‬‬
‫ה‪ HMI -‬בדרך כלל הוא גראפי ומציג את חלקי המתקן התעשייתי או שכבות שבו‬
‫כדוגמת שכבה של קומות בבניין‪ ,‬שכבת‬
‫פריסת ארונות הזנת חשמל‪ ,‬שכבת החד‪-‬קווי במתקן וכדומה‪ .‬שכבות גראפיקה אלו‬
‫יתארו את הציוד המכאני של קווי הייצור‬
‫ואת המיקום הפיזי באתר ואת החיבורים והקשר ביניהם‪ ,‬צינורות‪ ,‬ברזים‪ ,‬משאבות‪,‬‬
‫מיכלי ביניים‪ ,‬מערכי עזר‪ :‬לשטיפה‪ ,‬לניקוי‪,‬‬
‫לניקוז‪ ,‬לשמן ודלק‪ .‬בנוסף‪ ,‬יוצגו כל המדידים הרציפים בקווי הייצור‪ .‬המדידים יציגו‬
‫כמובן את ערכי המדידה בזמן אמת ‪,‬‬
‫ויאפשרו הבחנה ברורה האם המדידה נמצאת בתחום המבוקש והנדרש לצורך‬
‫התהליך‪ ,‬אם לאו‪ .‬ה‪ HMI -‬יציג האם אביזרי‬
‫הייצור נמצאים בפעולה אם לאו‪ ,‬או האם הם בתקלה‪ -‬ומהי התקלה‪,Over Load :‬‬
‫רעידות‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬חוסר מתח וכדומה‪.‬‬
‫בדרך כלל ה‪ HMI -‬יהיה בפורמט של פנלים שמותקנים לאורך קווי הייצור ‪,‬‬
‫המאפשרים צפייה בתהליכים ותפעולם באופן מלא‪.‬‬
‫פנל הפעלה ‪HMI‬‬
‫מהם ההבדלים?‬
‫ה‪ SCADA-‬היא המערכת הכוללת שמאפשרת שליטה וצפייה בתפעול ובביצועים‬
‫של קווי הייצור במתקני תעשייה‪ .‬אולם ‪,‬‬
‫בדרך כלל ‪ ,‬לא נידרש לנהל ולטפל בכל חלקי המתקן על בסיס שוטף‪ .‬ברוב הזמן‬
‫המפעיל ניעזר ומתפעל את ה‪ HMI -‬בלבד‪.‬‬
‫לכן ‪ ,‬אנו נוטים לחשוב שהמונח ‪ SCADA‬והמונח ‪ HMI‬זהים או שאנו חושבים שזה‬
‫רק טרמינולוגיה שונה לאותו תפקוד‪.‬‬
‫מסך ‪ PULSE‬אופייני‬
‫היתרון הגדול והמהותי של מערכת ‪ SCADA‬היא היכולת לאסוף ולנתח את כלל‬
‫נתוני המפעל וקווי הייצור בזמן מהיר וקצר במיוחד‪.‬‬
‫ה‪ HMI -‬יציג את הנתונים מכל המפעל בפורמט מסודר‪ ,‬ברור ובזמן אמת‪ .‬בנוסף‪,‬‬
‫מערכת ה‪ SCADA -‬תאפשר לצמצם עלויות‬
‫כוח עבודה ושעות עבודה‪ .‬כיום‪ ,‬מתקני ייצור חשמל פרטיים בישראל מופעלים‬
‫בקלות על ידי מספר עובדי ספורים ומערכת‬
‫‪ SCADA‬יעילה‪.‬‬
‫יתרונות של מערכות ‪ SCADA‬מתקדמות הם בעיקר היכולות להתממשק למגוון‬
‫רחב של מערכות וורטיקאליות‪ :‬בקרה תעשייתית‪,‬‬
‫בקרת מבנה‪ ,‬בקרת גילוי‪-‬אש‪ ,‬מערכות ביטחון ‪ ,‬חנייה‪ .‬לחברת אפקון פתרונות‬
‫‪ SCADA‬ופתרונות ‪" , HMI‬כחול לבן"‪ ,‬פרי בית‬
‫התוכנה של אפקון ‪.PULSE -‬‬
‫יתרונות מובילים חשובים אחרים הם היכולות לשוחח בתקשורת עם מגוון ציודי קצה‬
‫‪ ,SATEC :‬גנראטורים‪ ,‬צ'ילרים‪ ,‬בקרת אנרגיה‪,‬‬
‫ווסתי מהירות‪ ,UPS ,‬מתגי תקשורת‪ ,‬גופי תאורה ‪ ,DALI‬בית חכם ‪ ,KNX‬צלונים‬
‫ועוד‪ .‬בתוכנת ה‪ PULSE -‬של אפקון בקרה‬
‫כל היכולות לממשקים אלו מובנים‪ .‬לחץ כאן למידע נוסף‪.‬‬
‫ה‪ SCADA -‬היא זו שאחראית על הממשקים עם מערכות צד‪-‬שלישי כדוגמת ‪,ERP‬‬
‫בסיסי נתונים‪ ,‬תוכנות תחזוקה ועוד‪.‬‬
‫במה ה‪ PULSE -‬שונה מכל תוכנת מדף אחרת?‬
‫לתוכנת ה‪ PULSE -‬חבילת תוספות ייחודית‪:‬‬
‫ ‪ Event Manager‬לניהול האירועים החשובים באמת על ידי המפעיל בפורמט‬‫מבוקר‪ .‬לחץ כאן למידע נוסף‬
‫ ‪ - DRC‬להמשך תפעול המתקן גם במצבים קריטיים או אסון‪.‬‬‫ ‪ - GIS‬ניהול מבצעי ותפעולי על גבי מפות דינאמיות ‪.ESRI‬‬‫ הפקת דוחות בקרה ‪ /‬ניהוליים אוטומטיים או לפי דרישה בפורמט ידידותי ופשוט‪.‬‬‫ מגוון ממשקי מדף ל ‪ . SMS, Email‬לחץ כאן למידע נוסף‬‫‪ - PULSE Mobile -‬אפליקציה לניידים תומכי אנדרואיד‪ .‬לחץ כאן למידע נוסף‬
‫נקודה אחרונה כיתרון‪ ,‬כולנו מדברים על הנושא ה"חם" של אבטחת מידע‪.‬‬
‫על דעת כולם ומומחים‪ ,‬זה הוא הנושא החם של העתיד הקרוב‪.‬‬
‫ה‪ PULSE -‬מבית אפקון פותח כולו לעולם אבטחת המידע תחת ההנחיות של‬
‫הרשות לאבטחת מידע‪ ,‬רא"מ‪,‬‬
‫ותחת הפיקוח הצמוד של גוף חיצוני שליווה את הפיתוח ומלווה אותנו גם כיום‪.‬‬
‫נכון‪ ,‬שכל הרשתות התעשייתיות בעולם ובישראל "מוגנות" ברמות הגנה כאלה או‬
‫אחרות‪,‬‬
‫אבל דה‪-‬פקטו‪ ,‬ה‪ PULSE -‬היא התוכנה היחידה בישראל ובעולם שמספקת מענה‬
‫והגנה אקטיבית לאבטחת המידע‪.‬‬
‫סיכום‬
‫ה‪ HMI -‬הוא חלק ממערכת ה‪ .SCADA -‬ה‪ SCADA -‬היא מערכת כוללת‬
‫לשליטה ובקרה במתקן תעשייתי‪,‬‬
‫בו בזמן שה‪ HMI -‬הוא רק החלק שאיתו עובד המפעיל את המתקן‪.‬‬
‫צור סגל‪ ,‬מנהל תחום הבקרה‪ ,‬אפקון בקרה ואוטומציה בע"מ‪.‬‬