監控與數據採集（ SCADA ）在食品工業中及相關系統過程的自動化控制

1. 監控與數據採集（SCADA）在食品工業中及相關系統過程的自動化控制監控與數據採集（SCADA）在食品工業中及相關系統過程的自動化控制 班級:自控四乙 組長:洪柏閔49912031 組員:王彥傑49912095 紀佑霖49912024

2. 前言 概念：監控控制和資料的獲得已經逐漸變成控制系統的標準了。儘管SCADA的基礎可追朔到１９６０年代,但在最近這十年這項控制技術卻逐漸的被應用在食物的製程,在最近採用的SCADA是一套主要被應用在增加勞工的支出，降低控制系統的支出,和提升食物製程的效率的進階控制系統。這篇論文證明了ㄧ些SCADA的概述,和一些較艱澀的舉例，以及如何將SCADA系統這種工具應用在食物製程環境裡。

3. 6.1 介紹SCADA 監視系統SCADA是在描述一套已經陸續發展成數十個的工業控制標準,於資料的取得和儲存在工業控制的標準使她在最近十年成為一項複雜的控制程序。最初的邏輯控制程序增設部分的是PLC，SCADA結合了更高級的設備,系統已進化成為一種便利的綜合系統主要是以強大功能性為主要目的，像是水的便利製造方式或核能工廠。雖然製造食物的便利方式因為複雜的整合與支出與淨利的比率所以在使用這項新的科技上仍然不普及。

4. 6.1.1 需求SCADA和高層次的論點 綜合控制系統需求開始趨向於越來越多的工業系統，控制技術和對於系統的要求，要讓它變得更有效率。 由於高度的複雜性，某種程度上，單獨一人操作運作和獨立滿足使用者需求是不可能的。舉例來說:一個大量的運轉為了高效能是需要被謹慎控管的，需要在各自運轉過程中，決定比率的流動和溫度的變化。

5. 6.1.2 SCADA的優點與缺點 在之前例子中，產生一種使數個程序缺失點改善可以立即被理解。SCADA系統不能在只有好處而沒有否定觀點的情況下產生，運用在食品產業上的機器化和自動操作

6. 6.2 SCADA的歷史SCADA想法來自科技上的一種需要，是一種可以監控許多不同的天氣，和蒸氣計量基地並且可以傳遞資訊並集中的基地，是為了更準確的預測天氣狀況。不久後，這些資訊對於產業的益處已被注意到了，並且各個公司也開始使用SCADA來控制在1960年代基礎產業關鍵性的部分。

7. 6.3 SCADA標準與運用 追朔SCADA發展的重要性是來自過去10年，主要變動是來自有的訊息和通訊協定已經被廣泛的被數個設備和典型的加工產業所支持。 結果大量的整合物提供了大範圍的設備系統支持，其他聚合點是在協議上架設並連播。

8. 6.3.1 在產業上設置的例子 SCADA的可信度、彈性、可延展性在面對複雜的自動化系統是很吸引人的選擇。SCADA已被產業成功的廣泛運用，範圍從產業動力、農業自動化工廠。 有些案件中，設備有不同的用途通常是被普遍要求的，為了更效率的連接與通訊來完成操作。 再來的計劃案件將全心投入特別的挑戰，面對每一種計畫的申請，並且去證實此技能再SCADA的可行性。

9. 6-3.2火力發電廠 火力發電廠是涉及眾多的鍋爐，和泵還有渦輪機的複雜系統， 所以需要進行監測和控制，以達到峰值性能。 然而首要考慮的安全性也是電廠關鍵的基礎設施,要求安全性和複雜性結合要有一定水平，簡單來說每個組件的功能都要能有效地獨立和與其它成分相結合，使得SCADA是一個吸引人的解決辦法. SCADA系統在電廠的實施可以讓控制人員防止過載並讓數據可以整合和解釋, 也可以得到在操作上更好的預測的全面性問題,在未來趨勢是使用SCADA系統來調節功率,發電廠用的智能電網讓調製生產的電力可以有直接的作用.

10. 6-3.3實施水處理 CADA系統繼續被用來漂亮的解決控制問題,在1975年C Woodhead公司出版有限公司出版了夏威夷水處理設施的例子與情況.2013年 SCADA系統及相關系統的自動化過程控制135斯科菲爾德污水處理廠,在操作中大量使用人力通過各種控件的報警輔助的手動控制。生成一個詳細的案例來說明SCADA基礎的系統如何可以被安排和運算集成.在這個特定的例子中Allen Bradley的PLC都使用具有羅克韋爾自動化的SCADA監控系統,持續24個月的努力,所花費的成本是$575 000美元,更重要的是，安裝沒有造成設施的任何停機時間.

11. 6.3.4 利用電腦生產 全球電腦製造商使用SCADA迅速和有效地解決一些計算大量生產問題，通常情況下，許多其他行業自定義應用程序來創造了特定的硬體卻很少去思考如何和其他的硬體來結合的介面，這會產生不必要的複雜性，使得製造過程難以被優化。

12. 6.4 SCADA系統在食品加工 已經詳細介紹SCADA系統的一般性質，但也有具體SCADA系統的採用和實施到食品加工行業的影響。主要關注的是盛行利潤率低的食品行業，在家禽處理器的情況下，近期收購家禽產品的主要生產國 - - 由朝聖者的傲慢，黃金KIST，Inc。的 公司可以在很大程度上歸因於飼料中北美市場成本的上升因為利潤空間在食品加工遠遠低於其他許多行業，所以必須採取之前昂貴的實施全面的SCADA來整合，此外，由於食品加工業務的性質，大量的信息技術（IT）人員可能不存在支持SCADA系統，這意味著所需的投資可能大幅增加最後，安全問題都是由於食品安全監督和潛在的消極，可能導致從一個大的召回重要。儘管存在這些挑戰，許多食品加工商都開始實施其業務的SCADA控制系統，以便採取的許多好處，他們可以提供的優勢。

13. 6-4.2 安全性和操作 一個SCADA主要的潛在缺點是來自於安全破壞或是其他MTU的分裂運算。這些問題可能是由以下原因所導致： • 惡意攻擊 －內部的(員工的不滿。) －外部的(恐怖主義。) • 自然因素 －能量的損耗 －操作上的錯誤 －硬體的不足 －軟體的缺失

14. 6.5實驗室研究：SCADA系統的執行 GTRI食物製程科技部門的研究員，製造了一個小規模的SCADA環境可用來評估複合的SCADA的軟體包，這是一個包含了平均品質的控制和許多品質控制的綜合系統。經過實際使用，對3個SCADA軟件包的生成進行評價，以突顯出特定的挑戰和使用這些程序的好處。用這三個方案是的Cimplicity，Citect和VTSCADA 。

15. 6.6 SCADA的未來趨勢 SCADA系統在未來幾年內將繼續提供同樣的優勢與專注於減少維護和操作的負擔，為用戶而提供更多實用的功能。但同樣重要的是讓SCADA系統安全的發展走在前列，因為威脅不斷演變。特別是針對食品加工應用，在未來,SCADA科技的發展並不會比SCADA控制系統的採用來的重要。