Scada система что это такое

Статьи

Что такое SCADA-система и что она представляет собой SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) — это комплексное программно-техническое решение, предназначенное для контроля, управления и мониторинга технологическими процессами в различных областях. SCADA-системы широко используются в промышленности, энергетике, транспорте и других отраслях. SCADA-система представляет собой сеть из оборудования и программного обеспечения, которые взаимодействуют между собой для сбора, обработки и анализа данных. Она позволяет получать данные с различных устройств, таких как датчики, контроллеры и другое оборудование, и управлять ими через единую систему.

Назначение и задачи SCADA-систем

SCADA-системы используются для автоматизации и управления процессами в различных отраслях промышленности. Они позволяют повысить эффективность производства, уменьшить затраты на персонал и материалы.

Основные задачи SCADA-систем:

1. Получение данных с датчиков и другого оборудования;
2. Управление технологическими процессами с помощью контроллеров и исполнительных механизмов;
3. Анализ данных и предоставление информации для принятия управленческих решений.

Преимущества:

Применение SCADA-систем имеет множество преимуществ, среди которых:
1. Повышение эффективности производства;
2. Снижение затрат на персонал и материалы;
3. Улучшение качества продукции;
4. Обеспечение безопасности;
5. Сокращение времени простоя оборудования.

Особенности процесса управления в SCADA-системах

SCADA-системы имеют свои особенности, которые необходимо учитывать при проектировании и настройке системы управления. Одной из главных особенностей является использование специальных языков программирования для создания алгоритмов управления и контроля. Также важно учитывать высокую скорость обработки и передачи данных в SCADA-системах, поскольку это позволяет оперативно реагировать на изменения в процессе.
Еще одна особенность SCADA-систем — возможность удаленного управления и мониторинга процессов. Это позволяет операторам контролировать и управлять процессами из любой точки мира, что удобно для управления распределенными объектами.
Наконец, SCADA-системы обладают высокой степенью гибкости и настраиваемости. Это означает, что системы могут быть адаптированы к различным требованиям и условиям работы, а также легко масштабироваться при необходимости.

Защита SCADA-систем

SCADA-системы используются для управления критическими технологическими процессами, поэтому их безопасность должна быть высоким приоритетом. Существует несколько методов защиты SCADA-систем от взломов и кибератак.
Одним из методов является использование различных аутентификационных методов, таких как пароли, биометрические данные и токены доступа. Это поможет обеспечить доступ только авторизованным пользователям и предотвратить несанкционированный доступ.
Также важно использовать различные методы шифрования данных и транспортного уровня, такие как SSL или VPN, для защиты передачи данных между устройствами и SCADA-системой.
Дополнительные меры безопасности включают использование систем мониторинга безопасности, аудиторской проверки и регулярных обновлений программного обеспечения.

Примеры SCADA-систем

Существует множество SCADA-систем, используемых в различных отраслях промышленности.

Рассмотрим несколько примеров:

1. Siemens WinCC — SCADA-система, разработанная компанией Siemens, используется для управления и мониторинга процессов в различных областях, включая энергетику, нефтегазовую промышленность, химическую промышленность и др.
2. Wonderware InTouch — SCADA-система, разработанная компанией Wonderware, используется для управления и мониторинга процессов в области производства, энергетики, транспорта и других.
3. GE iFIX — SCADA-система, разработанная компанией General Electric, используется для управления и мониторинга процессов в различных отраслях, включая промышленность, энергетику, нефтегазовую промышленность и др.
4. Ignition — SCADA-система, разработанная компанией Inductive Automation, используется для управления и мониторинга процессов в различных областях, включая производство, энергетику, пищевую промышленность и др.
Это только некоторые из множества SCADA-систем, доступных на рынке. Каждая система имеет свои особенности и возможности, и выбор определенной системы зависит от конкретных требований и потребностей каждой компании или отрасли.
Важно выбрать систему, которая лучше всего соответствует требованиям вашего бизнеса и в то же время обеспечивает высокий уровень безопасности и надежности. Кроме того, важно понимать, что даже самая безопасная SCADA-система может стать уязвимой, если не принимать меры по обновлению ее программного обеспечения и настройке настроек безопасности.
Регулярное обновление и тестирование системы на уязвимости помогут предотвратить возможные кибератаки и сохранить критически важные производственные процессы.
В целом, защита SCADA-систем — это сложный и многогранный процесс, который требует комплексного подхода и регулярных мер безопасности. Однако, при правильном подходе и реализации мер безопасности, SCADA-системы могут быть эффективным инструментом управления и мониторинга критически важных производственных процессов.

Для подобной информации об установке SCADA-систем звоните нам по номеру указному на сайте или оставьте заявку для обратного звонка.

Есть вопросы – спрашивайте!

Наши специалисты помогут Вам, окажут бесплатную консультацию или запишут на приём

Статьи

Тенденции развития scada-систем: новые возможности и перспективы развития.

SCADA-системы (Supervisory Control and Data Acquisition) играют ключевую роль в автоматизации и управлении технологическими процессами в различных отраслях промышленности. Эти системы обеспечивают сбор данных, контроль и управление оборудованием на предприятии. В последние годы SCADA-системы претерпели значительные изменения и совершили значимый прогресс в связи с быстрым развитием информационных технологий и новыми технологическими решениями. В этой статье рассмотрим основные тенденции развития SCADA-систем, новые возможности, которые они предоставляют, перспективы их развития.

Интеграция с облачными технологиями

Одной из ключевых тенденций развития SCADA-систем является интеграция с облачными технологиями. Облачные решения позволяют хранить, обрабатывать и анализировать большие объемы данных в удаленных центрах обработки данных. Интеграция SCADA-систем с облачными платформами обеспечивает доступ к данным из любой точки мира, а также улучшает масштабируемость и гибкость системы.

С облачными SCADA-системами операторы предприятий получают возможность мониторинга и управления производственными процессами даже удаленно через мобильные устройства. Это позволяет быстро реагировать на изменения и события на предприятии и управлять ими эффективно.

Развитие Интернета Вещей (IoT)

Интернет Вещей (IoT) — это еще одна важная тенденция, влияющая на развитие SCADA-систем. IoT представляет собой сеть устройств и оборудования, которые обмениваются данными и информацией через сеть Интернет. SCADA-системы интегрируются с IoT-решениями, что позволяет расширить спектр контролируемых параметров и мониторинга.

С IoT SCADA-системы могут получать данные с большого количества датчиков и устройств, таких как датчики температуры, давления, влажности и другие. Это позволяет операторам предприятий получать более полную информацию о состоянии производственных процессов и принимать взвешенные решения на основе этих данных.

Расширенный анализ данных и искусственный интеллект

С развитием информационных технологий и аналитических решений, SCADA-системы становятся все более оснащенными инструментами анализа данных. Расширенный анализ данных и искусственный интеллект (ИИ) позволяют предсказывать и прогнозировать поведение производственных процессов, а также определять аномалии и возможные сбои.

Искусственный интеллект в SCADA-системах может автоматически оптимизировать работу оборудования и производственных процессов на основе анализа данных и обратной связи. Это позволяет снизить расходы на обслуживание, снизить риски сбоев и повысить эффективность производства.

Безопасность и защита данных

С развитием технологий и расширением возможностей SCADA-систем, важность обеспечения безопасности и защиты данных также возрастает. Промышленные предприятия становятся более уязвимыми к кибератакам и вредоносным действиям, поэтому безопасность системы становится приоритетом.

SCADA-системы должны быть оборудованы современными механизмами защиты данных и обеспечения безопасности. Это включает в себя шифрование данных, двухфакторную аутентификацию, механизмы обнаружения вторжений и другие меры безопасности.

Мобильные приложения и управление на ходу

С развитием мобильных технологий, мобильные приложения становятся все более популярными среди операторов предприятий. Многие SCADA-системы предоставляют мобильные приложения, которые позволяют операторам мониторить и управлять производственными процессами на ходу.

Мобильные приложения обеспечивают оперативный доступ к данным и системе управления, что позволяет операторам быстро реагировать на изменения и принимать решения даже вне офиса.

Гибридные решения

С разнообразием SCADA-систем и технологий, возникает потребность в гибридных решениях, которые объединяют преимущества различных систем и подходов. Гибридные SCADA-системы комбинируют локальные и облачные решения, интегрируют различные протоколы связи и обеспечивают комплексный подход к управлению и мониторингу.

Гибридные SCADA-системы предоставляют возможность управления и мониторинга в режиме реального времени, а также анализа и обработки данных в облаке для принятия более глубоких решений.

SCADA-системы продолжают активно развиваться, предоставляя новые возможности и перспективы для автоматизации и управления производственными процессами. Интеграция с облачными технологиями, развитие IoT и искусственного интеллекта, усиление безопасности и развитие мобильных приложений — все это является важными тенденциями, которые содействуют оптимизации производственных процессов и повышению эффективности предприятий. Гибридные решения, объединяющие различные подходы и протоколы связи, обеспечивают комплексный и гибкий подход к управлению и контролю. С развитием технологий, SCADA-системы становятся все более мощными и удобными в использовании, что делает их незаменимым инструментом для успешного управления промышленными процессами.

Есть вопросы – спрашивайте!

Наши специалисты помогут Вам, окажут бесплатную консультацию или запишут на приём

Референс лист

Референс-лист по реализованным проектам ООО «ДИГАМ»

Автоматизированные системы диспетчерского и технологического управления. Всё о SCADA-системах

SCADA-система — это инструментальная программа, обеспечивающая создание программного обеспечения для автоматизации контроля и управления технологическим процессом в режиме реального времени. Основная цель создаваемой с помощью SCADA программы — дать оператору, управляющему технологическим процессом, полную информацию об этом процессе и необходимые средства для воздействия на него.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ SCADA-СИСТЕМЫ:

• Сбор данных от датчиков и представление их оператору в удобном для него виде, включая графики изменения параметров во времени;
• Дистанционное управление исполнительными механизмами;
• Ввод заданий алгоритмам автоматического управления;
• Реализация алгоритмов автоматического контроля и управления (чаще эти задачи возлагаются на контроллеры, но SCADA-системы тоже способны их решать);
• Распознавание аварийных ситуаций и информирование оператора о состоянии процесса;
• Формирование отчетности о ходе процесса и выработке продукции.

От надежности, быстродействия и эргономичности SCADA-системы зависит не только эффективность управления технологическим процессом, но и его безопасность.

КАКИЕ КОМПОНЕНТЫ SCADA НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫ В РАБОТЕ И ПОЧЕМУ?

Специалисты отдела АСУТП промышленного предприятия по изготовлению соды утверждают, что в основном используют такие компоненты, как мониторинг и управление, архивирование технологических параметров, сообщений, подсистему формирования отчетов.

Мониторинг и управление, собственно, то, для чего и устанавливается система управления. Архивы параметров, сообщений и отчеты необходимы для оценки и анализа ведения технологического процесса, действий оператора и т.д. Также для них важен один из базовых инструментов SCADA — разграничение прав доступа к управлению по уровням (оператор, технолог, инженер АСУТП).

В связи с тенденцией к интеграции систем управления технологическими процессами и систем управления предприятием все чаще возникает необходимость использования SCADA в качестве источника данных для вышестоящих систем. Некоторые SCADA могут выступать и как сервер консолидации всех технологических данных, и как сервер генерации отчетов на базе этих данных.

Если система управления, построена на базе ПЛК одного производителя (к примеру, Siemens SIMATIC), то обмен данными между контроллерами и SCADA происходит с помощью встроенных драйверов протоколов связи. Некоторые независимые от производителей оборудования SCADA предлагают набор драйверов ко многим (но не всем) имеющимся на рынке контроллерам и интеллектуальными приборам. Наиболее универсальный способ взаимодействия — это использование драйверов, разработанных в соответствии со стандартом OPC. Такие OPC-серверы могут быть разработаны производителями контроллеров или независимыми разработчиками, а использоваться вместе с любой SCADA- системой. Для эффективной работы с OPC- серверами SCADA должна использовать их напрямую, по технологии «OPC в ядре системы», а не через промежуточные интерфейсы. Некоторые SCADA являются вертикально-интегрированными: в их состав входят системы программирования для свободно-программируемых контроллеров. В них также используются внутренние драйверы для связи с контроллером. Такие SCADA позволяют создать ПТК с использованием оборудования разных производителей.

УРОВНИ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ SCADA

Системы технологической автоматизации обычно разделены на 3 уровня: нижний, средний и верхний. Выше них находится уровень управления производством в целом.
Нижний уровень — это сами датчики и исполнительные механизмы
Средний уровень — контроллеры. На среднем уровне происходит:

• прием входных данных;
• первичная обработка данных;
• автоматическое формирование и выдача управляющих воздействий на исполнительные механизмы;
• обмен информацией с верхним уровнем.

Верхний уровень — это и есть уровень SCADA. На этом уровне происходит:

• сбор, обработка и хранение информации, полученной на среднем уровне;
• визуализация текущей и архивной информации в удобном оператору виде (мнемосхемы, графики, тренды, журналы сообщений);
• ввод команд оператора;
• формирование отчетности о результатах технологического процесса;
• обмен информацией с верхним уровнем.

УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Управление предприятием производится на двух уровнях:
MES (Manufacturing Execution Systems) — система управления производством продукции в реальном времени. Этот уровень служит для планирования производственных заданий для технологических процессов, построения сводных отчетов, глубокого анализа процесса (например, прогнозирование, построение энергетического и материально¬го баланса и др.). Для этих целей также может быть использован инструментарий SCADA.

ERP (Enterprise Resource Planning) — система автоматизированного управления административно-финансовой и административно-хозяйственной деятельностью предприятия. На этом уровне используются другие специализированные системы, например, SAP R3.

ФУНКЦИИ SCADA

■ Мнемосхемы
Мнемосхема — это графическое изображение (с помощью встроенного в SCADA графического редактора) технологической схемы с визуализацией значений датчиков, состояния исполнительных механизмов и др. параметров. Для визуализации используется не только отображение значений в виде цифр и надписей, но и изменение визуальных свойств отображаемых графических объектов. Например, в емкости изменяется уровень жидкости, а ее цвет изменяется в зависимости от температуры (динамизация). Исполнительные механизмы могут не просто показывать свое состояние каким-то графическим признаком (например, цветом), но и наглядно показывать свою работу — например, вращением лопастей насоса, движением ленты конвейера и т.п. (анимация).

■ Архивы
Получаемые от контроллеров данные SCADA складывает в архивы. Предварительно данные могут быть обработаны (отфильтрованы, усреднены, сжаты и т.п.). Часто используется не регулярная запись, а запись по изменению с использованием порога чувствительности («мертвой зоны»). Длительность хранения настраивается в SCADA индивидуально для каждого параметра и может составлять до нескольких лет.

■ Тренды
Тренд — это графическое отображение изменения параметра во времени. Тренды в SCADA- системах могут показывать изменение параметра за всю длительность его хранения в архиве. Оператору предоставляется возможность изменять масштаб, как времени, так и самого параметра. В развитых системах в тренд встроены различные инструменты анализа графика, сравнения его с уставкой или другим параметром, сглаживание или фильтрация, отметки на графике событий (например, нарушение границ) или закладок для памяти и многое другое.

■ Таблицы
Зачастую технологу удобнее просматривать архивы не в графическом виде, а в виде таблиц. Обычно эти таблицы можно не только просматривать, но и экспортировать в другие системы.

■ Графики
Обычно SCADA позволяют смотреть и зависимость одних параметров от других, тоже во времени. Хотя это функция и менее востребована технологами, чем тренды.

■ Гистограммы и диаграммы
Другим распространенным способом представления параметров являются гистрограммы (столбиковые диаграммы).

■ Сообщения
Сообщения — это текстовые строки, которые информируют оператора о событиях на объекте в той последовательности, в которой эти события происходят. Они всплывают на экране или отображаются в специально выделенной для этого зоне.

■Журналы сообщений
Журналы сообщений служат для отображения списков сообщений в том порядке, как они появлялись и были сохранены в архив. Как правило, используются разные экземпляры журналов для разных зон процесса, разных категорий сообщений, разных приоритетов.

■ Контроль прав доступа
Для того, чтобы оператор мог совершить те или иные действия, ему должны быть администратором предоставлены соответствующие права — например, право управлять исполнительным механизмом, или право изменить задание регулятору. В начале смены оператор регистрируется в системе, и она предоставляет ему выполнять только те действия, которые ему разрешены администратором.

■Журнал действий оператора
Управление технологическим процессом очень ответственная задача, поэтому все действия оператора записываются для контроля в специальный журнал, который может быть проанализирован в случае нештатных ситуаций.

■ Формирование отчета
Удобная среда разработки отчетов позволяет легко и быстро подготовить отформатированные и насыщенные информацией отчеты.

ХАРАКТЕРИСТИКИ SCADA-СИСТЕМЫ

• Совместимость с операционными системами;
• Полнофункциональность;
• Открытость;
• Масштабируемость;
• Поддержка промышленных протоколов (собственная драйверная подсистема);
• Совместимость со стандартом OPC (DA, HDA, UA);
• Поддержка доступа через Internet;
• Поддержка баз данных;
• Встроенные языки программирования;
• Средства защиты и надежность;
• Интеграция в системы управления;
• Техническая поддержка;
• Простота разработки и развития;
• Простота обслуживания;
• Стоимость.

ЗАРУБЕЖНЫЕ SCADA-СИСТЕМЫ

Наиболее популярные в России следующие зарубежные SCADA:

— WinCC (Siemens, Германия);
— InTouch (Wonderware, США);
— RSView32 (Rockwell Automation, США);
— Genesis64 (Iconics, США);
— Vijeo Citect (Schneider Electric, Франция).

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ SCADA-СИСТЕМЫ

Наиболее популярные отечественные модели SCADA:

• « Trace Mode » ( AdAstra ),
• « Master SCADA » (НПФ «ИнСАТ»),
• «Круг-2000» (НПФ «Круг»),
• «САРГОН» («НВТ-Автоматика»).

В отличие от большинства западных SCADA все российские содержат встроенные средства программирования контроллеров с использованием языков стандарта МЭК61131-3, в том числе языка функциональных блоков. Причем, если сама SCADA рассчитана на работу в среде Windows на PC-совместимых компьютерах, то исполнительная система для контроллеров может работать и на Logix других платформах, например, Linux на процессоре с архитектурой ARM.

Стандарт OPC поддерживают все перечисленные системы, однако в системе «Trace Mode» упор делается на использование собственных драйверов, а MasterSCADA, хоть и поддерживает использование драйверов, но основывается на технологии «OPC в ядре системы» и предлагает отдельный инструментальный пакет для разработки OPC-серверов.

Сравнительная характеристика зарубежных и отечественных SCADA

Все современные SCADA, как отечественные, так и зарубежные, имеют полный функционал для этого класса программ, поэтому их сравнение по перечню функций в последние годы потеряло смысл. Основное преимущество российских SCADA — это их изначальная нацеленность на российский рынок (русскоязычная, а не переводная документация, техническая поддержка, уровень цен). Можно сделать вывод, что для каждого предприятия или даже применения желательно сделать сравнение нескольких SCADA, как по цене, так и по возможностям. Практически все SCADA имеют пробную версию, которая позволяет проверить ее пригодность для решаемой задачи.

По теме

SCADA: в поисках идеала

По моим наблюдениям, большинство толковых специалистов АСУ, работающих со SCADA, проходят несколько стадий «эмоционального роста»: освоение какой-либо SCADA, поиск чего-то лучшего, идеи и попытки написания своего варианта, выработка философского отношения к проблеме и использование одного из существующих продуктов.

Да, бывают исключения. Например, встречаются сильно увлеченные и упорные энтузиасты, которые создают что-то работающее, но картины они не меняют совершенно.

Попробуем разобраться, почему так происходит и может ли быть выход из этого порочного круга.
Примечание: дальнейшие рассуждения будут касаться преимущественно коммерческих продуктов, но во многом справедливы и для проектов с открытым кодом, о которых будет сказано отдельно.

В первом приближении процесс работы со SCADA-системой сводится к нескольким действиям: выбор параметров обмена данными с ПЛК, разработка мнемосхем в специальном редакторе, настройка логирования событий и состояний параметров. Для обеспечения сложного поведения графических элементов мнемосхем и несложных математических расчетов используется написание скриптов или вообще предполагается, что достаточно средств простейшей анимации, настраиваемой в редакторе.

Такой подход во многом себя оправдывает — легко обучиться, можно быстро реализовать несложные проекты. По большому счету, можно даже не иметь минимальных знаний о программировании для начала работы.

Сегодня существует довольно большое количество SCADA-систем, различающихся по своим возможностям, стоимости, удобству разработки и т.д. Казалось бы, выбирай подходящий вариант и начинай творить доброе, светлое, вечное… Но тут-то и выясняется, что все не так просто.

Как только возникает необходимость в создании большого проекта с большим числом элементов на мнемосхемах или потребность в сколько-нибудь заметных объемах вычислений, сразу бросается в глаза очень низкая скорость работы. Особенно комично выглядит ситуация, когда приходится перекладывать расчеты на ПЛК, хотя его быстродействие несопоставимо ниже современных ПК. Чаще всего и об организации выполнения нескольких потоков также можно забыть.

Теперь, получив представление о трудностях, попробуем сформулировать требования к идеальной SCADA и посмотрим, можно ли решить проблему, если слегка выйти за рамки традиционной парадигмы.

Необходима высокая скорость работы. Это означает, что не должно быть никаких интерпретаторов, на выходе надо получить исполняемый машинный код.

Когда я впервые познакомился с Qt, то был просто поражен внутренней логичностью и богатством этой библиотеки. Как только возникает задача сделать что-нибудь, очень часто выясняется, что это уже практически реализовано в Qt и надо просто адаптировать под свои нужды.

Когда задача правильно сформулирована, остается ее просто реализовать, что я и начал делать некоторое время назад. К текущему моменту удалось реализовать минимальный джентльменский набор компонентов.

Созданный набор можно условно поделить на несколько групп.

Компоненты, предназначенные для обеспечения обмена данными с ПЛК

• Система тегов. Фактически, некоторый буфер между драйверами и другими частями библиотеки, обеспечивающий доступ к данным из различных компонентов программы.
• Драйвер-клиент для OPC DA2. По моему мнению, на данный момент это самый популярный способ обмена данными с ПЛК и довольно сложно найти хоть сколько-нибудь распространенное устройство без OPC-сервера.

• Система аварийных сообщений.
• Журналы технологических параметров.

• Построение графиков и трендов из журналов технологических параметров. Тут все классически — выбор и настройка отображения накопленных данных.
• Работа с аварийными сообщениями — вывод активных сообщений, подтверждение оператором (квитирование), доступ к архивной информации.
• Отображение различных элементов мнемосхем. Как показали опросы, в большинстве компаний используют собственные иконки для показа состояний технологического оборудования. По этой причине был создан компонент, позволяющий выводить графические изображения (в том числе и с эффектом мигания) в зависимости от значений тегов.
• Построение больших анимированных схем трубопроводов. Готовых аналогов мне не доводилось встречать ни в одной SCADA, а ведь потребность очевидна — попробуйте проложить маршрут в разветвленной системе с двумя — тремя сотнями задвижек.
• Набор компонентов для облегчения создания пользовательских элементов.

Конечно, предстоит пройти еще немалый путь, но уже сейчас просматривается несколько возможных направлений для применения, помимо собственно всех видов классических задач промышленной автоматизации:

• Создание утилит для решения побочных задач в уже существующих системах. Так например, мне довелось написать аналог Matrikon OPC Data Manager с более богатым функционалом, потратив на это всего около четырех часов и сэкономив довольно значительные средства.
• Разработка приложений для работы с научными приборами.
• Системы «умный дом».

Как-то незаметно для меня, мое хобби превратилось во что-то большее, вызывающее интерес у других людей. Появилась мысль превратить это творчество в стартап, но пока все упирается в недостаток людей, готовых разделить со мной эту работу. Если у Вас есть желание принять участие в развитии стартапа, встать у истоков новой компании или попробовать себя в роли сооснователя, напишите мне в личку.

Чуть больше информации можно найти на странице в Facebook.

Также буду очень благодарен за конструктивную критику и новые идеи.

И в заключение, небольшое видео FAQ: