Negli ultimi decenni, l’automazione industriale ha subito una trasformazione significativa grazie all’adozione di tecnologie avanzate che consentono un monitoraggio e un controllo più efficaci dei processi industriali. Tra queste tecnologie, i Sistemi di Controllo e Acquisizione Dati (SCADA, dall’inglese Supervisory Control and Data Acquisition) giocano un ruolo cruciale. Questi sistemi non solo ottimizzano le operazioni produttive, ma garantiscono anche un elevato livello di sicurezza e affidabilità.

Definizione

Con lo SCADA, le aziende possono aumentare la visibilità e il controllo dei processi produttivi, ottimizzare l’utilizzo delle risorse, aumentare la sicurezza e ridurre i costi di manutenzione grazie al monitoraggio continuo e all’analisi dei dati in tempo reale.

Lo SCADA è uno dei componenti chiave dell’automazione e del controllo remoto. La comunicazione e la condivisione delle informazioni sono di importanza centrale non solo per la gestione di tutti i tipi di impianti, ma anche per lo sviluppo dell’industria. Infatti, attraverso l’invio e la ricezione di dati, è possibile automatizzare alcune fasi, ottimizzare l’efficienza degli impianti e ottenere un controllo continuo anche in impianti remoti o difficilmente raggiungibili. Composto da componenti hardware e software, lo SCADA consente alle tecnologie necessarie per automatizzare e monitorare i processi di comunicare tra loro. In pratica, i dati dell’impianto vengono spesso raccolti dai sistemi SCADA e condivisi attraverso interfacce per controllare il funzionamento dei componenti dell’impianto. I sistemi SCADA sono quindi collegati a sistemi di controllo (PLC e unità terminali remote) che raccolgono dati da sensori e componenti “sul campo”.

La possibilità di tenere sotto costante controllo il funzionamento di impianti e macchinari è senza dubbio un passo che ha trasformato il concetto di industria moderna. Questo è in parte merito dei sistemi SCADA. Il grande successo dello SCADA è indubbiamente legato alla varietà delle sue applicazioni e alla quantità di funzionalità che offre. Infatti, lo SCADA viene utilizzato per monitorare le reti elettriche e controllare gli impianti di trattamento delle acque, nonché quasi tutti i tipi di processi industriali. Lo SCADA può monitorare parametri di varia natura, dai tempi di produzione ai consumi degli impianti, al riscaldamento e alla pressione.

Caratteristiche

I sistemi SCADA sono piattaforme software e hardware progettate per raccogliere dati in tempo reale da impianti e macchinari distribuiti su ampia scala. Questi sistemi forniscono agli operatori strumenti per monitorare, controllare e gestire processi industriali complessi, come quelli presenti nelle centrali elettriche, negli impianti di trattamento delle acque, nei processi chimici e in molte altre applicazioni industriali.

Un sistema SCADA tipicamente si compone di vari componenti, tra cui:

• Interfacce Umano-Macchina (HMI)

Permettono agli operatori di interagire con il sistema, visualizzando dati e stati operativi in tempo reale.

• Controllori Programmabili (PLC)

Dispositivi intelligenti che possono essere programmati per eseguire specifiche funzioni di controllo automatico.

• Dispositivi di acquisizione dei dati

Sensori e attuatori che raccolgono informazioni sui processi e le trasmettono al sistema SCADA.

• Reti di comunicazione

Assicurano la comunicazione tra i vari dispositivi e il sistema centrale, utilizzando protocolli standardizzati.

Funzionalità principali dei sistemi SCADA

I sistemi SCADA offrono una serie di funzionalità fondamentali che li rendono essenziali per l’automazione industriale:

• monitoraggio in tempo reale (grazie ai sensori e ai PLC, i sistemi SCADA possono fornire dati aggiornati costantemente, permettendo agli operatori di rilevare rapidamente eventuali anomalie o malfunzionamenti);
• controllo remoto (gli operatori possono effettuare operazioni di controllo anche a distanza, intervenendo tempestivamente per modificare setpoint o per attivare/disattivare macchinari);
• analisi storica e reportistica (i sistemi SCADA registrano i dati nel tempo, consentendo analisi approfondite sulle performance degli impianti e facilitando la generazione di report dettagliati per valutazioni future);
• allerta e gestione degli allarmi (i sistemi sono in grado di generare allarmi in caso di malfunzionamenti o condizioni operative anomale, consentendo un intervento rapido e mirato);
• integrazione con altri sistemi (i sistemi SCADA possono essere integrati con altri strumenti di automazione industriale, come sistemi ERP e MES, per una gestione coordinata e più efficiente delle operazioni aziendali).

Applicazioni nell’automazione industriale

I sistemi SCADA trovano applicazione in numerosi settori dell’automazione industriale:

• Industria manifatturiera

Nella produzione, i sistemi SCADA vengono utilizzati per monitorare linee di assemblaggio, gestire processi di lavorazione e garantire la qualità del prodotto.

• Settore energetico

I sistemi SCADA sono fondamentali nella gestione delle reti elettriche, permettendo il monitoraggio delle linee di trasmissione e distribuzione e garantendo la stabilità della fornitura energetica.

• Gestione delle risorse idriche

Negli impianti di trattamento delle acque, i sistemi SCADA monitorano e controllano il flusso, la qualità e la distribuzione dell’acqua, contribuendo a garantire servizi affidabili e sicuri.

• Processi chimici e petroliferi

In questi ambiti, i sistemi SCADA gestiscono processi complessi che richiedono un controllo preciso e continuo per garantire la sicurezza e l’efficienza operativa.

• Trasporti e logistica

I sistemi SCADA possono monitorare e gestire il traffico ferroviario e stradale, contribuendo a ottimizzare i percorsi e a migliorare la sicurezza.

Come scegliere il giusto sistema di automazione SCADA?

I sistemi SCADA consentono a diversi sistemi cyber-fisici (sistemi costituiti da hardware e software) in diverse posizioni di un impianto di produzione di comunicare tra loro e di segnalare lo stato di componenti e dispositivi in qualsiasi momento.

Prima di scegliere uno specifico sistema di monitoraggio SCADA, è importante verificarne la compatibilità con l’hardware aziendale. È anche una buona idea scegliere un’infrastruttura che consenta l’accesso remoto al sistema tramite vari dispositivi, compresi quelli mobili (ad esempio, tablet e smartphone). Affidarsi a esperti del settore è il passo successivo per acquistare un sistema SCADA sicuro che soddisfi le esigenze dell’azienda.

Vantaggi

I sistemi SCADA offrono numerosi vantaggi, tra cui la riduzione dei costi, l’aumento della produttività, il miglioramento della sicurezza e il potenziamento del controllo operativo. Inoltre, i processi possono essere monitorati e controllati in remoto, riducendo i tempi di inattività e la necessità di visite in loco.

Infatti, l’adozione di sistemi SCADA in ambito industriale porta con sé diversi vantaggi significativi:

• efficienza operativa (l’automazione dei processi riduce il bisogno di intervento manuale, diminuendo gli errori umani e aumentando la produttività);
• riduzione dei costi (l’ottimizzazione dei processi porta a una diminuzione dei costi operativi, grazie alla riduzione degli sprechi e al miglioramento dell’uso delle risorse);
• miglioramento della sicurezza (monitorando costantemente i parametri critici, i sistemi SCADA possono prevenire incidenti e garantire un ambiente di lavoro più sicuro);
• maggiore reattività (la capacità di ricevere e analizzare dati in tempo reale consente agli operatori di rispondere rapidamente a problemi e cambiamenti nel processo);
• decisioni informate (grazie all’accesso ai dati storici e alle analisi statistiche, le aziende possono prendere decisioni strategiche basate su evidenze concrete).

Sicurezza informatica e SCADA

La sicurezza informatica è un aspetto importante dei sistemi SCADA. Per proteggersi dagli attacchi informatici, i sistemi SCADA devono disporre di misure di sicurezza adeguate, tra cui l’autenticazione, la crittografia e altri protocolli di sicurezza.

SCADA e Internet degli oggetti

L’Internet degli oggetti (IoT) è sempre più utilizzato nei sistemi SCADA. I sistemi SCADA abilitati all’IoT offrono molti vantaggi, tra cui una maggiore efficienza, una migliore analisi dei dati e una migliore gestione operativa.

 Conclusione

I sistemi SCADA rappresentano una componente fondamentale nell’ambito dell’automazione industriale moderna. Grazie alla loro capacità di monitorare e controllare processi complessi in tempo reale, questi sistemi contribuiscono significativamente a migliorare l’efficienza operativa, la sicurezza e la sostenibilità delle operazioni industriali. In un mondo sempre più interconnesso e automatizzato, l’importanza dei sistemi SCADA è destinata a crescere, evolvendo continuamente per soddisfare le esigenze di un settore in rapida evoluzione.

Credits: Gudendemir/GettyImages