SCADA je dio Industry 4.0 talasa - ali da li je to samo hype ili ima mjesta u vašem poslovanju?
To je pitanje koje vrijedi postaviti i odgovoriti, pogotovo ako sada želite ostati konkurentni. Imate mogućnosti i morate znati koje su one.
SCADA aplikacija podržava poslovanje putem daljinskog nadzora. Često se koristi za kontrolu kritičnih funkcija i prikupljanje i dolazne podatke kako bi se vaše operacije odvijale nesmetano.
SCADA je postala ključ za pametniju, isplativiju kontrolu elektroenergetskog sistema. Evo svega što trebate znati da biste bili sigurni da je to pravo za vas.
Šta je SCADA?
SCADA je akronim za nadzornu kontrolu i prikupljanje podataka. SCADA označava automatizovani kontrolni sistem koji se favorizuje u velikim industrijama kao što su nafta i gas, voda, energija, farmaceutski proizvodi i druge velike industrijske, proizvodne, građevinske i inženjerske industrije.
Ali SCADA može biti teško odrediti jer to nije posebna tehnologija - to je proces. Zamislite to kao aplikativni program koji prima operativne podatke o nizu sistema. Aplikacija zatim koristi dolazne podatke za kontrolu i optimizaciju rada sistema na proaktivan ili čak prediktivni način.
Počinjete sa centralizovanim sistemom koji nadgleda i kontroliše lokacije, od jedne fabrike do kompleksnog niza postrojenja rasprostranjenih širom zemlje.
SCADA radi tako što obrađuje ulazne signale sa prekidača i uređaja. Udaljeni korisnici mogu čitati dolazne podatke bez prisutnosti i zatim kontrolirati opremu.
Aplikacija se također oslanja na distribuiranu bazu podataka oznaka ili tačaka u cijeloj fabrici. Ove tačke su informacije o pojedinačnim ulaznim ili izlaznim vrednostima koje govore SCADA sistemu šta se dešava sa opremom koja se nadgleda i kontroliše.
SCADA također hvata i pohranjuje metapodatke kao što su programabilni logički kontroleri (PLC), putanje registara i statistika alarma. Arhitektura zajedno podržava:
- Kontrolirajte industrijske procese s lokalnih ili udaljenih lokacija.
- Praćenje, prikupljanje i obrada podataka u realnom vremenu.
- Direktno komunicirajte sa uređajima kao što su senzori, ventili, pumpe i motori putem HMI softvera.
- Snimanje događaja u datoteke dnevnika.
Kada grafički pogledate SCADA model, lako je vidjeti da je to povratna sprega sa paralelnim granama analize. Na primjer, koristeći temperaturne senzore i RTU, SCADA server prima informacije o informacijama za dalju analizu i donošenje odluka.
Uobičajene komponente SCADA sistema uključuju:
- Udaljena terminalna jedinica (RTU):Terenski uređaj, kao što je PLC, koji prenosi podatke senzora/polja koristeći industrijske protokole za komunikaciju podataka. RTU-ovi su moćniji od PLC-a jer su inteligentni kontroleri koji se koriste za uspostavljanje kontrole nad drugim uređajima, koji zatim automatiziraju industrijske procese.
- Radio/modem:Putem bežičnog prijenosa, radio i modemi šalju i primaju podatke u realnom vremenu na efikasan i pouzdan način.
- Senzori/Pretvornici:Senzori primaju signale od fizičkih sistema, a zatim ih komuniciraju putem telemetrije i kontrolnih sistema. Ovi senzori pomažu tehničaru/operateru SCADA sistema da daljinski meri i prikuplja podatke.
- Ponavljači:Poput satelita, repetitori primaju i reemituju signale na velike udaljenosti, čak i u prisustvu fizičkih prepreka.
- SCADA Master:Master je kontrolna tabla, centralna kontrolna stanica za sve ostale operacije. To može biti jedan računar ili više servera, softverskih aplikacija, RTU-ova i PLC-ova za složenije operacije.
- Softver za praćenje:Softver za praćenje je odgovoran za davanje instrukcija sistemu i uspostavljanje osnovne linije podataka instrukcija. Ove upute usmjeravaju kako sistem komunicira sa svim hardverom, koje vrijednosti se očekuju i koje metrike performansi su potrebne.
- Human Machine Interface (HMI):Kada SCADA host skenira podatke, HMI softver detektuje stanje alarma i govori operateru šta da traži.
SCADA nije samo stvar pogodnosti. To može biti i sigurnosni problem.
Industrije kao što su nafta i gas, elektrane i hidroelektrane, postrojenja za prečišćavanje vode i otpadnih voda i stanice za praćenje životne sredine oslanjaju se na SCADA komunikacije i prikupljanje podataka jer su ti resursi tako udaljeni.
Čak i ako im se može pristupiti, ponekad je sigurnije da operateri postrojenja ostanu budni – posebno ako sistem za daljinsko praćenje može obavljati redovna mjerenja i prikupljanje.
Naftne bušotine, bunari za vodu i elektrane su samo nekoliko primjera sredstava koja se oslanjaju na SCADA arhitekturu koja se oslanja na staromodne operacije telemetrije.
Telemetrijski nadzor
SCADA aplikacije ne bi bile ništa bez nadzora telemetrije.
Telemetrija je kritičan dio pribavljanja, primanja, praćenja i analize pristiglih podataka o stanju opreme u realnom vremenu.
Vremenski sistemi koji mjere, prate i predviđaju vremenske prilike dobar su primjer sistema za praćenje telemetrije. Nadgledanje telemetrije se vrši na daljinu i zahtijeva skup instrumenata za prikupljanje podataka povezanih (čak i bežično) na set IT sistema.
Komunikacija između dva interfejsa se vrši putem tehnologija kao što su radio, ultrazvuk, infracrvena, telefonska ili kompjuterska mreža.
Postoje četiri tipa telemetrijskih jedinica koje se koriste u SCADA:
- ožičeni:Fizički se nalazi unutar postrojenja i uključuje Ethernet, pozivne telefonske linije i iznajmljene linije do udaljenih lokacija.
- bežični:Uključuje bežične mreže u fabrici kao što su Wi-Fi, mobilne, satelitske i radio mreže point-to-point sa repetitorima.
- glasanje:izvještavanje se ovdje zasniva na izuzecima.
- Hibrid:Kombinacija jedne ili više prethodnih jedinica.
Telemetrija postaje sve korisnija s pojavom velikih podataka. Pruža transportni sistem bogat podacima koji se može poboljšati složenom i detaljnom inteligencijom kroz agregaciju u centraliziranom sistemu.
Moderni SCADA sistemi
Moderni SCADA sistemi se sve više oslanjaju na SCADA aplikacije zasnovane na oblaku kako bi ponovo zamislili SCADA arhitekturu.
Koncepti u modelu su isti, ali su fizički uređaji često digitalizirani i automatizirani, čineći operacije intuitivnijim, fleksibilnijim i skalabilnijim.
Današnji moderni SCADA sistemi donose najbolje upravljačke uređaje u fleksibilnost i funkcionalnost IT-a. Moderni SCADA sistemi se odnose na operacije u realnom vremenu: pristup, transparentnost, kontrolu i donošenje odluka.
Sedam zlatnih pravila za SCADA uspjeh
Prava efikasnost SCADA leži u njegovoj ulozi u širim ciljevima organizacije.
SCADA zauzima veoma stratešku poziciju u centru piramide automatizacije:
Kroz svoje operacije, SCADA kontroliše i prati dolazne podatke i operacije kako je predviđeno.
Takođe odgovara i šalje kritične informacije MES-u i ERP softveru. Uspješna implementacija SCADA omogućava vam da operativne podatke pretvorite u praktičnu poslovnu inteligenciju i planiranje.
1) Problemi sa sistemom
Vaš izbor sistema treba da bude u skladu sa zahtevima vašeg sektora i industrije, kao i dobavljača sa jakom reputacijom za skalabilna rešenja.
2) Ispravna integracija vaše mreže
Da li je zastoj neizbježan prilikom migracije s jednog sistema na drugi? Ozbiljni zastoji mogu značiti gubitak podataka, ugrožen integritet podataka ili mogući netačan prijenos podataka. Planirajte ove nepredviđene situacije, jer svaki gubitak može biti katastrofalan.
3) Pripremite se za opasnosti po životnu sredinu
RTU omogućavaju operaterima sigurniji pristup relevantnim informacijama. Ali čak i RTU-ovi mogu biti oštećeni kada su izloženi teškim okruženjima. Odaberite opremu koja odgovara vašoj regionalnoj klimi i redovnom (ili čak predviđenom) rasporedu održavanja.
4) Planirajte zamjenu zastarjelih jedinica
Planirana zastarjela jedinica znači da možete planirati zamjenu. Također, obavezno odaberite SCADA komponente dizajnirane za buduće proširenje i maksimizirajte fleksibilnost opreme.
5) Držite se dalje od sigurnosnih prijetnji
Rad softvera je jednako važan kao i njegova implementacija.
68% IT profesionalaca kaže da su napadi uskraćivanja usluge (poznati kao DDOS) najčešći način ometanja i eksploatacije SCADA sistema.
Koliko god da je SCADA moćna, i dalje je podložna napadima.
Dio ranjivosti dolazi od načina na koji industrijski internet stvari (IIOT) mijenja polje instrumentacije i kontrole.
Cybersecurity za SCADA mora biti proaktivna i prediktivna kao i nadzor i održavanje njenih uređaja.
6) Redovna procjena ranjivosti
Razmotrite procjene prijetnji i ranjivosti, kao što je rutinsko i preventivno održavanje opreme. Nije dovoljno prijaviti napade - da biste zaštitili svoju mrežu SCADA sistema, potreban vam je poseban program prevencije.
Čak su i zatvoreni sistemi bez eksternih komunikacionih interfejsa u opasnosti.
To je vitalno, neizbježno i neophodno. Pokrenite sve moguće scenarije i vrste napada koristeći interne ili eksterne stručnjake, kao i iskusne tehničare koji znaju kako odgovoriti na eksterne napade.
7) Uspostavite ravnotežu
SCADA-in strateški položaj između operativne tehnologije i naprednih inicijativa planiranja čini ga moćnim alatom za poslovnu inteligenciju.
Ali samo ako uspostavite ravnotežu između sigurnosti i integracije. Pobrinite se da različiti sistemi na mreži širokog dometa budu interoperabilni, dok i dalje pazite da nije dovoljno otvoren da rizikuje infiltraciju lažnih uređaja.
Zaključak
Industrial MAX zna da je SCADA softver kritičan za misiju. Kao certificirani integrator instrumentacije i upravljanja, vidjeli smo kako je SCADA spremna da svoju ulogu vrijednog obavještajnog centra podigne na sljedeći nivo.
Umjesto da IIOT izbaci SCADA sisteme iz poslovanja, vidimo kako prioriteti kao što su fleksibilnost i donošenje odluka zasnovano na podacima ponovo zamišljaju mogućnosti modernih SCADA sistema.
Pošto je integracija porodična stvar, SCADA sistemi ne vode nikuda.
Umjesto toga, vidjet ćemo kako su IIOT obilježja kao što su računalstvo u oblaku, mobilnost i analitika, umjetna inteligencija, mašinsko učenje i drugo pokazatelji uspješnog odabira i implementacije HIM/SCADA softvera.