SCADA является частью волны Industry 4.0 — но является ли это просто шумихой или ей есть место в вашем бизнесе?
Это вопрос, который стоит задать и на который стоит ответить, особенно если вы хотите оставаться конкурентоспособными сейчас. У вас есть варианты, и вам нужно знать, каковы они.
Приложение SCADA поддерживает бизнес посредством удаленного мониторинга. Оно часто используется для управления критически важными функциями и сбора входящих данных, чтобы помочь поддерживать бесперебойную работу ваших операций.
SCADA стала ключом к более разумному и экономичному управлению энергосистемой. Вот все, что вам нужно знать, чтобы убедиться, что это подходит именно вам.
Что такое SCADA?
SCADA — это аббревиатура от Supervisory Control and Data Acquisition (диспетчерское управление и сбор данных). SCADA обозначает автоматизированную систему управления, которая применяется в таких крупных отраслях, как нефтегазовая, водоснабжение, энергетика, фармацевтика и другие крупные промышленные, производственные, строительные и машиностроительные отрасли.
Но SCADA может быть трудно определить, потому что это не конкретная технология — это процесс. Подумайте о ней как о прикладной программе, которая получает эксплуатационные данные о ряде систем. Затем приложение использует входящие данные для управления и оптимизации работы системы в проактивной или даже предиктивной манере.
Вы начинаете с централизованной системы, которая контролирует и управляет объектами: от одного завода до сложной сети заводов, разбросанных по всей стране.
SCADA работает, обрабатывая входные сигналы от переключателей и устройств. Удаленные пользователи могут считывать входящие данные без своего присутствия, а затем управлять оборудованием.
Приложение также опирается на распределенную базу данных тегов или точек по всему заводу. Эти точки представляют собой информацию об отдельных входных или выходных значениях, которые сообщают системе SCADA, что происходит с контролируемым и управляемым оборудованием.
SCADA также собирает и хранит метаданные, такие как программируемые логические контроллеры (ПЛК), пути регистров и статистика тревог. Архитектура в совокупности поддерживает:
- Управляйте производственными процессами локально или удаленно.
- Мониторинг, сбор и обработка данных в режиме реального времени.
- Взаимодействуйте напрямую с такими устройствами, как датчики, клапаны, насосы и двигатели, с помощью программного обеспечения HMI.
- Запись событий в файлы журналов.
При графическом просмотре модели SCADA легко увидеть, что это контур обратной связи с параллельными ветвями анализа. Например, с помощью датчиков температуры и RTU сервер SCADA получает информацию об информации для дальнейшего анализа и принятия решений.
Общие компоненты системы SCADA включают в себя:
- Удаленный терминал (RTU):Полевое устройство, например ПЛК, которое передает данные датчиков/полевых устройств с использованием промышленных протоколов передачи данных. RTU мощнее ПЛК, поскольку они представляют собой интеллектуальные контроллеры, которые используются для осуществления контроля над другими устройствами, которые затем автоматизируют промышленные процессы.
- Радио/Модем:Благодаря беспроводной передаче радиостанции и модемы эффективно и надежно отправляют и получают данные в режиме реального времени.
- Датчики/преобразователи:Датчики получают сигналы от физических систем, а затем передают их через системы телеметрии и управления. Эти датчики помогают техническому специалисту/оператору системы SCADA измерять и собирать данные удаленно.
- Ретрансляторы:Как и спутники, ретрансляторы принимают и ретранслируют сигналы на большие расстояния, даже при наличии физических препятствий.
- Мастер SCADA:Мастер — это панель управления, центральная станция управления для всех остальных операций. Это может быть один компьютер или несколько серверов, программных приложений, RTU и PLC для более сложных операций.
- Программное обеспечение для мониторинга:Программное обеспечение для мониторинга отвечает за инструктирование системы и установление базовых инструкций по данным. Эти инструкции определяют, как система взаимодействует со всем оборудованием, какие значения ожидаются и какие показатели производительности требуются.
- Человеко-машинный интерфейс (HMI):После того, как хост SCADA сканирует данные, программное обеспечение HMI обнаруживает состояние тревоги и сообщает оператору, на что следует обратить внимание.
SCADA — это не просто вопрос удобства. Это также может быть проблемой безопасности.
Такие отрасли, как нефтегазовая, электро- и гидроэлектростанции, водоочистные сооружения и станции мониторинга окружающей среды, полагаются на связь и сбор данных SCADA, поскольку эти ресурсы находятся очень далеко.
Даже если к ним есть доступ, операторам предприятий иногда безопаснее не спать, особенно если система удаленного мониторинга может выполнять регулярные измерения и сбор данных.
Нефтяные скважины, водозаборные скважины и электростанции — вот лишь несколько примеров активов, которые используют архитектуры SCADA, основанные на устаревших операциях телеметрии.
Телеметрический мониторинг
Приложения SCADA были бы бесполезны без телеметрического мониторинга.
Телеметрия является важнейшей частью сбора, получения, мониторинга и анализа входящих данных о состоянии оборудования в режиме реального времени.
Метеорологические системы, которые измеряют, контролируют и предсказывают погоду, являются хорошим примером системы телеметрического мониторинга. Телеметрический мониторинг осуществляется удаленно и требует набора инструментов сбора данных, подключенных (даже беспроводным способом) к набору ИТ-систем.
Связь между двумя интерфейсами осуществляется с помощью таких технологий, как радио, ультразвук, инфракрасное излучение, телефон или компьютерные сети.
В SCADA используются четыре типа телеметрических устройств:
- Проводной:Физически расположен на территории предприятия и включает Ethernet, коммутируемые телефонные линии и выделенные линии для удаленных объектов.
- Беспроводная связь:Включает в себя внутризаводские беспроводные сети, такие как Wi-Fi, сотовые, спутниковые и двухточечные радиосети с ретрансляторами.
- Голосование:Отчетность здесь основана на исключениях.
- Гибридный:Комбинация одного или нескольких предыдущих блоков.
Телеметрия становится все более полезной с появлением больших данных. Она обеспечивает богатую данными транспортную систему, которую можно улучшить с помощью сложного и подробного интеллекта посредством агрегации в централизованной системе.
Современные системы SCADA
Современные системы SCADA все чаще используют облачные приложения SCADA для переосмысления архитектуры SCADA.
Концепции в модели те же самые, но физические устройства часто оцифрованы и автоматизированы, что делает операции более интуитивными, гибкими и масштабируемыми.
Современные системы SCADA сегодня привносят лучшие устройства управления в гибкость и функциональность ИТ. Современные системы SCADA — это все о операциях в реальном времени: доступ, прозрачность, контроль и принятие решений.
Семь золотых правил успеха SCADA
Истинная эффективность SCADA заключается в ее роли в достижении более широких целей организации.
SCADA занимает очень стратегическое положение в центре пирамиды автоматизации:
В ходе своей работы SCADA контролирует и отслеживает входящие данные и операции по назначению.
Он также отвечает и отправляет критически важную информацию в программное обеспечение MES и ERP. Успешное внедрение SCADA позволяет вам превратить операционные данные в действенную бизнес-аналитику и планирование.
1) Системные проблемы
Выбранная вами система должна соответствовать требованиям вашего сектора и отрасли, а также должна принадлежать поставщику с надежной репутацией в области масштабируемых решений.
2) Правильная интеграция вашей сети
Неизбежен ли простой при переходе с одной системы на другую? Серьезный простой может означать потерю данных, нарушение целостности данных или возможную неточную передачу данных. Планируйте эти непредвиденные обстоятельства, поскольку любая потеря может быть катастрофической.
3) Подготовьтесь к экологическим опасностям
RTU предоставляют операторам более безопасный доступ к соответствующей информации. Но даже RTU могут быть повреждены при воздействии суровых условий. Выбирайте оборудование, которое соответствует вашему региональному климату и регулярному (или даже прогнозируемому) графику технического обслуживания.
4) План замены устаревших единиц
Планируемое устаревание означает, что вы можете планировать замену. Кроме того, обязательно выбирайте компоненты SCADA, рассчитанные на будущее расширение и максимальную гибкость оборудования.
5) Держитесь подальше от угроз безопасности
Эксплуатация программного обеспечения так же важна, как и его реализация.
68% ИТ-специалистов утверждают, что атаки типа «отказ в обслуживании» (известные как DDOS) являются наиболее распространенным способом нарушения работы и взлома систем SCADA.
Несмотря на всю мощь SCADA, она все равно уязвима для атак.
Уязвимость частично обусловлена тем, как промышленный Интернет вещей (IIOT) меняет сферу измерительных приборов и управления.
Кибербезопасность SCADA должна быть столь же проактивной и прогнозируемой, как мониторинг и обслуживание ее устройств.
6) Регулярная оценка уязвимости
Рассмотрите оценки угроз и уязвимостей, такие как плановое и профилактическое обслуживание оборудования. Недостаточно сообщать об атаках — для защиты вашей сети системы SCADA вам нужна специальная программа профилактики.
Под угрозой находятся даже закрытые системы без внешних интерфейсов связи.
Это жизненно важно, неизбежно и необходимо. Прогоните все возможные сценарии и типы атак с помощью внутренних или внешних экспертов, а также опытных техников, которые знают, как реагировать на внешние атаки.
7) Найдите баланс
Стратегическое положение SCADA между операционными технологиями и передовыми инициативами планирования делает ее мощным инструментом бизнес-аналитики.
Но только если вы найдете баланс между безопасностью и интеграцией. Убедитесь, что различные системы в широкомасштабной сети совместимы, но при этом убедитесь, что она не достаточно открыта, чтобы подвергаться риску проникновения несанкционированных устройств.
Заключение
Industrial MAX знает, что программное обеспечение SCADA критически важно для выполнения миссии. Как сертифицированный интегратор контрольно-измерительных приборов и систем управления, мы увидели, как SCADA готова вывести свою роль ценного центра интеллектуального анализа на новый уровень.
Вместо того чтобы из-за промышленного Интернета вещей системы SCADA оказались вытеснены из бизнеса, мы видим, как такие приоритеты, как гибкость и принятие решений на основе данных, переосмысливают возможности современных систем SCADA.
Поскольку интеграция — дело семейное, системы SCADA никуда не денутся.
Вместо этого мы увидим, как отличительные черты IIoT, такие как облачные вычисления, мобильность и аналитика, искусственный интеллект, машинное обучение и многое другое, являются индикаторами успешного выбора и развертывания программного обеспечения HIM/SCADA.