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Was ist SCADA?

 

SCADA-Systeme spielen in vielen Industrieunternehmen eine überaus wichtige Rolle, da sie die Verwaltung und Steuerung verschiedenartiger Ressourcen sowie kompletter Anlagen ermöglichen. Mit einem SCADA-System auf Basis von zenon können Sie mühelos Erkenntnisse über Ihre Betriebsabläufe gewinnen, Prozesse steuern und datengestützte Geschäftsentscheidungen treffen. Aber was ist SCADA genau? Und was bedeutet SCADA eigentlich?

 

 

Definition von SCADA

Die Abkürzung SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition und beschreibt die grundlegenden Funktionen eines SCADA-Systems. Unternehmen nutzen SCADA-Systeme, um ihre Anlagen standortübergreifend zu steuern sowie Daten über deren Betrieb zu sammeln und aufzuzeichnen.

 

Was genau ist ein SCADA-System: Ein SCADA-System umfasst in der Regel eine Kombination aus Software- und Hardware-Elementen, wie speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPSen) und Fernbedienungsterminals (RTUs). Die Datenerfassung beginnt bei den SPSen und RTUs, die mit den Produktionsmitteln auf Anlagenebene, darunter Produktionsmaschinen und Sensoren, kommunizieren. Die so gesammelten Daten werden anschließend an die nächsthöhere Ebene, beispielsweise einen Leitstand, übertragen, wo Bediener die SPS- und RTU-Steuerungen mithilfe von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) überwachen können. HMIs sind ein wichtiger Bestandteil von SCADA-Systemen, da sie den Bedienern die Kommunikation mit dem SCADA-System ermöglichen.

 

Mit SCADA-Systemen können Unternehmen ihre industriellen Prozesse entweder lokal oder aus der Ferne steuern sowie direkt und zentral mit sämtlichen Komponenten wie Motoren, Pumpen und Sensoren interagieren. Gelegentlich können Anlagen mit diesen Systemen auch automatisch gesteuert werden, wenn eine entsprechende Datengrundlage vorhanden ist. Darüber hinaus können Unternehmen mit SCADA-Systemen mithilfe von Echtzeitdaten ihre Prozesse überwachen und dokumentieren und die Daten für die nachfolgende Verarbeitung und Auswertung archivieren.

 

 

Anwendungen von SCADA

SCADA-Systeme bieten Unternehmen folgende Anwendungsmöglichkeiten:

  • Steuerung von Prozessen lokal oder aus der Ferne
  • Interaktion mit Geräten über HMI-Software
  • Erfassung, Überwachung und Verarbeitung von Daten
  • Aufzeichnung von Ereignissen und Daten

 

Diese Funktionen bieten Unternehmen eine bessere Sichtbarkeit ihrer Prozesse. Mit den gesammelten Daten erhalten sie in Echtzeit wichtige Erkenntnisse über den Betriebszustand ihrer Maschinen und können zudem langfristige Trends ableiten, um Möglichkeiten für Verbesserungen zu identifizieren. Basierend auf diesen Daten können die Bediener mithilfe SCADA-fähiger Steuerelemente in den Betrieb der Anlagen eingreifen. Notwendige Anpassungen können auf Standort-, Prozess- oder Maschinenebene entweder aus der Ferne oder direkt vor Ort vorgenommen werden.

 

Darüber hinaus können Unternehmen mit SCADA-Systemen ihre Daten besser nutzen, um die Effizienz zu steigern, fundierte Entscheidungen zu treffen, ihre Kommunikation zu verbessern und somit Ausfallzeiten zu vermeiden. Um den größten Nutzen aus Ihren Daten aus verschiedenen Quellen zu ziehen, empfiehlt es sich, diese zentral in einem SCADA-System zu speichern. Eine gut integrierte SCADA-Software erlaubt es dem Nutzer Daten aus zahlreichen Quellen zu kombinieren, zu verarbeiten und in verschiedenen Formaten an andere Systeme zu übermitteln.

 

Mit moderner SCADA-Software können Sie vollständige und benutzerdefinierte Berichte erstellen und diese als Grundlage für die Automatisierung Ihrer Anlagen nutzen. So kann das System beispielsweise in einer Qualitätsmanagement-Anwendung einen Alarm auslösen, wenn ein Bericht auf eine fehlerhafte Produktcharge hinweist. In der Energiewirtschaft kann ein System den Stromverbrauch bestimmter Maschinen oder Systeme senken, wenn sich eine Belastungsspitze abzeichnet.

 

Mit Funktionen wie diesen können SCADA-Systeme Unternehmen helfen, viel Zeit und Geld zu sparen, da sie neben vielen weiteren Vorteilen die Effizienz von Betriebsvorgängen verbessern, Ausfallzeiten reduzieren und die Produktqualität sicherstellen können.

SCADA-Systeme können je nach Einsatzzweck und Anwendung von relativ einfachen bis hin zu großen und komplexen Konfigurationen reichen.

 

 

Ein einfaches SCADA-Netzwerk. 

Ein umfassendes SCADA-Netzwerk

SCADA-Systeme eignen sich damit sowohl für kleine als auch große Unternehmen in einer Vielzahl von Branchen wie:

 

Für viele Branchen und Unternehmen spielen SCADA-Systeme eine zentrale Rolle bei der Steuerung von Betriebsabläufen und Nutzung von Betriebsdaten zur Verbesserung der Entscheidungsfindung.

 

 

Vorteile von SCADA-Software

Der Einsatz von SCADA-Software bietet Unternehmen zahlreiche Vorteile und zenon hilft dabei, diese in vollem Umfang nutzen zu können. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele:

  • Einfachere Projektierung: Eine moderne SCADA-Anwendung wie zenon bietet benutzerfreundliche Tools, Assistenten, grafische Vorlagen und andere vorkonfigurierte Funktionen, mit denen Sie im Handumdrehen Automatisierungsprojekte erstellen und Parameter festlegen können, auch wenn Sie über keine Programmierkenntnisse verfügen. Darüber hinaus können auch bestehende Anwendungen problemlos verwaltet und bei Bedarf erweitert werden. Dank der Möglichkeit, die Projektierung zu automatisieren, können insbesondere Systemintegratoren und Erstausrüster (OEMs) komplexe Projekte deutlich effizienter und zielgenauer auf den Weg bringen.
  • Verbessertes Datenmanagement: Ein hochwertiges SCADA-System erleichtert das Erfassen, Verwalten, Abrufen und Analysieren Ihrer Betriebsdaten. Es kann zur automatischen Aufzeichnung sowie als zentraler Ort zum Speichern von Daten genutzt werden. Zudem ermöglicht es bei Bedarf die Übertragung von Daten an andere Systeme wie MES- und ERP-Systeme. zenon bietet hierfür eine Vielzahl von Treibern und offenen Schnittstellen, die selbst heterogene Hardware-Umgebungen unterstützen.
  • Mehr Transparenz: Einer der wichtigsten Vorteile von SCADA-Software ist die verbesserte Sichtbarkeit von Betriebsabläufen. Sie erhalten Echtzeitinformationen über Ihre Prozesse und können diese Informationen bequem über eine HMI-Schnittstelle anzeigen. SCADA-Software kann Sie außerdem bei der Erstellung von Berichten und Auswertung von Daten unterstützen.
  • Verbesserte Effizienz: Ein SCADA-System ermöglicht Ihnen die Optimierung von Prozessen mithilfe automatisierter Aktionen und benutzerfreundlicher Werkzeuge. Mit den Daten, die Ihnen das SCADA-System liefert, können Sie neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz Ihres Betriebs identifizieren, mit denen sich langfristige Prozessänderungen umsetzen oder veränderte Rahmenbedingungen in Echtzeit berücksichtigen lassen.
  • Erhöhte Benutzerfreundlichkeit: SCADA-Systeme helfen Bedienern, ihre Maschinen und Anlagen schneller, einfacher und sicherer über eine HMI-Schnittstelle zu steuern. Anstatt jedes Gerät manuell ansteuern zu müssen, kann die Verwaltung auch aus der Ferne erfolgen – oft sogar zentral für viele Maschinen gleichzeitig. Selbst Führungskräfte können diese Vorteile nutzen, auch wenn sie sich nicht im Produktionsbereich aufhalten.
  • Weniger Ausfallzeiten: Ein SCADA-System kann Fehler frühzeitig erkennen und die zuständigen Mitarbeiter per Push-Nachricht warnen. Unterstützt durch Predictive Analytics weist ein SCADA-System auch auf mögliche Probleme mit Maschinen hin, bevor es zu Ausfällen kommt oder die Probleme größer werden. Dies kann helfen, die Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu verbessern und den Arbeits- und Kostenaufwand für die Fehlerbehebung und Wartung zu reduzieren.
  • Einfache Integration: Die Anbindung an die bestehende Maschinenumgebung ist wichtig, um Datensilos zu beseitigen und die Produktivität zu maximieren. Mit mehr als 300 verfügbaren Kommunikationsprotokollen lässt sich zenon einfach in Ihre bestehende Maschinen- und Netzwerkinfrastruktur integrieren. Darüber hinaus bietet die Softwareplattform vorkonfigurierte Treiber, Funktionen und Variablen, die Sie für alle Ihre Projekte nutzen können.
  • Einheitliche Plattform: Im Gegensatz zu manchen anderen SCADA-Systemen steuern Sie mit zenon alle Anlagen und Prozesse über eine einheitliche Plattform, wodurch Ihre Betriebsabläufe deutlich einfacher werden und der Arbeitsaufwand insgesamt sinkt. Dadurch werden auch alle Ihre Daten auf einer Plattform gebündelt, was Ihnen hilft, sich einen guten Überblick über Ihre Abläufe und Prozesse zu verschaffen und die Vorteile Ihrer Daten voll auszuschöpfen. Darüber hinaus erhalten alle Benutzer Echtzeitinformationen, entweder lokal oder remote, damit jeder im Team auf dem gleichen Stand ist.

 

 

Überblick über die Geschichte von SCADA

SCADA hilft Unternehmen, ihre Anlagen selbst über längere Distanzen zu steuern und datenbasierte Einblicke in ihren Betrieb zu erhalten. Aber was war vor SCADA?

 

Vor der Einführung von SCADA mussten die Steuerung und Überwachung der Anlagen in vielen Unternehmen manuell über analoge Tastenfelder, Regler und andere Steuer- und Messeinrichtungen erfolgen.

 

Im Zuge der Expansion vieler Industrieunternehmen und der wachsenden Distanz einzelner Standorte wurde der Bedarf an effizienteren Möglichkeiten zur Steuerung von Anlagen immer größer. Eine Lösung schienen zunächst Relais und Zeitgeber zu sein, mit denen ein gewisses Maß an Kontrolle über längere Distanzen möglich wurde, ohne jedes einzelne Gerät manuell ansteuern zu müssen.

 

Auch wenn mit Relais und Zeitgebern einige Schritte automatisiert werden konnten, war ihre Konfiguration und Fehlerbehebung mitunter schwierig. Hinzu kam, dass die Schalttafeln viel Platz in Anspruch nahmen. Da die Größe der Industriebetriebe tendenziell zunimmt, wurde der Wunsch nach effizienteren Steuerungs- und Überwachungsmethoden mit umfassenderen Möglichkeiten zur Automatisierung immer dringlicher.

 

Mit dem Einzug der Computer in die industrielle Welt verbesserten sich schließlich die Möglichkeiten für Steuerung und Automatisierung. Versorger und andere Industrieunternehmen setzten Computertechnologie verstärkt in der Überwachungssteuerung ein. Hinzu kamen Telemetrielösungen, die erstmals die automatische Messung und Übertragung von Daten über weite Entfernungen möglich machten. Mit der Verbreitung von Mikroprozessoren und SPSen wurden diese Überwachungs- und Steuerungssysteme schließlich komplexer und schon bald war der Begriff SCADA in aller Munde.

 

Durch die Integration moderner IT-Verfahren und Technologien wie webbasierter Anwendungen, OPC und SQL in SCADA-Software wurden die Einsatzmöglichkeiten dieser Systeme deutlich breiter und auch ihre Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit verbessert. Heute verfügen viele SCADA-Anwendungen über Funktionen, mit denen Planer schnell und einfach Anwendungen entwickeln können, ohne über umfangreiche Programmierkenntnisse verfügen zu müssen. Dadurch erhalten mehr Personen und Unternehmen Zugang zu SCADA-Systemen. Die Frage „Was ist SCADA?“ stellt sich mittlerweile kaum noch.

Mit zenon können Sie alle Anlagen und Prozesse mittels einer Plattform steuern. Verringern Sie betriebliche Komplexität und machen Sie sich das Leben leichter.

Moderne SCADA-Systeme liefern Benutzern Echtzeitdaten über den Betriebszustand ihrer Anlagen, auf die sie von überall auf der Welt zugreifen können. Durch die Möglichkeit zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Ereignissen können zudem Vorfälle analysiert werden, um Maßnahmen zur Vermeidung von Wiederholungen in der Zukunft umzusetzen. Diese Aufzeichnungsfunktion für Prozesse kann auch bei der Weiterbildung von Mitarbeitern zum Einsatz kommen.

 

 

HMI und SCADA

SCADA und HMI werden oft im gleichen Zusammenhang und manchmal sogar synonym erwähnt. Es handelt sich jedoch nicht um dasselbe, auch wenn beide Teil des gleichen Systems sind. Was ist SCADA also im HMI-Umfeld?

 

Eine HMI-Schnittstelle ist Bestandteil des übergeordneten SCADA-Systems mit den einzelnen SPSen, RTUs und anderen Funktionen. Die HMI ermöglicht Bedienern die Interaktion mit dem SCADA-System, während das übergeordnete SCADA-System die Erfassung und Speicherung von Daten sowie die eigentliche Steuerung der Anlagen übernimmt. HMIs verfügen in der Regel über Bildschirme und im Idealfall auch über benutzerfreundliche Dashboards und Steuerelemente. Oft kommen Grafiken und Visualisierungsmethoden zum Einsatz, um Daten und Funktionen besser nutzen und verstehen zu können.

 

Eine HMI ist ein wesentlicher Bestandteil eines SCADA-Systems, da sie die Interaktion mit dem System und dessen Steuerung ermöglicht. Ohne eine HMI-Schnittstelle könnten Sie nicht von den vielen hilfreichen Funktionen eines SCADA-Systems profitieren. Für die eigentliche Funktionalität ist dagegen das SCADA-System verantwortlich.

 

HMI und SCADA werden oft im gleichen Zusammenhang erwähnt, weil sie beide Teil des gleichen, übergeordneten Systems sind. Was ist SCADA aber in diesen Zusammenhang: Der Begriff SCADA bezieht sich auf das System insgesamt mit all seinen Funktionen, während HMIs die Bildschirme sind, über die Benutzer mit dem SCADA-System interagieren und dieses steuern können.

 

Es ist möglich, verschiedene HMI- und SCADA-Systeme einzusetzen. Angesichts der immer weiter wachsenden Bedeutung von Konnektivität im Zeitalter der Industrie 4.0 sind Unternehmen jedoch zunehmend an integrierten Plattformen interessiert, die Datenpipelines konsolidieren können, um eine ganzheitliche und unternehmensweite Verwaltung von Industrieanlagen, Prozessen und Ressourcen zu ermöglichen.

zenon sammelt, vernetzt und analysiert Daten für unter-nehmerische Entscheidungen, z. B. für Qualitätssicherung, Produktionsoptimierung und Last-Management.

Die Zukunft von SCADA

Mit der fortschreitenden Weiterentwicklung der Technologie werden SCADA-Systeme funktionsreicher und spielen eine immer wichtigere Rolle in IoT-orientierten Smart Factorys und Smart Citys.

 

Heute können SCADA-Systeme automatisch Daten in Echtzeit von Sensoren an jedem Punkt einer Anlage erfassen. Diese Daten werden anschließend autorisiertem Personal über lokale Server oder das Internet zur Verfügung gestellt. Durch diese erweiterten Funktionen zur Datenerfassung und -verwaltung profitieren Unternehmen heute von den fortschrittlichen Datenanalysetechnologien auf dem Markt. So kann zum Beispiel zenon Daten sicher erfassen, vernetzen und analysieren, um daraus Erkenntnisse für bessere Geschäftsentscheidungen rund um Qualitätssicherung, Produktionsoptimierung und Energiemanagement abzuleiten.

 

SCADA-Systeme machen angesichts der wachsenden IT-/OT-Konvergenz auch zunehmend von modernen IT-Standards Gebrauch. Die Verwendung offener Standards, wie OPC UA und SQL, erleichtert die Integration von SCADA-Systemen in Manufacturing-Execution-Systeme (MES) und Enterprise-Resource-Planning(ERP)-Systeme. In Verbindung mit Cloud Computing gibt dies Unternehmen die Möglichkeit, Betriebs- und Geschäftssysteme zu vernetzen und Daten im gesamten Unternehmen auszutauschen.

 

Immer mehr Benutzer greifen auf ihre Projekte über Tablets und andere Mobilgeräte zu und nutzen dabei webbasierte oder mobiloptimierte Anwendungen. Mit der HTML-5-Technologie von zenon können Benutzer ganz einfach Dashboards, Bildschirme, KPIs usw. konfigurieren und jederzeit sowie von überall aus Prozessdaten abrufen. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Effizienz, Sicherheit und Produktivität der SCADA-Projekte.

 

Ein weiterer aktueller Fortschritt bei HMI-/SCADA-Systemen ist die Unterstützung von Multi-Touch-Gesten in HMIs. zenon ist die erste Software, die diese Funktion unterstützt. Multi-Touch-Gesten ermöglichen neue Bedienmethoden, eine verbesserte Benutzerfreundlichkeit und eine höhere Betriebssicherheit.

 

Da Unternehmen zunehmend an Industrie-4.0-Technologien interessiert sind, spielen SCADA-Systeme auch in Zukunft eine entscheidende Rolle in Industriebetrieben. Auch die Bedeutung von erweiterten Datenanalysen, maschinellem Lernen und weiteren ähnlichen Technologien innerhalb des Systems wird wachsen. Unterdessen werden Industrieanlagen immer enger miteinander verzahnt und auch die Vernetzung von SCADA-Systemen mit anderen Geschäftssystemen und Anlagen nimmt weiter zu. Was ist die SCADA-Technologie der Zukunft konkret: ein offenerer, sichererer, flexiblerer und zugänglicherer Wegbereiter der digitalen Transformation.

 

 

SCADA-Lösungen von zenon

Die Softwareplattform zenon vereint SCADA, HMI, Soft-SPS, IoT, Reporting, Alarmierung, Messaging und mehr in einer integrierten Plattform. Verschiedene Branchen, wie beispielsweise die Energiewirtschaft, die Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie oder der Automobilsektor, nutzen zenon für die Überwachung, Analyse, Steuerung und Automatisierung der Betriebsprozesse.

 

Durch den Einsatz von zenon als HMI-/SCADA-Anwendung profitieren Sie von einer verbesserten Sichtbarkeit Ihrer Betriebsabläufe und Kontrolle über Ihre Prozesse, entweder vor Ort oder aus der Ferne. Die Plattform hilft Ihnen Echtzeitinformationen über den Betrieb zu erfassen und an autorisierte Benutzer zu übermitteln, um so den größten Nutzen aus diesen Daten ziehen zu können.

 

Darüber hinaus bietet zenon grafische HMI-Schnittstellen mit effizienten Steuerelementen und verständlicher Visualisierung von Ereignissen und Alarmen. Benutzer können individuelle Dashboards erstellen und erhalten somit schnell Zugriff auf die benötigten Informationen. Zusätzlich macht die intuitive Multi-Touch-Funktionalität die Steuerung von Prozessen einfacher und sicherer.

 

Die Softwareplattform sorgt für eine einheitlichere Umgebung, welche die Konsistenz und Benutzerfreundlichkeit verbessert. Sie ist unabhängig von der eingesetzten Hardware, wodurch die Steuerung für die Maschinenführer einheitlicher und leichter wird. Maschinenbedienung, Datenaufzeichnung und Business Intelligence sind ebenfalls auf einer Plattform gebündelt.

 

Mit mehr als 300 unterstützten Kommunikationsprotokollen sowie einfach einzurichtenden ERP- und Cloud-Schnittstellen wird zenon zu einem zentralen Bestandteil des industriellen Internet der Dinge (IIoT) und hilft Unternehmen, intelligentere Entscheidungen zu treffen und den Wandel in Richtung Industrie 4.0 zu vollziehen. Wenn Sie mehr über unsere Automatisierungs- und SCADA-Lösungen erfahren möchten, nehmen Sie noch heute Kontakt zu uns auf.

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