Scada مخفف چیست؟

SCADA مخفف عبارت Supervisory Control and Data Acquisition است. سیستم اسکادا ترکیبی از نرم افزار و قطعات سخت افزاری است که امکان نظارت و کنترل محلی و از راه دور کارخانه ها را فراهم می کند. SCADA همچنین داده ها را در زمان واقعی مانیتور، جمع آوری و پردازش می کند.  رابط ماشین انسانی (HMI) نرم افزار تعامل با دستگاه های میدانی مانند پمپ ها، شیرها، موتورها، حسگرها و … را آسان می کند. همچنین در نرم افزار اسکادا امکان ذخیره داده های دریافتی و دیتاشیت های فنی برای اهداف تاریخی نیز وجود دارد.

اسکادا چیست؟

همان طور که در مقدمه هم گفته شد؛ اسکادا (SCADA) مخفف Supervisory Control And Data Acquisition و معنی کلمه ی SCADA “سیستم جمع آوری داده و کنترل نظارتی می باشد که یک بستر برای پیاده سازی مجموعه ارتباطات و داده های کنترلی برای رسیدن به یک هدف مشخص است. در سیستم های کنترل صنعتی یکی از رایج ترین سیستم ها اسکادا است که میتوان از آن برای مدیریت تقریباً هر نوع فرایند صنعتی استفاده کرد.

در واقع به دسته ای از نرم افزارهای کاربردی برای کنترل فرایندهای زیرساختی فرایندهای صنعتی و یا فرایندهای مبتنی بر تجهیزات Facility-Based گفته میشود که به منظور کنترل تجهیزات و سیستم، داده ها را در لحظه از مکانهای دور جمع آوری میکند. اسکادا ابزارهای مورد نیاز برای پیاده کردن فرایندهای صنعتی داده محور را در اختیار سازمان ها و شرکتها قرار می دهد.

امکانات سیستم اسکادا چیست؟

SCADA یک سیستم کنترل اتوماسیون است که شامل سیستمی از عناصر نرم افزاری و سخت افزاری است و سازمان های صنعتی را قادر می سازد:

• کنترل فرآیندهای صنعتی به صورت محلی یا در مناطق دور افتاده
• نظارت، جمع آوری و پردازش داده ها در زمان واقعی
• از طریق نرم افزار رابط انسان و ماشین (HMI) به طور مستقیم با تجهیزاتی مانند سنسورها، شیرها، پمپ ها، موتورها و موارد دیگر ارتباط داشته باشید.
•  رویدادها را در یک پرونده ثبت ضبط کنید.
• سیستم‌های اسکادا برای سازمان‌های صنعتی بسیار مهم هستند زیرا به حفظ عملیات مناسب، پردازش داده‌ها برای تصمیم‌گیری‌های دقیق‌تر و ارتباط مشکلات مدیریتی برای کمک به کاهش خرابی کمک می‌کنند.
• و…

4 عملکرد اصلی سیستم اسکادا (SCADA)

سیستم SCADA دارای چندین عملکرد است که امکان مدیریت صحیح دستگاه را از راه دور فراهم می کند. در زیر به قابلیت های اصلی سیستم اسکادا اشاره شده است.

1. جمع‌آوری داده

جمع آوری داده در سیستم های SCADA اغلب شامل نوعی تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال است. دما به درجه سانتیگراد تبدیل می‌شود.  تبدیل توان سیگنال به دسی‌بل میلی‌وات انجام می‌شود؛ کیفیت یک کانال با تعداد خطای سیگنال در ثانیه اندازه‌گیری می‌ شود.

سیستم کنترل توزیع‌شده (DCS) چیست؟

2. تبادل داده از طریق شبکه

داده های جمع آوری شده در پاسخ به درخواست داده یا به هر دلیل دیگری به یک سیستم سطح بالاتر منتقل می شود. کانال ارتباطی می تواند آنالوگ یا دیجیتال (مانند RS485، TCP/IP) باشد. توپولوژی های شبکه SCADA نیز معمولاً شامل نوعی از انتقال داده بدون توجه به هر نوع اعتبارسنجی محتوا هستند.

3. ارائه داده

داده های جمع آوری شده پردازش و سازماندهی می شود. سپس نشان داده می شود که اپراتورهای سیستم می توانند به طور موثر واکنش نشان دهند یا تصمیمات کنترلی بگیرند. داده ها را می توان در قالب های مختلف ارائه کرد. مثلا، به صورت جدولی از رویدادهای ثبت‌ شده ارائه می‌شوند؛ یا به جای نقشه و پس‌زمینه‌های تصویری، از ارائه گرافیکی بهره می‌برند.

4. کنترل

اگر تصمیمات کنترل قابل قبول باشد و سیستم از نتایج پشتیبانی کند، می توان دستورات مناسبی برای اعمال تغییرات عملیاتی یا پیکربندی خاص ارسال کرد.

نمونه کاربردهای اسکادا

اسکادا برای کمک به خودکارسازی و مدیریت اتوماسیون صنعتی که برای نظارت و کنترل انسانی بسیار پیچیده یا دشوار شده اند کاربرد دارد. SCADA به ویژه برای فرآیندهایی مفید است که می توان از راه دور نظارت و کنترل کرد، به ویژه زمانی که می توان ضایعات را کاهش داد و کارایی را بهبود بخشید. با اسکادا، این فرآیندها را می توان به دقت بررسی کرد و به منظور بهبود عملکرد در طول زمان بهینه سازی کرد. برخی از نمونه های صنعتی رایج اتوماسیون صنعتی SCADA عبارتند از:

1. تولید و توزیع برق؛
2. عملیات پالایش نفت و گاز؛
3. زیرساخت های مخابراتی؛
4. زیرساخت های حمل و نقل و کشتیرانی؛
5. ساخت و سایر پردازش های صنعتی؛
6. پردازش مواد غذایی و آشامیدنی؛
7. تولید مواد شیمیایی؛ و
8. زیرساخت های آب و برق از جمله کنترل آب و پسماند.
9. و…

امنیت SCADA

در حالی که سیستم‌های SCADA ایزوله در دسترس مهندسان، اپراتورها و تکنسین‌های سیستم بودند، در اولویت قرار ندادن همیشه اتصال ایمن سیستم های اسکادا به شبکه های عمومی بسیاری از سیستم عامل های اسکادا را برای حمله باز می گذاشتند. امروزه استانداردهای بی شماری برای پلت فرم امن اسکادا وجود دارد که کاربر باید آنها را پیاده سازی و مدیریت کند. اگر هر یک از این روش ها و استانداردها به درستی انجام نشود، می تواند پلتفرم SCADA را در برابر حملات یا ویروس ها باز بگذارد. با این حال، حتی با وجود تمام این روش ها و تجربیات،  عدم تأیید اعتبار زیادی در طراحی و بهره برداری از برخی شبکه های موجود اسکادا وجود دارد.

اگرچه این سیستم ها شبکه برق، خطوط لوله نفت و گاز و توزیع آب را کنترل می کنند، اما امنیت این سیستم ها باید بهبود یابد؛ زیرا می توانند مشکلات عمده ای را در بسیاری از مناطق ایجاد کنند. اگرچه پلتفرم‌های اسکادا مزایای زیادی را ارائه می‌ دهند و هزینه‌های سیستم و زمان خرابی را کاهش می‌دهند، اما هنوز تهدیدات امنیتی زیادی وجود دارد که باید به آنها رسیدگی شود. ماموریت سیستم عامل اسکادا فراهم کردن دسترسی سریع کاربران به PLC/RTU و ادغام ساده کنترل تجهیزات در رابط کاربری است. این سیستم ها می توانند ابزار عالی باشند، اما باید به شدت از طریق HMI کنترل شوند. به عنوان مثال، این سیستم می تواند یک موتور را روشن یا خاموش کند.