SCADA on osa tööstusharu 4.{1}} lainest – aga kas see on lihtsalt reklaam või on sellel koht teie ettevõttes?
See on küsimus, mida tasub küsida ja vastata, eriti kui tahad praegu konkurentsis püsida. Teil on valikud ja peate teadma, mis need on.
SCADA rakendus toetab ettevõtet kaugseire kaudu. Seda kasutatakse sageli kriitiliste funktsioonide juhtimiseks ning andmete kogumiseks ja sissetulemiseks, et aidata teie toiminguid sujuvalt töötada.
SCADA-st on saanud nutikama ja kulutõhusama elektrisüsteemi juhtimise võti. Siin on kõik, mida peate teadma, et veenduda, et see on teie jaoks õige.
Mis on SCADA?
SCADA on akronüüm sõnadest Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA tähistab automatiseeritud juhtimissüsteemi, mida eelistatakse suuremahulistes tööstusharudes, nagu nafta- ja gaas-, vesi-, energia-, farmaatsia- ja muud suuremahulised tööstus-, tootmis-, ehitus- ja masinatööstused.
Kuid SCADA-d võib olla raske kindlaks teha, sest see ei ole konkreetne tehnoloogia – see on protsess. Mõelge sellele kui rakendusprogrammile, mis võtab vastu tööandmeid mitmesuguste süsteemide kohta. Seejärel kasutab rakendus sissetulevaid andmeid süsteemi töö juhtimiseks ja optimeerimiseks ennetavalt või isegi ennustavalt.
Alustate tsentraliseeritud süsteemiga, mis jälgib ja kontrollib asukohti, alates ühest tehasest kuni kogu riigis levinud tehase kompleksideni.
SCADA töötab lülitite ja seadmete sisendsignaalide töötlemise teel. Kaugkasutajad saavad sissetulevaid andmeid lugeda ilma kohalolekuta ja seejärel seadmeid juhtida.
Rakendus tugineb ka kogu tehases hajutatud siltide või punktide andmebaasile. Need punktid on teave üksikute sisend- või väljundväärtuste kohta, mis annavad SCADA-süsteemile teada, mis toimub jälgitava ja juhitava seadmega.
SCADA kogub ja salvestab ka metaandmeid, nagu programmeeritavad loogikakontrollerid (PLC), registriteed ja häirestatistika. Arhitektuur toetab kollektiivselt:
- Juhtige tööstusprotsesse kohalikest või kaugetest asukohtadest.
- Reaalajas andmete jälgimine, kogumine ja töötlemine.
- Suhelge HMI tarkvara kaudu otse selliste seadmetega nagu andurid, ventiilid, pumbad ja mootorid.
- Salvestage sündmused logifailidesse.
Kui vaadata SCADA mudelit graafiliselt, on lihtne näha, et tegemist on paralleelsete analüüsiharudega tagasisideahelaga. Näiteks temperatuuriandureid ja RTU-sid kasutades saab SCADA server teavet teabe kohta edasiseks analüüsiks ja otsuste tegemiseks.
Levinud SCADA süsteemi komponendid on järgmised:
- Remote Terminal Unit (RTU):Väliseade, näiteks PLC, mis edastab andurite/väljaseadmete andmeid, kasutades tööstuslikke andmesideprotokolle.RTU-d on võimsamad kui PLC-d, kuna need on intelligentsed kontrollerid, mida kasutatakse teiste seadmete kontrollimiseks, mis seejärel tööstusprotsesse automatiseerivad.
- Raadio/modem:Juhtmevaba edastuse kaudu saadavad ja võtavad raadiod ja modemid vastu reaalajas andmeid tõhusalt ja usaldusväärselt.
- Andurid/muundurid:Andurid võtavad vastu signaale füüsilistest süsteemidest ja edastavad need seejärel telemeetria- ja juhtimissüsteemide kaudu. Need andurid aitavad SCADA-süsteemi tehnikul/operaatoril kaugjuhtimisega andmeid mõõta ja koguda.
- Kordajad:Sarnaselt satelliitidele võtavad repiiterid vastu ja edastavad signaale pikkade vahemaade tagant isegi füüsiliste takistuste korral.
- SCADA meister:Juht on armatuurlaud, kõigi muude toimingute keskne juhtimisjaam. See võib olla üks arvuti või mitu serverit, tarkvararakendust, RTU-d ja PLC-d keerukamate toimingute jaoks.
- Järelevalve tarkvara:Järelevalvetarkvara vastutab süsteemi juhendamise ja andmejuhiste baasjoone loomise eest. Need juhised näitavad, kuidas süsteem kogu riistvaraga suhtleb, milliseid väärtusi oodatakse ja milliseid jõudlusmõõdikuid on vaja.
- Inim-masina liides (HMI):Kui SCADA host otsib andmeid, tuvastab HMI tarkvara häireseisundi ja ütleb operaatorile, mida otsida.
SCADA ei ole ainult mugavuse küsimus. See võib olla ka turvaprobleem.
Sellised tööstusharud nagu nafta ja gaas, elektri- ja hüdroelektrijaamad, vee- ja reoveepuhastid ning keskkonnaseirejaamad toetuvad SCADA sidele ja andmete kogumisele, kuna need ressursid on nii kaugel.
Isegi kui neile on juurdepääs, on mõnikord ohutum jaamaoperaatoritel ärkvel püsida, eriti kui kaugseiresüsteem suudab regulaarselt mõõta ja koguda.
Naftakaevud, veekaevud ja elektrijaamad on vaid mõned näited varadest, mis põhinevad SCADA arhitektuuridel, mis tuginevad vanamoodsatele telemeetriatoimingutele.
Telemeetria jälgimine
SCADA rakendused poleks telemeetria jälgimiseta midagi.
Telemeetria on seadmete seisukorra reaalajas sissetulevate andmete hankimise, vastuvõtmise, jälgimise ja analüüsimise oluline osa.
Ilmasüsteemid, mis mõõdavad, jälgivad ja ennustavad ilma, on hea näide telemeetrilisest seiresüsteemist. Telemeetria jälgimine toimub eemalt ja see nõuab andmekogumisinstrumentide komplekti, mis on ühendatud (isegi juhtmevabalt) IT-süsteemide komplektiga.
Kahe liidese vaheline suhtlus toimub selliste tehnoloogiate kaudu nagu raadio, ultraheli, infrapuna, telefoni- või arvutivõrgud.
SCADA-s kasutatakse nelja tüüpi telemeetriaüksusi:
- Juhtmega:Asub füüsiliselt tehases ja sisaldab Etherneti, sissehelistamisliine ja püsiliine kaugematesse asukohtadesse.
- Juhtmeta:Sisaldab tehasesiseseid traadita võrke, nagu Wi-Fi, mobiilside-, satelliit- ja punkt-punkti raadiovõrke koos repiiteritega.
- Hääletamine:siinne aruandlus põhineb eranditel.
- Hübriid:Ühe või mitme eelneva üksuse kombinatsioon.
Telemeetria muutub suurandmete tulekuga üha kasulikumaks. See pakub andmerikka transpordisüsteemi, mida saab täiustada keeruka ja üksikasjaliku luureandmetega tsentraliseeritud süsteemi koondamise kaudu.
Kaasaegsed SCADA süsteemid
Kaasaegsed SCADA süsteemid toetuvad SCADA arhitektuuri ümberkujundamiseks üha enam pilvepõhistele SCADA rakendustele.
Mudeli kontseptsioonid on samad, kuid füüsilised seadmed on sageli digiteeritud ja automatiseeritud, muutes toimingud intuitiivsemaks, paindlikumaks ja skaleeritavamaks.
Tänapäeva kaasaegsed SCADA süsteemid toovad IT paindlikkuse ja funktsionaalsuse juurde parimad juhtimisseadmed. Kaasaegsed SCADA süsteemid on seotud reaalajas toimimisega: juurdepääs, läbipaistvus, kontroll ja otsuste tegemine.
Seitse kuldset reeglit SCADA edu saavutamiseks
SCADA tõeline tõhusus seisneb selle rollis organisatsiooni laiemates eesmärkides.
SCADA on automatiseerimispüramiidi keskmes väga strateegilisel kohal:
Oma toimingute kaudu kontrollib ja jälgib SCADA sissetulevaid andmeid ja toiminguid ettenähtud viisil.
Samuti vastab ja saadab kriitilist teavet MES-i ja ERP-tarkvarasse. Edukas SCADA juurutamine võimaldab teil muuta operatiivandmed kasutatavaks ärianalüüsiks ja planeerimiseks.
1) Süsteemiprobleemid
Teie süsteemivalik peaks olema kooskõlas teie sektori ja tööstuse nõuetega, aga ka müüjaga, kellel on skaleeritavate lahenduste osas tugev maine.
2) Võrgu õige integreerimine
Kas seisakud on ühest süsteemist teise üleminekul vältimatud? Tõsine seisak võib tähendada andmete kadumist, andmete terviklikkuse rikkumist või võimalikku ebatäpset andmeedastust. Planeerige need ettenägematud olukorrad, kuna iga kaotus võib olla katastroofiline.
3) Valmistuda keskkonnaohtudeks
RTU-d annavad operaatoritele turvalisema juurdepääsu asjakohasele teabele. Kuid isegi RTU-d võivad karmi keskkonnaga kokku puutudes kahjustada saada. Valige seadmed, mis vastavad teie piirkonna kliimale ja regulaarsele (või isegi prognoositavale) hooldusgraafikule.
4) Planeerige vananenud üksuste väljavahetamine
Planeeritud vananemisüksus tähendab, et saate planeerida väljavahetamist. Samuti valige kindlasti SCADA komponendid, mis on mõeldud edaspidiseks laienemiseks ja maksimeerige seadmete paindlikkust.
5) Hoidke eemale turvaohtudest
Tarkvara toimimine on sama oluline kui selle rakendamine.
68% IT-spetsialistidest ütleb, et teenuse keelamise rünnakud (tuntud kui DDOS) on kõige levinum viis SCADA-süsteemide häirimiseks ja ärakasutamiseks.
Nii võimas kui SCADA on, on see siiski rünnakute suhtes haavatav.
Osa haavatavusest tuleneb sellest, kuidas tööstuslik asjade internet (IIOT) muudab mõõteriistade ja kontrolli valdkonda.
SCADA küberturvalisus peab olema sama ennetav ja ennustav kui selle seadmete jälgimine ja hooldus.
6) Regulaarne haavatavuse hindamine
Kaaluge ohu ja haavatavuse hindamist, näiteks seadmete tavapärast ja ennetavat hooldust. Rünnakutest teatamisest ei piisa – oma SCADA süsteemivõrgu kaitsmiseks on vaja spetsiaalset ennetusprogrammi.
Ohus on isegi suletud süsteemid, millel puuduvad välised sideliidesed.
See on oluline, vältimatu ja vajalik. Käivitage kõik võimalikud stsenaariumid ja rünnakute tüübid, kasutades sise- või väliseksperte, aga ka kogenud tehnikuid, kes teavad, kuidas välistele rünnakutele reageerida.
7) Leidke tasakaal
SCADA strateegiline positsioon operatiivtehnoloogia ja täiustatud planeerimisalgatuste vahel teeb sellest võimsa tööriista äriteabe jaoks.
Kuid ainult siis, kui saavutate tasakaalu turvalisuse ja integratsiooni vahel. Veenduge, et laiaulatusliku võrgu erinevad süsteemid oleksid koostalitlusvõimelised, samas veenduge, et see ei oleks piisavalt avatud, et ohustada võltsseadmete sissetungimist.
Järeldus
Industrial MAX teab, et SCADA tarkvara on missioonikriitiline. Sertifitseeritud mõõteriistade ja juhtimisintegraatorina oleme näinud, kuidas SCADA on valmis viima oma rolli väärtusliku luurekeskusena järgmisele tasemele.
Selle asemel, et IIOT SCADA süsteemid tegevusest välja ajada, näeme, kuidas sellised prioriteedid nagu paindlikkus ja andmepõhine otsuste tegemine kujundavad ümber tänapäevaste SCADA süsteemide võimalused.
Kuna integratsioon on perekonna asi, ei vii SCADA süsteemid kuhugi.
Selle asemel näeme, kuidas IIOT tunnused, nagu pilvandmetöötlus, mobiilsus ja analüütika, tehisintellekt, masinõpe ja palju muud, on eduka HIM/SCADA tarkvara valiku ja juurutamise näitajad.