SCADA ( förkortning från engelska Supervisory C ontrol A nd Data A cquisition - supervisory control and data collection ) är ett mjukvarupaket utformat för att utveckla eller tillhandahålla realtidssystem för insamling, bearbetning, visning och arkivering av information om ett övervakningsobjekt eller hantering. SCADA kan vara en del av automatiserade processtyrningssystem , ASKUE , miljöövervakningssystem, vetenskapliga experiment, byggnadsautomation, etc. SCADA-system används inom alla sektorer av ekonomin där det krävs för att ge operatörskontroll över tekniska processer i realtid. Denna programvara är installerad på datorer och använder I/O-drivrutiner eller OPC /DDE-servrar för att kommunicera med ett objekt. Programkod kan antingen skrivas i ett av programmeringsspråken eller genereras i en designmiljö.
Ibland är SCADA-system utrustade med ytterligare programvara för programmering av industriella styrenheter. Sådana SCADA-system kallas integrerade och termen SoftLogic läggs till dem .
Termen "SCADA" har två betydelser. Den mest utbredda förståelsen av SCADA är som en applikation [1] , det vill säga ett mjukvarupaket som tillhandahåller prestanda för dessa funktioner, samt verktyg för att utveckla denna programvara. Men ofta förstås ett SCADA-system som ett mjukvaru- och hårdvarukomplex. En liknande förståelse av termen SCADA är mer typisk för telemetrisektionen .
Innebörden av begreppet SCADA har förändrats i takt med utvecklingen av automations- och processtyrningsteknologier. På 80-talet uppfattades SCADA-system oftare som mjukvara och hårdvara för datainsamling i realtid. Sedan 90-talet har termen SCADA använts mer för att endast hänvisa till mjukvarudelen av gränssnittet människa-maskin i processtyrningssystemet.
SCADA-system löser följande uppgifter:
I företagsledningssystemet är sådana applikationer oftast applikationer relaterade till MES- nivån .
SCADA-system låter dig utveckla automatiserade processkontrollsystem som fristående applikationer, såväl som i en klient-server eller distribuerad arkitektur.
Ett SCADA-system innehåller vanligtvis följande delsystem:
Termen SCADA syftar vanligtvis på centraliserade system för styrning och hantering av ett helt system, eller komplex av system, utförda med deltagande av en person. De flesta kontrollåtgärder utförs automatiskt av undercentralen eller PLC : n . Den direkta kontrollen av processen tillhandahålls vanligtvis av RTU eller PLC, medan SCADA hanterar driftsätten. Till exempel kan en PLC styra flödet av kylvatten inom en del av en produktionsprocess, och ett SCADA-system kan tillåta operatörer att ändra flödesbörvärden, ändra vätskeflödesvägar, fylla vissa behållare och övervaka larm ( larm ) såsom förlust flöde och hög temperatur, som måste visas, registreras och som operatören måste reagera på i tid. Den slutna styrslingan passerar genom RTU:n eller PLC:n medan SCADA-systemet kontrollerar hela utförandet av slingan.
Datainsamlingen börjar på RTU- eller PLC-nivå och inkluderar mätaravläsningar. Vidare samlas data in och formateras på ett sådant sätt att kontrollrumsoperatören, med hjälp av HMI , kan fatta kontrollbeslut - att korrigera eller avbryta standardstyrningen av RTU/PLC-anläggningarna. Data kan också arkiveras för trending och annan analytisk bearbetning av ackumulerad data.
Beroende på komplexiteten hos den kontrollerade tekniska processen, såväl som krav på tillförlitlighet, byggs SCADA-system enligt en av följande arkitekturer:
Med denna arkitektur består systemet av en eller flera operatörsarbetsstationer som inte "vet" om varandra. Alla systemfunktioner utförs på en enda (flera oberoende) station(er). Fördelar:
Brister:
I det här fallet körs systemet på en server och operatörer använder klientstationer för att övervaka och kontrollera processen. Mycket tillförlitliga system är byggda på basis av dubbel eller trippel redundans av servrar och duplicering av operatörens klientstationer, duplicering av server-server och klient-server nätverksanslutningar. Med denna arkitektur är det redan möjligt att separera funktionerna i SCADA-systemet mellan servrar. Till exempel utförs datainsamling och PLC-kontroll på en server, dataarkivering på en andra och kundinteraktion på en tredje.
Med en DCS- arkitektur ( Distributed Control System ) utförs beräkningar på flera sammankopplade datorenheter, ofta med en ömsesidig redundansfunktion . Distribuerade SCADA-system med ömsesidig redundans är mycket tillförlitliga.
För närvarande finns det lösningar baserade på öppen källkod.
Ett av de första systemen med öppen källkod är det tyska Lintouch-systemet. Lintouch är ett HMI med öppen källkod som låter dig skapa användargränssnitt för att automatisera en process. Lintouch körs på de flesta populära hård- och mjukvaruplattformar och är enkelt och enkelt skalbart. Lintouch är fri programvara och är licensierad under GNU General Public License. Med Lintouch-editorn kan du enkelt skapa ditt eget HMI genom att designa och testa grafiska skärmar. Senare kan du överföra det skapade Lintouch-projektet till enheten där det kommer att köras i Lintouch Runtime.
SCADA-system kan vara sårbara för hackerattacker , till exempel 2010, med hjälp av Stuxnet -viruset , genomfördes en attack mot centrifuger för urananrikning i Iran [3] . För att skydda informationskomplex som innehåller SCADA-system krävs alltså överensstämmelse med allmänna informationssäkerhetskrav .
Den 26 maj 2016 varnade Computer Emergency Response Team ( ICS-CERT ) [4] för sårbarheter i webbaserade SCADA-system som tillåter fjärrkonfigurationsändringar och processkontroll. Det är omöjligt att fixa dem, eftersom det inte finns någon plats att installera patchar på enheter [5] .