SCADA is onderdeel van de Industry 4.0-golf. Is het een hype of heeft het ook een plek in uw bedrijf?
Het is een vraag die de moeite waard is om te stellen en te beantwoorden, vooral als je nu competitief wilt blijven. Je hebt opties en je moet weten wat die zijn.
Een SCADA-applicatie ondersteunt een bedrijf via remote monitoring. Het wordt vaak gebruikt om kritieke functies te controleren en binnenkomende data te verzamelen om uw activiteiten soepel te laten verlopen.
SCADA is de sleutel geworden tot slimmere, kosteneffectievere besturing van energiesystemen. Hier is alles wat u moet weten om er zeker van te zijn dat het geschikt is voor u.
Wat is SCADA?
SCADA is de afkorting voor Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA staat voor een geautomatiseerd controlesysteem dat vooral wordt gebruikt in grootschalige sectoren zoals de olie- en gasindustrie, watervoorziening, energie, farmaceutische industrie en andere grootschalige industriële, productie-, bouw- en machinebouwsectoren.
Maar SCADA kan lastig te omschrijven zijn, omdat het geen specifieke technologie is - het is een proces. Zie het als een applicatieprogramma dat operationele data over een reeks systemen ontvangt. De applicatie gebruikt de binnenkomende data vervolgens om de werking van het systeem op een proactieve of zelfs voorspellende manier te controleren en optimaliseren.
U begint met een gecentraliseerd systeem dat locaties bewaakt en bestuurt, van één enkele fabriek tot een complexe reeks fabrieken verspreid over het land.
SCADA werkt door invoersignalen van schakelaars en apparaten te verwerken. Externe gebruikers kunnen binnenkomende gegevens lezen zonder aanwezig te zijn en vervolgens de apparatuur bedienen.
De applicatie vertrouwt ook op een gedistribueerde database van tags of punten in de hele fabriek. Deze punten zijn informatie over individuele invoer- of uitvoerwaarden die het SCADA-systeem vertellen wat er gebeurt met de apparatuur die wordt bewaakt en bestuurd.
SCADA legt ook metadata vast en slaat deze op, zoals programmeerbare logische controllers (PLC's), registerpaden en alarmstatistieken. De architectuur ondersteunt gezamenlijk:
- Beheer industriële processen vanaf lokale of externe locaties.
- Realtime gegevensbewaking, -verzameling en -verwerking.
- Communiceer rechtstreeks met apparaten zoals sensoren, kleppen, pompen en motoren via HMI-software.
- Gebeurtenissen vastleggen in logbestanden.
Wanneer u een SCADA-model grafisch bekijkt, is het gemakkelijk te zien dat het een feedbacklus is met parallelle analysetakken. Bijvoorbeeld, met behulp van temperatuursensoren en RTU's ontvangt de SCADA-server informatie over de informatie voor verdere analyse en besluitvorming.
Veelvoorkomende SCADA-systeemcomponenten zijn:
- Remote Terminal Unit (RTU):Een veldapparaat, zoals een PLC, dat sensor-/veldapparaatgegevens verzendt met behulp van industriële datacommunicatieprotocollen. RTU's zijn krachtiger dan PLC's omdat het intelligente controllers zijn die worden gebruikt om controle uit te oefenen over andere apparaten, die vervolgens industriële processen automatiseren.
- Radio/Modem:Via draadloze transmissie verzenden en ontvangen radio's en modems realtime gegevens op een efficiënte en betrouwbare manier.
- Sensoren/Transducers:Sensoren ontvangen signalen van fysieke systemen en communiceren deze vervolgens via telemetrie- en controlesystemen. Deze sensoren helpen de technicus/operator van een SCADA-systeem om op afstand gegevens te meten en te verzamelen.
- Herhalers:Net als satellieten ontvangen en verzenden repeaters signalen over grote afstanden, zelfs als er fysieke obstakels zijn.
- SCADA-meester:De master is het dashboard, het centrale controlestation voor alle andere handelingen. Het kan een enkele computer zijn of meerdere servers, softwaretoepassingen, RTU's en PLC's voor complexere handelingen.
- Bewakingssoftware:De monitoringsoftware is verantwoordelijk voor het instrueren van het systeem en het vaststellen van een basislijn van data-instructies. Deze instructies bepalen hoe het systeem met alle hardware communiceert, welke waarden worden verwacht en welke prestatiemetingen vereist zijn.
- Menselijke machine-interface (HMI):Zodra de SCADA-host naar gegevens scant, detecteert de HMI-software een alarmsituatie en vertelt de operator waar hij op moet letten.
SCADA is niet alleen een kwestie van gemak. Het kan ook een beveiligingsprobleem zijn.
Industrieën zoals de olie- en gasindustrie, energie- en waterkrachtcentrales, water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties en milieucontrolestations zijn afhankelijk van SCADA-communicatie en gegevensverzameling omdat deze bronnen zich op zo'n afgelegen locatie bevinden.
Ook al zijn ze toegankelijk, dan nog is het voor de operators van de centrale soms veiliger om wakker te blijven. Dit geldt vooral als het systeem voor bewaking op afstand regelmatig metingen kan uitvoeren en gegevens kan verzamelen.
Oliebronnen, waterbronnen en energiecentrales zijn slechts enkele voorbeelden van activa die afhankelijk zijn van SCADA-architecturen die op ouderwetse telemetriebewerkingen zijn gebaseerd.
Telemetriebewaking
SCADA-toepassingen zouden niets zijn zonder telemetriebewaking.
Telemetrie is een essentieel onderdeel van het verkrijgen, ontvangen, bewaken en analyseren van binnenkomende gegevens over de staat van apparatuur in realtime.
Weersystemen die het weer meten, monitoren en voorspellen zijn een goed voorbeeld van een telemetriemonitoringsysteem. Telemetriemonitoring wordt op afstand uitgevoerd en vereist een set gegevensverzamelingsinstrumenten die (zelfs draadloos) zijn verbonden met een set IT-systemen.
De communicatie tussen de twee interfaces vindt plaats via technologieën zoals radio, ultrageluid, infrarood, telefoon en computernetwerken.
Er zijn vier typen telemetrie-eenheden die in SCADA worden gebruikt:
- Bedraad:Deze bevinden zich fysiek in de fabriek en omvatten Ethernet, inbellijnen en geleasede lijnen naar externe locaties.
- Draadloze:Omvat draadloze netwerken in de fabriek, zoals wifi, mobiele telefonie, satelliet en point-to-point radionetwerken met repeaters.
- Stemmen:De rapportage hier is gebaseerd op uitzonderingen.
- Hybride:Een combinatie van één of meer eerdere eenheden.
Telemetrie wordt steeds nuttiger met de komst van big data. Het biedt een datarijk transportsysteem dat kan worden uitgebreid met complexe en gedetailleerde intelligentie door aggregatie in een gecentraliseerd systeem.
Moderne SCADA-systemen
Moderne SCADA-systemen vertrouwen steeds meer op cloudgebaseerde SCADA-toepassingen om de SCADA-architectuur opnieuw vorm te geven.
De concepten in het model zijn hetzelfde, maar de fysieke apparaten zijn vaak gedigitaliseerd en geautomatiseerd, waardoor de handelingen intuïtiever, flexibeler en schaalbaarder worden.
De moderne SCADA-systemen van vandaag brengen de beste controleapparaten naar de flexibiliteit en functionaliteit van IT. Moderne SCADA-systemen draaien allemaal om realtime-bewerkingen: toegang, transparantie, controle en besluitvorming.
Zeven gouden regels voor SCADA-succes
De werkelijke effectiviteit van SCADA ligt in de rol die het speelt in de bredere doelstellingen van de organisatie.
SCADA neemt een zeer strategische positie in, in het centrum van de automatiseringspiramide:
SCADA controleert en bewaakt via haar activiteiten de binnenkomende gegevens en activiteiten zoals bedoeld.
Het reageert ook en stuurt kritische informatie naar MES- en ERP-software. Een succesvolle SCADA-implementatie stelt u in staat om operationele data om te zetten in bruikbare business intelligence en planning.
1) Systeemproblemen
De door u gekozen systemen moeten aansluiten bij de eisen van uw sector en branche en moeten aansluiten bij de reputatie van een leverancier op het gebied van schaalbare oplossingen.
2) Uw netwerk correct integreren
Is downtime onvermijdelijk bij het migreren van het ene systeem naar het andere? Ernstige downtime kan dataverlies, aangetast data-integriteit of mogelijk onjuiste dataoverdracht betekenen. Houd rekening met deze eventualiteiten, want elk verlies kan catastrofaal zijn.
3) Bereid je voor op gevaren voor het milieu
RTU's geven operators veiligere toegang tot relevante informatie. Maar zelfs RTU's kunnen beschadigd raken wanneer ze worden blootgesteld aan zware omstandigheden. Kies apparatuur die past bij uw regionale klimaat en het reguliere (of zelfs voorspellende) onderhoudsschema.
4) Plan om verouderde eenheden te vervangen
Een geplande verouderingseenheid betekent dat u kunt plannen voor vervanging. Zorg er ook voor dat u SCADA-componenten kiest die zijn ontworpen voor toekomstige uitbreiding en maximaliseer de flexibiliteit van de apparatuur.
5) Blijf uit de buurt van beveiligingsbedreigingen
De werking van de software is net zo belangrijk als de implementatie ervan.
Volgens 68% van de IT-professionals zijn denial-of-service-aanvallen (ook wel DDOS genoemd) de meest voorkomende manier om SCADA-systemen te verstoren en te misbruiken.
Hoe krachtig SCADA ook is, het is nog steeds kwetsbaar voor aanvallen.
Een deel van de kwetsbaarheid komt voort uit de manier waarop het Industrial Internet of Things (IIOT) de wereld van instrumentatie en controle verandert.
Cyberbeveiliging voor SCADA moet net zo proactief en voorspellend zijn als de bewaking en het onderhoud van de apparaten.
6) Regelmatige kwetsbaarheidsbeoordeling
Denk aan dreigings- en kwetsbaarheidsbeoordelingen, zoals routinematig en preventief onderhoud van apparatuur. Het is niet genoeg om aanvallen te melden - om uw SCADA-systeemnetwerk te beschermen, hebt u een specifiek preventieprogramma nodig.
Zelfs gesloten systemen zonder externe communicatie-interfaces lopen risico.
Het is van vitaal belang, onvermijdelijk en noodzakelijk. Voer alle mogelijke scenario's en soorten aanvallen uit met behulp van interne of externe experts, evenals ervaren technici die weten hoe ze moeten reageren op externe aanvallen.
7) Zorg voor een evenwicht
De strategische positie van SCADA tussen operationele technologie en geavanceerde planningsinitiatieven maakt het een krachtig hulpmiddel voor business intelligence.
Maar alleen als je een balans vindt tussen beveiliging en integratie. Zorg ervoor dat verschillende systemen op een breed netwerk interoperabel zijn, maar zorg er ook voor dat het niet open genoeg is om infiltratie door malafide apparaten te riskeren.
Conclusie
Industrial MAX weet dat SCADA-software missiekritiek is. Als gecertificeerde instrumentatie- en besturingsintegrator hebben we gezien hoe SCADA klaar is om zijn rol als waardevol intelligentiecentrum naar een hoger niveau te tillen.
In plaats van dat IIOT SCADA-systemen uit de markt drijft, zien we hoe prioriteiten zoals flexibiliteit en datagestuurde besluitvorming de mogelijkheden van moderne SCADA-systemen opnieuw vormgeven.
Omdat integratie een familieaangelegenheid is, zullen SCADA-systemen nergens heen gaan.
In plaats daarvan gaan we bekijken hoe IIOT-kenmerken zoals cloud computing, mobiliteit en analyse, kunstmatige intelligentie, machinaal leren en meer indicatoren zijn voor succesvolle HIM/SCADA-softwareselectie en -implementatie.