スマート工場モデルは現代企業の重要なトレンドとなっており、生産性向上とコスト削減を目指しています。その中心となるのがSCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)-制御およびデータ収集システムです。では、SCADAとは何でしょうかn
SCADAの説明
nSCADAは、遠隔から工場の運用を監視し、操作し、データを収集するためのシステムです。コンピュータ、ネットワーク、GUIから成り、PLCやPIDといったデバイスも含む。具体的には、遠隔制御、リアルタイムデータ監視、HMIを通じた対話、イベント記録、警告、レポート作成などの機能を持ちます。温度や振動、電力使用量などの情報を監視することができます。nn
n
SCADAシステムの進化
nSCADAシステムは下記のように発展してきました。nn第1世代「モノリシック」: 初期のSCADAは独立したミニコンピュータ上で動作。通信プロトコルは独自のもの。nn第2世代「分散型」: LANに接続された複数のステーションに分散。情報はリアルタイムで共有。標準化されていない独自のネットワークプロトコルを使用。nn第3世代「ネットワーク接続」: 任意の複雑なSCADAを単純なコンポーネントに分解して接続。地理的な拡張が可能。nn第4世代「ウェブベース」: Web技術を利用。インターネットブラウザを通して、世界中からのアクセスと制御が可能に。n
SCADAシステムのコンポーネント
nSCADAシステムは次の基本コンポーネントで構成されます:nn・中間データ収集ステーション:リモート端末装置(RTU)や制御を行うPLC(Programmable Logic Controller)のようなリモート入出力デバイスです。これには、センサーやリレー制御が含まれます。nn・セントラルコントロールモニタリングステーション:1つまたは複数の中央サーバを指します。nn・通信システム:データ通信や遠隔制御に使用される通信デバイスや通信プロトコルを示します。nn・HMI(Human Machine Interface):SCADAシステムの監視操作ウィンドウとして機能します。これにより、監視される工場の情報がオペレータにグラフィカルに表示されます。監視画面やアラーム、トレンドグラフなどが表示されます。多くの場面で、HMIはデータ収集やアラームの通知などを行うグラフィカルユーザーインターフェースとして機能します。nn
n
SCADAシステムの応用分野
nSCADAは多くの産業分野で広く導入されており、製造工場をはじめ、エネルギーや石油・ガス、リサイクル、水処理、廃棄物処理などの産業の基幹インフラでの活用が見られます。特に以下の3つの分野での利用が顕著です:nn・水管理:現代の水供給企業では、SCADAを利用してポンプやエンジン、ウォータータンクなどの遠隔装置を監視し、遠隔制御しています。SCADAから得られる情報により、水供給サービスの継続的な安定性が保証されます。nn石油施設:SCADAは石油や天然ガスの採掘企業にとって、遠隔地にある資産情報をリアルタイムで提供する重要なツールです。nn・生産工場:SCADAの起源である生産工場は、20世紀半ばより早くから制御監視システムを導入してきました。現代の工場では、SCADAを利用してダウンタイムを削減し、機械の潜在的な問題を事前に検出することができます。nn(訳注:本文中の”第1世代”と”第2世代”という記載はSCADAの歴史的な進化段階を指し、特定の期間や年代を示すものではありません。)n
まとめ
nSCADAシステムは産業分野での自動化と監視を実現するための技術です。主なコンポーネントとしては、データ収集ステーション、セントラルコントロールモニタリングステーション、通信システム、そしてHMI(人間と機械のインターフェース)があります。特に水管理、石油施設、生産工場などでの応用が広く見られ、これにより効率的な運用や事前の問題検出が可能になっています。