SCADA ialah sebahagian daripada gelombang Industri 4.0 - tetapi adakah ia hanya gembar-gembur atau adakah ia mempunyai tempat dalam perniagaan anda?
Soalan ini patut ditanya dan dijawab, terutamanya jika anda ingin kekal berdaya saing sekarang. Anda mempunyai pilihan, dan anda perlu tahu apa itu.
Aplikasi SCADA menyokong perniagaan melalui pemantauan jarak jauh. Ia sering digunakan untuk mengawal fungsi kritikal dan mengumpul dan data masuk untuk membantu memastikan operasi anda berjalan lancar.
SCADA telah menjadi kunci kepada kawalan sistem kuasa yang lebih bijak dan kos efektif. Berikut ialah semua yang anda perlu tahu untuk memastikan ia sesuai untuk anda.
Apakah SCADA?
SCADA ialah akronim untuk Kawalan Penyeliaan dan Pemerolehan Data. SCADA menandakan sistem kawalan automatik yang digemari dalam industri berskala besar seperti minyak dan gas, air, kuasa, farmaseutikal dan industri perindustrian, pembuatan, pembinaan dan kejuruteraan berskala besar lain.
Tetapi SCADA boleh menjadi sukar untuk dihuraikan kerana ia bukan teknologi khusus - ia adalah satu proses. Fikirkan ia sebagai program aplikasi yang menerima data operasi tentang pelbagai sistem. Aplikasi kemudian menggunakan data masuk untuk mengawal dan mengoptimumkan operasi sistem secara proaktif atau pun ramalan.
Anda bermula dengan sistem berpusat yang memantau dan mengawal tapak, daripada satu loji kepada satu siri tumbuhan kompleks yang tersebar di seluruh negara.
SCADA berfungsi dengan memproses isyarat input daripada suis dan peranti. Pengguna jauh boleh membaca data masuk tanpa hadir dan kemudian mengawal peralatan.
Aplikasi ini juga bergantung pada pangkalan data pengedaran tag atau mata di seluruh loji. Titik ini ialah maklumat tentang nilai input atau output individu yang memberitahu sistem SCADA apa yang berlaku kepada peralatan yang dipantau dan dikawal.
SCADA juga menangkap dan menyimpan metadata seperti pengawal logik boleh atur cara (PLC), laluan daftar dan statistik penggera. Seni bina secara kolektif menyokong:
- Kawal proses perindustrian dari lokasi tempatan atau terpencil.
- Pemantauan, pengumpulan dan pemprosesan data masa nyata.
- Berinteraksi terus dengan peranti seperti penderia, injap, pam dan motor melalui perisian HMI.
- Rekod peristiwa untuk log fail.
Apabila anda melihat model SCADA secara grafik, mudah untuk melihat bahawa ia adalah gelung maklum balas dengan cabang analisis selari. Sebagai contoh, menggunakan penderia suhu dan RTU, pelayan SCADA menerima maklumat tentang maklumat untuk analisis lanjut dan membuat keputusan.
Komponen sistem SCADA biasa termasuk:
- Unit Terminal Jauh (RTU):Peranti medan, seperti PLC, yang menghantar data peranti penderia/medan menggunakan protokol komunikasi data industri. RTU lebih berkuasa daripada PLC kerana ia adalah pengawal pintar yang digunakan untuk menegaskan kawalan ke atas peranti lain, yang kemudiannya mengautomasikan proses industri.
- Radio/Modem:Melalui penghantaran tanpa wayar, radio dan modem menghantar dan menerima data masa nyata dengan cara yang cekap dan boleh dipercayai.
- Penderia/Transduser:Penderia menerima isyarat daripada sistem fizikal dan kemudian menyampaikannya melalui telemetri dan sistem kawalan. Penderia ini membantu juruteknik/pengendali sistem SCADA untuk mengukur dan mengumpul data dari jauh.
- Pengulang:Seperti satelit, pengulang menerima dan menghantar semula isyarat pada jarak yang jauh, walaupun dengan kehadiran halangan fizikal.
- Sarjana SCADA:Induk ialah papan pemuka, stesen kawalan pusat untuk semua operasi lain. Ia mungkin satu komputer atau berbilang pelayan, aplikasi perisian, RTU dan PLC untuk operasi yang lebih kompleks.
- Perisian Pemantauan:Perisian pemantauan bertanggungjawab untuk mengarahkan sistem dan mewujudkan garis dasar arahan data. Arahan ini mengarahkan cara sistem berinteraksi dengan semua perkakasan, nilai yang diharapkan dan metrik prestasi yang diperlukan.
- Antara Muka Mesin Manusia (HMI):Setelah hos SCADA mengimbas data, perisian HMI mengesan keadaan penggera dan memberitahu operator perkara yang perlu dicari.
SCADA bukan hanya soal kemudahan. Ia juga boleh menjadi isu keselamatan.
Industri seperti minyak dan gas, loji kuasa dan hidroelektrik, kemudahan rawatan air dan air sisa, dan stesen pemantauan alam sekitar bergantung pada komunikasi dan pengumpulan data SCADA kerana sumber ini sangat jauh.
Walaupun ia boleh diakses, kadangkala lebih selamat bagi pengendali loji untuk terus berjaga-terutamanya jika sistem pemantauan jauh boleh melakukan usaha pengukuran dan pengumpulan secara tetap.
Telaga minyak, telaga air dan stesen janakuasa hanyalah beberapa contoh aset yang bergantung pada seni bina SCADA yang bergantung pada operasi telemetri kuno.
Pemantauan Telemetri
Aplikasi SCADA tidak akan menjadi apa-apa tanpa pemantauan telemetri.
Telemetri adalah bahagian penting dalam memperoleh, menerima, memantau dan menganalisis data masuk tentang keadaan peralatan dalam masa nyata.
Sistem cuaca yang mengukur, memantau dan meramal cuaca adalah contoh yang baik bagi sistem pemantauan telemetri. Pemantauan telemetri dilakukan dari jauh dan memerlukan satu set instrumen pengumpulan data yang disambungkan (walaupun secara wayarles) kepada satu set sistem IT.
Komunikasi antara kedua-dua antara muka dilakukan melalui teknologi seperti radio, ultrasound, inframerah, telefon, atau rangkaian komputer.
Terdapat empat jenis unit telemetri yang digunakan dalam SCADA:
- berwayar:Terletak secara fizikal di dalam loji dan termasuk Ethernet, talian telefon dail dan talian pajakan ke tapak terpencil.
- wayarles:Termasuk rangkaian wayarles dalam loji seperti Wi-Fi, selular, satelit dan rangkaian radio titik ke titik dengan pengulang.
- Pengundian:pelaporan di sini adalah berdasarkan pengecualian.
- Hibrid:Gabungan satu atau lebih unit terdahulu.
Telemetri menjadi semakin berguna dengan kemunculan data besar. Ia menyediakan sistem pengangkutan yang kaya dengan data yang boleh dipertingkatkan dengan kecerdasan yang kompleks dan terperinci melalui pengagregatan dalam sistem berpusat.
Sistem SCADA Moden
Sistem SCADA moden semakin bergantung pada aplikasi SCADA berasaskan awan untuk membayangkan semula seni bina SCADA.
Konsep dalam model adalah sama, tetapi peranti fizikal selalunya didigitalkan dan diautomatikkan, menjadikan operasi lebih intuitif, fleksibel dan berskala.
Sistem SCADA moden hari ini membawa peranti kawalan terbaik kepada fleksibiliti dan kefungsian IT. Sistem SCADA moden adalah mengenai operasi masa nyata: akses, ketelusan, kawalan dan membuat keputusan.
Tujuh Peraturan Emas untuk Kejayaan SCADA
Keberkesanan sebenar SCADA terletak pada peranannya dalam matlamat organisasi yang lebih luas.
SCADA menduduki kedudukan yang sangat strategik di tengah-tengah piramid automasi:
Melalui operasinya, SCADA mengawal dan memantau data dan operasi masuk seperti yang dimaksudkan.
Ia juga bertindak balas dan menghantar maklumat kritikal kepada perisian MES dan ERP. Pelaksanaan SCADA yang berjaya membolehkan anda menukar data operasi menjadi risikan dan perancangan perniagaan yang boleh diambil tindakan.
1) Isu sistem
Pilihan sistem anda hendaklah selaras dengan keperluan sektor dan industri anda, serta vendor yang mempunyai reputasi kukuh untuk penyelesaian berskala.
2) Mengintegrasikan rangkaian anda dengan betul
Adakah masa henti tidak dapat dielakkan apabila berhijrah dari satu sistem ke sistem yang lain? Masa henti yang teruk boleh bermakna kehilangan data, integriti data terjejas atau kemungkinan pemindahan data yang tidak tepat. Rancang untuk kejadian luar jangka ini, kerana sebarang kerugian boleh menjadi malapetaka.
3) Bersedia menghadapi bahaya alam sekitar
RTU memberi operator akses yang lebih selamat kepada maklumat yang berkaitan. Tetapi RTU pun boleh rosak apabila terdedah kepada persekitaran yang keras. Pilih peralatan yang memenuhi iklim serantau anda dan jadual penyelenggaraan biasa (atau ramalan).
4) Merancang untuk Mengganti Unit Usang
Unit usang yang dirancang bermakna anda boleh merancang untuk penggantian. Juga, pastikan anda memilih komponen SCADA yang direka untuk pengembangan masa hadapan dan memaksimumkan fleksibiliti peralatan.
5) Jauhi ancaman keselamatan
Pengendalian perisian adalah sama pentingnya dengan pelaksanaannya.
68% profesional IT mengatakan bahawa serangan penafian perkhidmatan (dikenali sebagai DDOS) adalah cara paling biasa untuk mengganggu dan mengeksploitasi sistem SCADA.
Sekuat mana SCADA, ia masih terdedah kepada serangan.
Sebahagian daripada kelemahan datang daripada cara Internet Industri Perkara (IIOT) mengubah bidang instrumentasi dan kawalan.
Keselamatan Siber untuk SCADA perlu proaktif dan ramalan seperti pemantauan dan penyelenggaraan perantinya.
6) Penilaian kelemahan yang kerap
Pertimbangkan penilaian ancaman dan kelemahan, seperti penyelenggaraan rutin dan pencegahan peralatan. Ia tidak mencukupi untuk melaporkan serangan - untuk melindungi rangkaian sistem SCADA anda, anda memerlukan program pencegahan khusus.
Malah sistem tertutup tanpa antara muka komunikasi luaran juga berisiko.
Ia penting, tidak dapat dielakkan dan perlu. Jalankan semua kemungkinan senario dan jenis serangan menggunakan pakar dalaman atau luaran, serta juruteknik berpengalaman yang tahu cara bertindak balas terhadap serangan luaran.
7) Buat keseimbangan
Kedudukan strategik SCADA antara teknologi operasi dan inisiatif perancangan lanjutan menjadikannya alat yang berkuasa untuk risikan perniagaan.
Tetapi hanya jika anda mencapai keseimbangan antara keselamatan dan penyepaduan. Pastikan sistem yang berbeza pada rangkaian yang luas boleh beroperasi, sambil memastikan ia tidak cukup terbuka untuk berisiko penyusupan oleh peranti penyangak.
Kesimpulan
Industrial MAX tahu bahawa perisian SCADA adalah misi kritikal. Sebagai penyepadu instrumentasi dan kawalan yang diperakui, kami telah melihat bagaimana SCADA bersedia untuk mengambil peranannya sebagai pusat risikan yang berharga ke peringkat seterusnya.
Daripada IIOT memacu sistem SCADA daripada perniagaan, kami melihat bagaimana keutamaan seperti fleksibiliti dan membuat keputusan berasaskan data membayangkan semula keupayaan sistem SCADA moden.
Memandangkan integrasi adalah urusan keluarga, sistem SCADA tidak ke mana-mana.
Sebaliknya, kita akan melihat bagaimana ciri IIOT seperti pengkomputeran awan, mobiliti dan analitik, kecerdasan buatan, pembelajaran mesin dan banyak lagi adalah penunjuk pemilihan dan penggunaan perisian HIM/SCADA yang berjaya.