A SCADA az Industry 4.{1}} hullám része – de ez csak hírverés, vagy van helye az Ön vállalkozásában?
Érdemes feltenni és megválaszolni ezt a kérdést, különösen, ha most versenyképes akarsz maradni. Vannak lehetőségeid, és tudnod kell, mik azok.
A SCADA-alkalmazások távfelügyeleten keresztül támogatják az üzletet. Gyakran használják kritikus funkciók vezérlésére, valamint a műveletek zökkenőmentes működése érdekében bejövő és adatgyűjtésre.
A SCADA az intelligensebb, költséghatékonyabb energiarendszer-vezérlés kulcsává vált. Itt van minden, amit tudnia kell, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelelő-e az Ön számára.
Mi az a SCADA?
A SCADA a Supervisory Control and Data Acquisition rövidítése. A SCADA olyan automatizált vezérlőrendszert jelöl, amelyet olyan nagy iparágakban használnak, mint az olaj- és gázipar, a víz, az energia, a gyógyszeripar és más nagyszabású ipari, gyártási, építőipari és mérnöki iparágak.
De a SCADA-t nehéz lehet meghatározni, mert ez nem egy speciális technológia, hanem egy folyamat. Tekintsd úgy, mint egy alkalmazási programot, amely számos rendszer működési adatait fogadja. Az alkalmazás ezután a bejövő adatok segítségével proaktív vagy akár prediktív módon vezérli és optimalizálja a rendszer működését.
Kezdje egy központosított rendszerrel, amely felügyeli és ellenőrzi a telephelyeket, az egyetlen üzemtől az országszerte elterjedt üzemek összetett sorozatáig.
A SCADA a kapcsolóktól és eszközöktől érkező bemeneti jelek feldolgozásával működik. A távoli felhasználók jelenlétük nélkül is elolvashatják a bejövő adatokat, majd vezérelhetik a berendezést.
Az alkalmazás a címkék vagy pontok elosztott adatbázisára is támaszkodik az egész üzemben. Ezek a pontok az egyes bemeneti vagy kimeneti értékekre vonatkozó információk, amelyek megmondják a SCADA rendszernek, hogy mi történik a felügyelt és vezérelt berendezéssel.
A SCADA emellett rögzíti és tárolja a metaadatokat, például a programozható logikai vezérlőket (PLC), a regiszter útvonalakat és a riasztási statisztikákat. Az architektúra együttesen támogatja:
- Irányítsd az ipari folyamatokat helyi vagy távoli helyekről.
- Valós idejű adatfigyelés, -gyűjtés és -feldolgozás.
- Közvetlenül interakcióba léphet olyan eszközökkel, mint az érzékelők, szelepek, szivattyúk és motorok a HMI szoftveren keresztül.
- Rögzítse az eseményeket a naplófájlokba.
Ha egy SCADA-modellt grafikusan tekint meg, könnyen belátható, hogy ez egy visszacsatolási hurok párhuzamos elemzési ágakkal. Például hőmérséklet-érzékelők és RTU-k segítségével a SCADA szerver információkat kap az információkról további elemzés és döntéshozatal céljából.
A SCADA rendszer általános összetevői a következők:
- Távoli terminálegység (RTU):Olyan terepi eszköz, mint például a PLC, amely ipari adatkommunikációs protokollok segítségével továbbítja az érzékelők/terepi eszközök adatait. Az RTU-k erősebbek, mint a PLC-k, mivel intelligens vezérlők, amelyeket más eszközök feletti irányítás biztosítására használnak, amelyek aztán automatizálják az ipari folyamatokat.
- Rádió/modem:A vezeték nélküli átvitel révén a rádiók és modemek valós idejű adatokat küldenek és fogadnak hatékonyan és megbízhatóan.
- Érzékelők/átalakítók:Az érzékelők a fizikai rendszerektől érkező jeleket fogadják, majd telemetriai és vezérlőrendszereken keresztül továbbítják azokat. Ezek az érzékelők segítik a SCADA rendszer technikusát/üzemeltetőjét az adatok távoli mérésében és gyűjtésében.
- Ismétlők:A műholdakhoz hasonlóan az átjátszók is nagy távolságra veszik és továbbítják a jeleket, még fizikai akadályok jelenlétében is.
- SCADA mester:A mester a műszerfal, az összes többi művelet központi vezérlőállomása. Ez lehet egyetlen számítógép vagy több szerver, szoftveralkalmazás, RTU és PLC a bonyolultabb műveletekhez.
- Monitoring szoftver:A felügyeleti szoftver felelős a rendszer utasításaiért és az adatutasítások alapvonalának kialakításáért. Ezek az utasítások irányítják, hogy a rendszer hogyan működik együtt az összes hardverrel, milyen értékeket várnak el, és milyen teljesítménymutatókra van szükség.
- Human Machine Interface (HMI):Amint a SCADA gazdagép adatokat keres, a HMI szoftver riasztási állapotot észlel, és közli a kezelővel, hogy mit kell keresnie.
A SCADA nem csak a kényelem kérdése. Ez biztonsági probléma is lehet.
Az olyan iparágak, mint az olaj- és gázipar, az erőművek és a vízerőművek, a víz- és szennyvíztisztító létesítmények, valamint a környezeti megfigyelő állomások a SCADA kommunikációra és adatgyűjtésre támaszkodnak, mivel ezek az erőforrások olyan távoliak.
Még ha elérhetők is, néha biztonságosabb az üzem kezelői számára, hogy ébren maradjanak – különösen, ha a távfelügyeleti rendszer rendszeres mérési és gyűjtési erőfeszítéseket tud végezni.
Az olajkutak, vízkutak és erőművek csak néhány példa a régimódi telemetriai műveletekre támaszkodó SCADA architektúrákra támaszkodó eszközökre.
Telemetriás megfigyelés
A SCADA alkalmazások semmit sem érnének telemetriás megfigyelés nélkül.
A telemetria kritikus része a berendezések állapotára vonatkozó bejövő adatok valós idejű megszerzésének, fogadásának, figyelésének és elemzésének.
Az időjárást mérő, figyelő és előrejelző időjárási rendszerek jó példái a telemetriás megfigyelőrendszernek. A telemetriai megfigyelés távolról történik, és adatgyűjtő eszközökre van szükség, amelyek (akár vezeték nélkül is) csatlakoznak egy sor informatikai rendszerhez.
A két interfész közötti kommunikáció olyan technológiákon keresztül történik, mint a rádió, ultrahang, infravörös, telefon vagy számítógépes hálózatok.
A SCADA-ban négyféle telemetriai egységet használnak:
- Vezetékes:Fizikailag az üzemen belül található, és magában foglalja az Ethernetet, a betárcsázós telefonvonalakat és a távoli telephelyek bérelt vonalait.
- Vezeték nélküli:Tartalmazza az üzemen belüli vezeték nélküli hálózatokat, például Wi-Fi-t, mobil-, műholdas és pont-pont rádióhálózatokat átjátszókkal.
- Szavazás:a jelentés itt kivételeken alapul.
- Hibrid:Egy vagy több korábbi egység kombinációja.
A telemetria a big data megjelenésével egyre hasznosabbá válik. Adatokban gazdag szállítási rendszert biztosít, amely komplex és részletes intelligenciával bővíthető központi rendszerben történő aggregálással.
Modern SCADA rendszerek
A modern SCADA rendszerek egyre inkább a felhő alapú SCADA alkalmazásokra támaszkodnak a SCADA architektúra újragondolásához.
A modellben szereplő fogalmak megegyeznek, de a fizikai eszközök gyakran digitalizáltak és automatizáltak, így a műveletek intuitívabbak, rugalmasabbak és méretezhetőbbek.
A mai modern SCADA rendszerek a legjobb vezérlőeszközöket hozzák az IT rugalmasságához és funkcionalitásához. A modern SCADA rendszerek a valós idejű műveletekről szólnak: hozzáférésről, átláthatóságról, vezérlésről és döntéshozatalról.
Hét aranyszabály a SCADA sikeréhez
A SCADA valódi hatékonysága a szervezet tágabb céljaiban betöltött szerepében rejlik.
A SCADA nagyon stratégiai helyet foglal el az automatizálási piramis közepén:
Működésein keresztül a SCADA rendeltetésszerűen ellenőrzi és felügyeli a bejövő adatokat és műveleteket.
Ezenkívül kritikus információkat küld a MES-nek és az ERP-szoftvernek. A sikeres SCADA implementáció lehetővé teszi, hogy a működési adatokat működőképes üzleti intelligenciává és tervezéssé alakítsa.
1) Rendszerproblémák
A rendszerválasztásnak összhangban kell lennie az ágazat és az iparág követelményeivel, valamint egy olyan szállítóval, amely nagy hírnévvel rendelkezik a méretezhető megoldások terén.
2) A hálózat megfelelő integrálása
Elkerülhetetlen az állásidő az egyik rendszerről a másikra való áttéréskor? Súlyos leállás adatvesztést, adatsértetlenséget vagy esetleges pontatlan adatátvitelt jelenthet. Tervezze meg ezeket a váratlan eseményeket, mivel minden veszteség katasztrofális lehet.
3) Készüljön fel a környezeti veszélyekre
Az RTU-k biztonságosabb hozzáférést biztosítanak az üzemeltetőknek a releváns információkhoz. De még az RTU-k is megsérülhetnek, ha zord környezetnek vannak kitéve. Válasszon olyan felszerelést, amely megfelel a regionális éghajlatnak és a rendszeres (vagy akár előrejelző) karbantartási ütemtervnek.
4) Tervezze meg az elavult egységek cseréjét
A tervezett elavult egység azt jelenti, hogy megtervezheti a cserét. Ügyeljen arra is, hogy a jövőbeni bővítéshez tervezett SCADA-komponenseket válasszon, és maximalizálja a berendezések rugalmasságát.
5) Maradjon távol a biztonsági fenyegetésektől
A szoftver működése ugyanolyan fontos, mint a megvalósítása.
Az informatikai szakemberek 68%-a szerint a szolgáltatásmegtagadási támadások (DDOS néven ismert) a SCADA-rendszerek megzavarásának és kihasználásának leggyakoribb módja.
Bármilyen erős is a SCADA, még mindig sebezhető a támadásokkal szemben.
A sebezhetőség egy része abból adódik, ahogy az ipari dolgok internete (IIOT) megváltoztatja a műszerezés és vezérlés területét.
A SCADA kiberbiztonságának éppolyan proaktívnak és előrejelzőnek kell lennie, mint az eszközei megfigyelésének és karbantartásának.
6) Rendszeres sérülékenységértékelés
Fontolja meg a fenyegetettség és a sebezhetőség értékelését, például a berendezések rutinszerű és megelőző karbantartását. Nem elég jelenteni a támadásokat – a SCADA rendszerhálózat védelméhez speciális megelőzési programra van szükség.
Még a külső kommunikációs interfészekkel nem rendelkező zárt rendszerek is veszélyben vannak.
Létfontosságú, elkerülhetetlen és szükséges. Futtasson le minden lehetséges forgatókönyvet és támadástípust belső vagy külső szakértők, valamint tapasztalt technikusok segítségével, akik tudják, hogyan kell válaszolni a külső támadásokra.
7) Találja meg az egyensúlyt
A SCADA stratégiai pozíciója az operatív technológia és a fejlett tervezési kezdeményezések között az üzleti intelligencia hatékony eszközévé teszi.
De csak akkor, ha egyensúlyt talál a biztonság és az integráció között. Győződjön meg arról, hogy egy széles körű hálózat különböző rendszerei együttműködnek, ugyanakkor ügyeljen arra, hogy az ne legyen elég nyitott ahhoz, hogy kockáztassa a szélhámos eszközök beszivárgását.
Következtetés
Az Industrial MAX tudja, hogy a SCADA szoftver kritikus fontosságú. Tanúsított műszer- és vezérlésintegrátorként láthattuk, hogy a SCADA mennyire készen áll arra, hogy értékes intelligenciaközpontként betöltött szerepét a következő szintre emelje.
Ahelyett, hogy az IIOT kiszorítaná a SCADA rendszereket az üzletből, azt látjuk, hogy az olyan prioritások, mint a rugalmasság és az adatvezérelt döntéshozatal újragondolják a modern SCADA rendszerek képességeit.
Mivel az integráció családi ügy, a SCADA rendszerek nem vezetnek sehova.
Ehelyett látni fogjuk, hogy az olyan IIOT-jellemzők, mint a felhőalapú számítástechnika, a mobilitás és az elemzés, a mesterséges intelligencia, a gépi tanulás és egyebek a sikeres HIM/SCADA szoftverek kiválasztását és telepítését jelzik.