Введение в системы SCADA
Системы SCADA автоматизируют энергосистемы, используемые во многих отраслях. Вот внутренний взгляд на то, что они есть и почему вы должны знать о них.
Рекомендуемый уровень
начинающий
Внутри систем SCADA
SCADA (контроль и сбор данных) - это система управления автоматизацией, которая используется в таких отраслях, как энергетика, нефть и газ, вода, мощность и многие другие. Система имеет централизованную систему, которая контролирует и контролирует целые сайты, начиная от промышленного завода и заканчивая комплексом заводов по всей стране. Система SCADA работает, работая с сигналами, которые обмениваются данными по каналам, чтобы предоставить пользователю дистанционное управление любым оборудованием в данной системе. Он также реализует распределенную базу данных или базу данных тегов, содержащую теги или точки на всей установке. Эти точки представляют собой одно входное или выходное значение, которое контролируется или контролируется системой SCADA в централизованной диспетчерской. Точки хранятся в распределенной базе данных как пары времени-времени. Очень часто настраивать системы SCADA для получения метаданных, таких как пути регистрации программируемого логического контроллера (PLC) и статистику аварийных сигналов.
Хотя эти системы упрощают данную инфраструктуру, их компоненты довольно сложны. Существует пять основных составных частей системы SCADA:
- Интерфейс человеко-машинного интерфейса (HMI)
- система контроля
- Удаленные терминальные модули (RTU)
- Программируемые логические контроллеры (ПЛК)
- коммуникационные инфраструктуры
HMI обрабатывает данные из каждого тега и отправляет их человеческому оператору, где он или она может контролировать или контролировать систему. Контрольная система собирает данные, отправленные из каждого тега, и отправляет команды или операции процессу. RTU подключают датчики и преобразуют свои сигналы в цифровые данные и отправляют их в систему контроля, где ее можно хранить в распределенной базе данных. ПЛК используются в качестве полевых устройств, поскольку они гораздо более универсальны и экономичны, чем RTU, специфичные для конкретного процесса. Наконец, инфраструктура связи обеспечивает возможность подключения к диспетчерской системе, а затем к RTU и ПЛК для команды пользователя. Инфраструктура связи необходима для передачи данных с удаленных RTU / ПЛК, которые работают по электрическим сетям, водопроводам и трубопроводам. Связь является абсолютной самой важной связью для правильной работы системы SCADA; однако, насколько хорошо система управляет связью от HMI с RTU, а ПЛК принципиально определяет, насколько успешной может быть система SCADA. Ниже приведен пример того, как может выглядеть базовая система SCADA для данной инфраструктуры.
Оптимизация производительности
Хотя многие энергетические, электрические и водные компании по-прежнему используют ручной труд для проведения измерений и корректировок, эти задачи могут быть легко автоматизированы с помощью систем SCADA. Благодаря использованию автоматизации в рамках, затраты на рабочую силу можно сократить, а также минимизировать ошибки с измерениями или корректировками. Может показаться, что системы SCADA просто обрабатывают и хранят данные в распределенной базе данных, но для самой системы гораздо сложнее. Система обеспечивает многочисленные преимущества по сравнению с ручным трудом, такие как корректировка избыточности, стабильное резервное копирование данных с отметкой времени и безопасная система сигнализации. Вместо того, чтобы использовать людей для проверки ошибок на всей установке, сетке или трубопроводе, SCADA использует сценарии, которые обнаруживают проблемы в системе, и быстро настраивает систему на создание сбоя. Если бы произошел сбой, который проскользнул мимо, распределенная база данных SCADA помогла бы работникам мгновенно определить местоположение сбоя. Кроме того, система автоматизации значительно увеличивает время восстановления мощности, которое приходит с отключением; из диспетчерской, нажатием кнопки, рабочий может включить коммутаторы и помочь перенаправить питание на незатронутые разделы.
Системы SCADA теперь обладают доступной областью вычислений; эти системы могут сообщать о точности в реальном времени и использовать облачные среды для реализации более сложных алгоритмов. В противном случае эти алгоритмы не были бы реализованы на традиционных ПЛК или RTU. Даже не находясь на заводе, работники могут получить доступ к вычислительным ресурсам, таким как сети, хранилища, серверы и средства управления оборудованием. Облачные вычисления могут поддерживаться двумя способами: система SCADA работает на месте, напрямую подключается к инфраструктуре связи, а передача информации в облако или SCADAsystem полностью запущена в облачной сети и удаленно подключена к инфраструктуре связи. Практически, поскольку доступ к элементам управления для местоположения на месте может быть, облачные вычисления через приложения SCADA по-прежнему очень уязвимы для кибератак. Если система была атакована атакой, хакеры могли иметь доступ к организационным данным и ресурсам, которые могли бы подвергнуть компанию и непреднамеренно подтолкнуть клиентов к другому поставщику услуг. Ниже приведен пример общей платформы SCADA, использующей методы облачных вычислений.
Безопасность SCADA
Хотя они были когда-то изолированными объектами, которые находились в руках инженеров, операторов и системных техников, системы SCADA не всегда уделяли приоритетное внимание безопасным подключениям к общедоступным сетям, оставляя многие платформы SCADA открытыми для атаки. Сегодня существует множество стандартов, необходимых для безопасной работы платформы SCADA и ее пользователей. Если какая-либо из этих процедур и стандартов не применяется правильно, платформа SCADA может быть оставлена открытой для атак или вирусов. Однако даже при соблюдении всех этих процедур и практик существует огромная нехватка аутентификации при проектировании и эксплуатации некоторых существующих сетей SCADA. В то время как эти системы контролируют электрические сети, газовые и нефтепроводы и распределение воды, безопасность этих систем должна развиваться очень хорошо, потому что это может вызвать серьезные проблемы во многих областях общества.
Хотя платформы SCADA предоставляют огромное количество преимуществ и сокращают затраты и время простоя системы, все еще существует множество угроз безопасности, которые необходимо разработать. Привод платформ SCADA обеспечивает пользователям быстрый доступ к ПЛК / RTU и обеспечивает упрощенную интеграцию элементов управления оборудованием с пользовательскими интерфейсами. Эти системы могут быть отличным инструментом, но их необходимо контролировать с помощью HMI. Например, система может включать или выключать двигатель или питание и может управлять оборудованием на местном уровне.
Надеемся, что эта статья предоставила вам краткий объем информации, чтобы понять, что такое система SCADA, как они интегрированы в инфраструктуру компании и насколько тщательно их нужно выполнять на ежедневной основе для обеспечения полной безопасности. Если у вас есть вопросы или замечания, не забудьте оставить комментарий!