SCADA ( lyhenne englanniksi Supervisory Control A nd Data A cquisition - supervisory control and data collection ) on ohjelmistopaketti , joka on suunniteltu kehittämään tai tarjoamaan reaaliaikaisia järjestelmiä valvontaobjektia tai hallintaa koskevien tietojen keräämiseen, käsittelyyn, näyttämiseen ja arkistointiin. SCADA voi olla osa APCS: ää , ASKUE, ympäristönvalvontajärjestelmät, tieteellinen kokeilu, rakennusautomaatio jne. SCADA-järjestelmiä käytetään kaikilla talouden aloilla, joilla vaaditaan teknisten prosessien ohjaamista reaaliajassa. Tämä ohjelmisto on asennettu tietokoneisiin ja käyttää I/O-ohjaimia tai OPC /DDE-palvelimia kommunikoimaan kohteen kanssa. Ohjelmakoodi voidaan joko kirjoittaa jollakin ohjelmointikielistä tai luoda suunnitteluympäristössä.
Joskus SCADA-järjestelmät on varustettu lisäohjelmistolla teollisuusohjaimien ohjelmointia varten. Tällaisia SCADA - järjestelmiä kutsutaan integroiduiksi ja niihin lisätään termi SoftLogic .
Termillä "SCADA" on kaksi merkitystä. Yleisin käsitys SCADAsta on sovellus [1] eli ohjelmistopaketti, joka tarjoaa näiden toimintojen suorituskyvyn sekä työkalut tämän ohjelmiston kehittämiseen. Usein SCADA-järjestelmä ymmärretään kuitenkin ohjelmisto- ja laitteistokompleksiksi. Samanlainen käsite termistä SCADA on tyypillisempi telemetrian osalle .
SCADA-termin merkitys on muuttunut automaatio- ja prosessiohjausteknologioiden kehittymisen myötä. 80-luvulla SCADA-järjestelmät ymmärrettiin useammin ohjelmisto- ja laitteistojärjestelmiksi reaaliaikaista tiedonkeruuta varten. 90-luvulta lähtien termiä SCADA on käytetty enemmän viittaamaan vain prosessinohjausjärjestelmän ihmisen ja koneen välisen rajapinnan ohjelmisto-osaan .
SCADA-järjestelmät ratkaisevat seuraavat tehtävät:
Yritysjohtamisjärjestelmässä tällaiset sovellukset ovat useimmiten MES -tasoon liittyviä sovelluksia .
SCADA-järjestelmien avulla voit kehittää automatisoituja prosessinohjausjärjestelmiä itsenäisinä sovelluksina sekä asiakas-palvelin- tai hajautettuna arkkitehtuurina.
SCADA-järjestelmä sisältää yleensä seuraavat osajärjestelmät:
Termi SCADA viittaa yleensä keskitettyihin järjestelmiin kokonaisen järjestelmän tai järjestelmäkokonaisuuksien ohjaamiseen ja hallintaan, jotka suoritetaan henkilön osallistuessa. RTU tai PLC suorittaa useimmat ohjaustoiminnot automaattisesti . _ Prosessin suoran ohjauksen tarjoaa yleensä RTU tai PLC, kun taas SCADA hallitsee toimintatapoja. Esimerkiksi PLC voi ohjata jäähdytysveden virtausta tuotantoprosessin osassa, ja SCADA-järjestelmä voi antaa käyttäjille mahdollisuuden muuttaa virtauksen asetusarvoja, vaihtaa nesteen virtausreittejä, täyttää tiettyjä säiliöitä ja valvoa hälytyksiä ( hälytyksiä ), kuten katoamista. ja korkea lämpötila, jotka on näytettävä, tallennettava ja joihin käyttäjän on reagoitava ajoissa. Suljetun silmukan ohjaussilmukka kulkee RTU:n tai PLC:n kautta, kun taas SCADA-järjestelmä ohjaa silmukan täydellistä suorittamista.
Tiedonkeruu alkaa RTU- tai PLC-tasolta ja sisältää mittarilukemat. Lisäksi tiedot kerätään ja muotoillaan siten, että valvomo-operaattori HMI :n avulla voi tehdä ohjauspäätöksiä - korjata tai keskeyttää RTU/PLC-tilojen vakioohjauksen. Tiedot voidaan myös arkistoida trendi- ja muulle kertyneen tiedon analyyttiselle käsittelylle.
Ohjatun teknologisen prosessin monimutkaisuudesta ja luotettavuusvaatimuksista riippuen SCADA-järjestelmät rakennetaan yhden seuraavista arkkitehtuureista:
Tällä arkkitehtuurilla järjestelmä koostuu yhdestä tai useammasta operaattorityöasemasta, jotka eivät "tiedä" toisistaan. Kaikki järjestelmän toiminnot suoritetaan yhdellä (useita itsenäisiä) asemilla. Edut:
Virheet:
Tässä tapauksessa järjestelmä toimii palvelimella, ja operaattorit käyttävät asiakasasemia valvomaan ja ohjaamaan prosessia. Erittäin luotettavat järjestelmät rakennetaan palvelimien kaksin- tai kolminkertaisen redundanssin ja operaattorin asiakasasemien päällekkäisyyden, palvelin-palvelin- ja asiakas-palvelin-verkkoyhteyksien päällekkäisyyden pohjalta. Tällä arkkitehtuurilla on jo mahdollista erottaa SCADA-järjestelmän toiminnot palvelimien välillä. Esimerkiksi tiedonkeruu ja PLC-ohjaus suoritetaan yhdellä palvelimella, tietojen arkistointi toisella ja asiakasvuorovaikutus kolmannella.
Distributed Control System (DCS) -arkkitehtuurin avulla laskennat suoritetaan useille toisiinsa kytketyille tietokonelaitteille, usein molemminpuolisen redundanssin ominaisuudella . Hajautetut SCADA-järjestelmät, joissa on keskinäinen redundanssi, ovat erittäin luotettavia.
Tällä hetkellä on olemassa avoimeen lähdekoodiin perustuvia ratkaisuja .
Yksi ensimmäisistä avoimen lähdekoodin järjestelmistä on saksalainen Lintouch-järjestelmä. Lintouch on avoimen lähdekoodin käyttöliittymä, jonka avulla voit luoda käyttöliittymiä prosessin automatisoimiseksi. Lintouch toimii suosituimmilla laitteisto- ja ohjelmistoalustoilla ja on helposti ja helposti skaalautuva. Lintouch on ilmainen ohjelmisto ja sillä on GNU General Public License -lisenssi. Lintouch-editorin avulla voit helposti luoda oman käyttöliittymäsi suunnittelemalla ja testaamalla graafisia näyttöjä. Myöhemmin voit siirtää luodun Lintouch-projektin laitteeseen, jossa se ajetaan Lintouch Runtimessa.
SCADA-järjestelmät voivat olla haavoittuvia hakkereiden hyökkäyksille, esimerkiksi vuonna 2010 Iranissa tehtiin hyökkäys uraanin rikastussentrifugeihin Stuxnet - viruksella [3] . Näin ollen SCADA-järjestelmiä sisältävien tietokompleksien suojaaminen edellyttää yleisten tietoturvavaatimusten noudattamista .
26. toukokuuta 2016 Computer Emergency Response Team ( ICS-CERT ) varoitti [4] verkkopohjaisten SCADA-järjestelmien haavoittuvuuksista, jotka mahdollistavat konfiguraatioiden etämuutoksen ja prosessinhallinnan. Niiden korjaaminen on mahdotonta, koska laitteisiin ei ole paikkaa asentaa korjaustiedostoja [5] .