Ця стаття має кілька недоліків. Будь ласка, допоможіть удосконалити її або обговоріть ці проблеми на .
|
SCADA (аббр. від англ. Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерське управління і збір даних) — програмний пакет, призначений для розробки або забезпечення роботи в реальному часі систем збору, обробки, відображення та архівування інформації про об'єкт моніторингу або управління. SCADA може бути частиною АСК ТП, АСКОЕ, системи екологічного моніторингу, наукового експерименту, автоматизації будівлі тощо.
SCADA-системи використовують у всіх галузях господарства, де потрібно забезпечувати операторський контроль за технологічними процесами в реальному часі. Це програмне забезпечення встановлюється на комп'ютери і, для зв'язку з об'єктом, використовує драйвери введення-виведення або OPC/DDE сервери. Програмний код може бути як написаний на одній з мов програмування, так і згенерований в середовищі проектування.
Іноді SCADA-системи комплектуються додатковим ПЗ для програмування промислових контролерів. Такі SCADA-системи називаються інтегрованими і до них додають термін SoftLogic.
Термін «SCADA» має двояке тлумачення. Найбільш широко поширене розуміння SCADA як програмного комплексу, що забезпечує виконання зазначених функцій, а також інструментальних засобів для розробки цього програмного забезпечення. Однак часто під SCADA-системою мають на увазі програмно-апаратний комплекс. Подібне розуміння терміна SCADA більш характерно для телеметрії.
Основні завдання
SCADA-системи вирішують такі завдання:[]
- Обмін даними з «пристроями зв'язку з об'єктом» (тобто з промисловими контролерами і платами вводу-виводу) в реальному часі через драйвери.
- Обробка інформації в реальному часі.
- Логічне управління.
- Відображення інформації на екрані монітора в зручній і зрозумілій для людини формі.
- Ведення бази даних реального часу з технологічною інформацією.
- Аварійна сигналізація і управління тривожними повідомленнями.
- Підготовка та генерування звітів про хід технологічного процесу.
- Здійснення мережевої взаємодії між SCADA ПК.
- Забезпечення зв'язку з зовнішніми додатками (СУБД, електронні таблиці, текстові процесори і т. д.).
В системі управління підприємством такими додатками найчастіше є додатки, які відносять до рівня MES.
SCADA-системи дозволяють розробляти АСК ТП як автономні програми, а також в клієнт-серверної або в розподіленої архітектурі.
Основні компоненти SCADA
SCADA-система зазвичай містить такі підсистеми:[]
- Драйвери або сервери введення-виведення — програми, що забезпечують зв'язок SCADA з промисловими контролерами, лічильниками, АЦП і іншими пристроями введення-виведення інформації.
- Диспетчерська система (головний термінал) (MTU англ. Master Terminal Unit) — збирає дані про процес і відправляє команди процесору (керування).
- Програмований логічний контролер (PLC англ. Programmable Logic Controller) використовується як польовий пристрій у зв'язку з вищою ніж у RTU спеціального призначення економічністю, універсальністю і гнучкістю.
- Комунікаційна інфраструктура (CS англ. Communication System) для реалізації промислової мережі.
- Система реального часу — програма, що забезпечує обробку даних в межах заданого тимчасового циклу з урахуванням пріоритетів.
- Людино-машинний інтерфейс (HMI англ. Human Machine Interface) — інструмент, який подає дані про хід процесу людині операторові, що дозволяє операторові контролювати процес і управляти ним.
- Абонентський кінцевий блок (віддалений термінал) (RTU англ. Remote Terminal Unit), що під'єднується до датчиків процесу, перетворює сигнал з датчика в цифровий код і відправляє дані в диспетчерську систему.
- Програма-редактор для розробки людино-машинного інтерфейсу.
- Система логічного управління — програма, що забезпечує виконання призначених для користувача програм (скриптів) логічного управління в SCADA-системі. Набір редакторів для їх розробки.
- База даних реального часу — програма, що забезпечує збереження історії процесу в режимі реального часу.
- Система управління тривогами — програма, що забезпечує автоматичний контроль технологічних подій, віднесення їх до категорії нормальних, що попереджають або аварійних, а також обробку подій оператором або комп'ютером.
- Генератор звітів — програма, що забезпечує створення призначених для користувача звітів про технологічні події. Набір редакторів для їх розробки.
- Зовнішні інтерфейси — стандартні інтерфейси обміну даними між SCADA та іншими додатками. Зазвичай OPC, DDE, ODBC, DLL і т. д.
Концепції систем
Термін SCADA зазвичай відноситься до централізованих систем контролю і управління всією системою, або комплексами систем, здійснюваного за участю людини. Більшість керуючих впливів виконується автоматично УСО (RTU) або ПЛК (PLC). Безпосереднє управління процесом зазвичай забезпечується RTU або PLC, а SCADA управляє режимами роботи. Наприклад, PLC може управляти потоком води, що охолоджує всередині частини виробничого процесу, а SCADA система може дозволити операторам змінювати уставки для потоку, змінювати маршрути руху рідини, заповнювати ті або інші ємності, а також стежити за тривожними повідомленнями (алармами), такими як — втрата потоку і висока температура, які повинні бути відображені, записані, і на які оператор повинен своєчасно реагувати. Цикл управління зі зворотним зв'язком проходить через RTU або PLC, в той час як SCADA система контролює повне виконання циклу.
Збір даних починається в RTU або на рівні PLC і включає свідчення вимірювального приладу. Далі дані збираються і форматуються таким способом, щоб оператор диспетчерської, використовуючи HMI, міг прийняти контролюючі рішення — коригувати або перервати стандартне управління коштами RTU / PLC. Дані також можуть бути записані в архів для побудови трендів та іншої аналітичної обробки накопичених даних.
Архітектура SCADA-систем
Залежно від складності керованого технологічного процесу, а також вимог до надійності, SCADA-системи будуються по одній з наступних архітектур:
Автономні
При використанні даної архітектури система складається з однієї або декількох робочих станцій оператора, що не «знають» один про одного. Всі функції системи виконуються на єдиною (декількох незалежних) станцій. переваги:
- простота.
Недоліки:
- низька відмовостійкість;
- не забезпечується істинність даних (історичні дані можуть відрізнятися між різними станціями),
Клієнт-Серверні
В даному випадку система виконується на сервері, а оператори використовують клієнтські станції для моніторингу та управління процесом. Високонадійні системи будуються на базі подвійного або потрійного резервування серверів і дублювання клієнтських станцій оператора, дублювання здійснювати підключення до мережі сервер-сервер і клієнт-сервер. При даній архітектурі вже можливо поділ функцій SCADA-системи між серверами. Наприклад, збір даних і управління ПЛК виконується на одному сервері, архівування даних — на другому, а взаємодія з клієнтами — на третьому.
Розподілені
При використанні архітектури розподіленої системи управління (РСУ) обчислення здійснюються на декількох взаємопов'язаних обчислювальних пристроях, часто з функцією взаємного резервування. Розподілені SCADA-системи з взаємним резервуванням відрізняються підвищеною надійністю.
SCADA-системи з відкритим кодом
В даний час[] існують рішення, засновані на відкритому вихідному коді.
Уразливість
SCADA-системи можуть бути уразливі для атак хакерів, так, в 2010 році з використанням вірусу Stuxnet була здійснена атака на центрифуги для збагачення урану в Ірані. Таким чином, для захисту інформаційних комплексів, що містять SCADA-системи, потрібне дотримання загальних вимог інформаційної безпеки.
26 травня 2016 року комп'ютерна група реагування на надзвичайні ситуації (ICS-CERT) попередила про залежності в SCADA-системах на основі web-технологій, що дозволяють віддалено вносити конфігураційні зміни та керувати процесами. Виправити їх неможливо, оскільки на пристроях нікуди встановлювати патчі.
В грудні 2015 року сталась кібератака на енергетичні компанії України — перша відома хакерська атака на енергосистему з виведенням її із ладу. Наступного, 2016 року, сталась повторна атака на енергетичні компанії України.
Примітки
Див. також
Посилання
- Dmoz: Data Acquisition and Control Software [ 12 січня 2008 у Wayback Machine.](англ.) — перелік посилань.
Це незавершена стаття з технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya maye kilka nedolikiv Bud laska dopomozhit udoskonaliti yiyi abo obgovorit ci problemi na storinci obgovorennya Cya stattya mistit tekst sho ne vidpovidaye enciklopedichnomu stilyu Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu pogodivshi stil vikladu zi stilistichnimi pravilami Vikipediyi Mozhlivo storinka obgovorennya mistit zauvazhennya shodo potribnih zmin veresen 2018 Cyu stattyu treba vikifikuvati dlya vidpovidnosti standartam yakosti Vikipediyi Bud laska dopomozhit dodavannyam dorechnih vnutrishnih posilan abo vdoskonalennyam rozmitki statti veresen 2018 Cya stattya ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno veresen 2018 SCADA abbr vid angl Supervisory Control And Data Acquisition dispetcherske upravlinnya i zbir danih programnij paket priznachenij dlya rozrobki abo zabezpechennya roboti v realnomu chasi sistem zboru obrobki vidobrazhennya ta arhivuvannya informaciyi pro ob yekt monitoringu abo upravlinnya SCADA mozhe buti chastinoyu ASK TP ASKOE sistemi ekologichnogo monitoringu naukovogo eksperimentu avtomatizaciyi budivli tosho Animaciya roboti grafichnogo interfejsu SCADA sistemi SCADA sistemi vikoristovuyut u vsih galuzyah gospodarstva de potribno zabezpechuvati operatorskij kontrol za tehnologichnimi procesami v realnomu chasi Ce programne zabezpechennya vstanovlyuyetsya na komp yuteri i dlya zv yazku z ob yektom vikoristovuye drajveri vvedennya vivedennya abo OPC DDE serveri Programnij kod mozhe buti yak napisanij na odnij z mov programuvannya tak i zgenerovanij v seredovishi proektuvannya Inodi SCADA sistemi komplektuyutsya dodatkovim PZ dlya programuvannya promislovih kontroleriv Taki SCADA sistemi nazivayutsya integrovanimi i do nih dodayut termin SoftLogic Termin SCADA maye dvoyake tlumachennya Najbilsh shiroko poshirene rozuminnya SCADA yak programnogo kompleksu sho zabezpechuye vikonannya zaznachenih funkcij a takozh instrumentalnih zasobiv dlya rozrobki cogo programnogo zabezpechennya Odnak chasto pid SCADA sistemoyu mayut na uvazi programno aparatnij kompleks Podibne rozuminnya termina SCADA bilsh harakterno dlya telemetriyi Osnovni zavdannyaSCADA sistemi virishuyut taki zavdannya dzherelo Obmin danimi z pristroyami zv yazku z ob yektom tobto z promislovimi kontrolerami i platami vvodu vivodu v realnomu chasi cherez drajveri Obrobka informaciyi v realnomu chasi Logichne upravlinnya Vidobrazhennya informaciyi na ekrani monitora v zruchnij i zrozumilij dlya lyudini formi Vedennya bazi danih realnogo chasu z tehnologichnoyu informaciyeyu Avarijna signalizaciya i upravlinnya trivozhnimi povidomlennyami Pidgotovka ta generuvannya zvitiv pro hid tehnologichnogo procesu Zdijsnennya merezhevoyi vzayemodiyi mizh SCADA PK Zabezpechennya zv yazku z zovnishnimi dodatkami SUBD elektronni tablici tekstovi procesori i t d V sistemi upravlinnya pidpriyemstvom takimi dodatkami najchastishe ye dodatki yaki vidnosyat do rivnya MES SCADA sistemi dozvolyayut rozroblyati ASK TP yak avtonomni programi a takozh v kliyent servernoyi abo v rozpodilenoyi arhitekturi Osnovni komponenti SCADASCADA sistema zazvichaj mistit taki pidsistemi dzherelo Drajveri abo serveri vvedennya vivedennya programi sho zabezpechuyut zv yazok SCADA z promislovimi kontrolerami lichilnikami ACP i inshimi pristroyami vvedennya vivedennya informaciyi Dispetcherska sistema golovnij terminal MTU angl Master Terminal Unit zbiraye dani pro proces i vidpravlyaye komandi procesoru keruvannya Programovanij logichnij kontroler PLC angl Programmable Logic Controller vikoristovuyetsya yak polovij pristrij u zv yazku z vishoyu nizh u RTU specialnogo priznachennya ekonomichnistyu universalnistyu i gnuchkistyu Komunikacijna infrastruktura CS angl Communication System dlya realizaciyi promislovoyi merezhi Sistema realnogo chasu programa sho zabezpechuye obrobku danih v mezhah zadanogo timchasovogo ciklu z urahuvannyam prioritetiv Lyudino mashinnij interfejs HMI angl Human Machine Interface instrument yakij podaye dani pro hid procesu lyudini operatorovi sho dozvolyaye operatorovi kontrolyuvati proces i upravlyati nim Abonentskij kincevij blok viddalenij terminal RTU angl Remote Terminal Unit sho pid yednuyetsya do datchikiv procesu peretvoryuye signal z datchika v cifrovij kod i vidpravlyaye dani v dispetchersku sistemu Programa redaktor dlya rozrobki lyudino mashinnogo interfejsu Sistema logichnogo upravlinnya programa sho zabezpechuye vikonannya priznachenih dlya koristuvacha program skriptiv logichnogo upravlinnya v SCADA sistemi Nabir redaktoriv dlya yih rozrobki Baza danih realnogo chasu programa sho zabezpechuye zberezhennya istoriyi procesu v rezhimi realnogo chasu Sistema upravlinnya trivogami programa sho zabezpechuye avtomatichnij kontrol tehnologichnih podij vidnesennya yih do kategoriyi normalnih sho poperedzhayut abo avarijnih a takozh obrobku podij operatorom abo komp yuterom Generator zvitiv programa sho zabezpechuye stvorennya priznachenih dlya koristuvacha zvitiv pro tehnologichni podiyi Nabir redaktoriv dlya yih rozrobki Zovnishni interfejsi standartni interfejsi obminu danimi mizh SCADA ta inshimi dodatkami Zazvichaj OPC DDE ODBC DLL i t d Koncepciyi sistemTermin SCADA zazvichaj vidnositsya do centralizovanih sistem kontrolyu i upravlinnya vsiyeyu sistemoyu abo kompleksami sistem zdijsnyuvanogo za uchastyu lyudini Bilshist keruyuchih vpliviv vikonuyetsya avtomatichno USO RTU abo PLK PLC Bezposerednye upravlinnya procesom zazvichaj zabezpechuyetsya RTU abo PLC a SCADA upravlyaye rezhimami roboti Napriklad PLC mozhe upravlyati potokom vodi sho oholodzhuye vseredini chastini virobnichogo procesu a SCADA sistema mozhe dozvoliti operatoram zminyuvati ustavki dlya potoku zminyuvati marshruti ruhu ridini zapovnyuvati ti abo inshi yemnosti a takozh stezhiti za trivozhnimi povidomlennyami alarmami takimi yak vtrata potoku i visoka temperatura yaki povinni buti vidobrazheni zapisani i na yaki operator povinen svoyechasno reaguvati Cikl upravlinnya zi zvorotnim zv yazkom prohodit cherez RTU abo PLC v toj chas yak SCADA sistema kontrolyuye povne vikonannya ciklu Zbir danih pochinayetsya v RTU abo na rivni PLC i vklyuchaye svidchennya vimiryuvalnogo priladu Dali dani zbirayutsya i formatuyutsya takim sposobom shob operator dispetcherskoyi vikoristovuyuchi HMI mig prijnyati kontrolyuyuchi rishennya koriguvati abo perervati standartne upravlinnya koshtami RTU PLC Dani takozh mozhut buti zapisani v arhiv dlya pobudovi trendiv ta inshoyi analitichnoyi obrobki nakopichenih danih Arhitektura SCADA sistemZalezhno vid skladnosti kerovanogo tehnologichnogo procesu a takozh vimog do nadijnosti SCADA sistemi buduyutsya po odnij z nastupnih arhitektur Avtonomni Pri vikoristanni danoyi arhitekturi sistema skladayetsya z odniyeyi abo dekilkoh robochih stancij operatora sho ne znayut odin pro odnogo Vsi funkciyi sistemi vikonuyutsya na yedinoyu dekilkoh nezalezhnih stancij perevagi prostota Nedoliki nizka vidmovostijkist ne zabezpechuyetsya istinnist danih istorichni dani mozhut vidriznyatisya mizh riznimi stanciyami Kliyent Serverni V danomu vipadku sistema vikonuyetsya na serveri a operatori vikoristovuyut kliyentski stanciyi dlya monitoringu ta upravlinnya procesom Visokonadijni sistemi buduyutsya na bazi podvijnogo abo potrijnogo rezervuvannya serveriv i dublyuvannya kliyentskih stancij operatora dublyuvannya zdijsnyuvati pidklyuchennya do merezhi server server i kliyent server Pri danij arhitekturi vzhe mozhlivo podil funkcij SCADA sistemi mizh serverami Napriklad zbir danih i upravlinnya PLK vikonuyetsya na odnomu serveri arhivuvannya danih na drugomu a vzayemodiya z kliyentami na tretomu Rozpodileni Pri vikoristanni arhitekturi rozpodilenoyi sistemi upravlinnya RSU obchislennya zdijsnyuyutsya na dekilkoh vzayemopov yazanih obchislyuvalnih pristroyah chasto z funkciyeyu vzayemnogo rezervuvannya Rozpodileni SCADA sistemi z vzayemnim rezervuvannyam vidriznyayutsya pidvishenoyu nadijnistyu SCADA sistemi z vidkritim kodomV danij chas koli isnuyut rishennya zasnovani na vidkritomu vihidnomu kodi UrazlivistSCADA sistemi mozhut buti urazlivi dlya atak hakeriv tak v 2010 roci z vikoristannyam virusu Stuxnet bula zdijsnena ataka na centrifugi dlya zbagachennya uranu v Irani Takim chinom dlya zahistu informacijnih kompleksiv sho mistyat SCADA sistemi potribne dotrimannya zagalnih vimog informacijnoyi bezpeki 26 travnya 2016 roku komp yuterna grupa reaguvannya na nadzvichajni situaciyi ICS CERT poperedila pro zalezhnosti v SCADA sistemah na osnovi web tehnologij sho dozvolyayut viddaleno vnositi konfiguracijni zmini ta keruvati procesami Vipraviti yih nemozhlivo oskilki na pristroyah nikudi vstanovlyuvati patchi V grudni 2015 roku stalas kiberataka na energetichni kompaniyi Ukrayini persha vidoma hakerska ataka na energosistemu z vivedennyam yiyi iz ladu Nastupnogo 2016 roku stalas povtorna ataka na energetichni kompaniyi Ukrayini PrimitkiDiv takozhTeoriya keruvannya DNP3 Stuxnet VPNFilterPosilannyaDmoz Data Acquisition and Control Software 12 sichnya 2008 u Wayback Machine angl perelik posilan Ce nezavershena stattya z tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi