O SCADA faz parte da onda da Indústria 4.0 - mas é apenas moda ou tem lugar no seu negócio?
É uma pergunta que vale a pena ser feita e respondida, especialmente se você quer permanecer competitivo agora. Você tem opções e precisa saber quais são.
Um aplicativo SCADA oferece suporte a um negócio por meio de monitoramento remoto. Ele é frequentemente usado para controlar funções críticas e coletar e receber dados para ajudar a manter suas operações funcionando sem problemas.
O SCADA se tornou a chave para um controle de sistema de energia mais inteligente e econômico. Aqui está tudo o que você precisa saber para ter certeza de que é o certo para você.
O que é SCADA?
SCADA é uma sigla para Controle de Supervisão e Aquisição de Dados. SCADA denota um sistema de controle automatizado preferido em indústrias de grande porte, como petróleo e gás, água, energia, produtos farmacêuticos e outros setores industriais, de manufatura, construção e engenharia de grande porte.
Mas SCADA pode ser difícil de definir porque não é uma tecnologia específica - é um processo. Pense nisso como um programa de aplicativo que recebe dados operacionais sobre uma variedade de sistemas. O aplicativo então usa os dados recebidos para controlar e otimizar a operação do sistema de forma proativa ou até mesmo preditiva.
Você começa com um sistema centralizado que monitora e controla locais, desde uma única planta até uma série complexa de plantas espalhadas pelo país.
O SCADA funciona processando sinais de entrada de switches e dispositivos. Usuários remotos podem ler dados de entrada sem estarem presentes e então controlar o equipamento.
O aplicativo também depende de um banco de dados distribuído de tags ou pontos por toda a planta. Esses pontos são informações sobre valores individuais de entrada ou saída que informam ao sistema SCADA o que está acontecendo com o equipamento que está sendo monitorado e controlado.
O SCADA também captura e armazena metadados como controladores lógicos programáveis (PLCs), caminhos de registro e estatísticas de alarme. A arquitetura coletivamente suporta:
- Controle processos industriais de locais locais ou remotos.
- Monitoramento, coleta e processamento de dados em tempo real.
- Interaja diretamente com dispositivos como sensores, válvulas, bombas e motores por meio do software HMI.
- Registre eventos em arquivos de log.
Quando você visualiza um modelo SCADA graficamente, é fácil ver que ele é um loop de feedback com ramificações de análise paralelas. Por exemplo, usando sensores de temperatura e RTUs, o servidor SCADA recebe informações sobre as informações para análise posterior e tomada de decisão.
Os componentes comuns do sistema SCADA incluem:
- Unidade Terminal Remota (RTU):Um dispositivo de campo, como um CLP, que transmite dados de sensor/dispositivo de campo usando protocolos de comunicação de dados industriais. As RTUs são mais poderosas que os CLPs porque são controladores inteligentes usados para exercer controle sobre outros dispositivos, que então automatizam os processos industriais.
- Rádio/Modem:Por meio da transmissão sem fio, rádios e modems enviam e recebem dados em tempo real de maneira eficiente e confiável.
- Sensores/Transdutores:Sensores recebem sinais de sistemas físicos e então os comunicam por meio de sistemas de telemetria e controle. Esses sensores ajudam o técnico/operador de um sistema SCADA a medir e coletar dados remotamente.
- Repetidores:Assim como os satélites, os repetidores recebem e retransmitem sinais por longas distâncias, mesmo na presença de obstáculos físicos.
- Mestre SCADA:O master é o painel, a estação de controle central para todas as outras operações. Pode ser um único computador ou múltiplos servidores, aplicativos de software, RTUs e PLCs para operações mais complexas.
- Software de monitoramento:O software de monitoramento é responsável por instruir o sistema e estabelecer uma linha de base de instruções de dados. Essas instruções direcionam como o sistema interage com todo o hardware, quais valores são esperados e quais métricas de desempenho são necessárias.
- Interface Homem-Máquina (IHM):Depois que o host SCADA escaneia os dados, o software HMI detecta uma condição de alarme e informa ao operador o que procurar.
SCADA não é apenas uma questão de conveniência. Também pode ser uma questão de segurança.
Indústrias como petróleo e gás, usinas hidrelétricas e de energia, estações de tratamento de água e esgoto e estações de monitoramento ambiental dependem de comunicações SCADA e coleta de dados porque esses recursos são muito remotos.
Mesmo que possam ser acessados, às vezes é mais seguro para os operadores da planta permanecerem acordados, especialmente se o sistema de monitoramento remoto puder realizar medições e coletas regulares.
Poços de petróleo, poços de água e usinas de energia são apenas alguns exemplos de ativos que dependem de arquiteturas SCADA que dependem de operações de telemetria tradicionais.
Monitoramento de Telemetria
As aplicações SCADA não seriam nada sem o monitoramento de telemetria.
A telemetria é uma parte essencial da aquisição, recebimento, monitoramento e análise de dados recebidos sobre as condições do equipamento em tempo real.
Sistemas meteorológicos que medem, monitoram e preveem o clima são um bom exemplo de um sistema de monitoramento de telemetria. O monitoramento de telemetria é feito remotamente e requer um conjunto de instrumentos de coleta de dados conectados (mesmo sem fio) a um conjunto de sistemas de TI.
A comunicação entre as duas interfaces é feita por meio de tecnologias como rádio, ultrassom, infravermelho, telefone ou redes de computadores.
Existem quatro tipos de unidades de telemetria usadas no SCADA:
- Com fio:Fisicamente localizado dentro da planta e inclui Ethernet, linhas telefônicas discadas e linhas alugadas para locais remotos.
- Sem fio:Inclui redes sem fio internas, como Wi-Fi, celular, satélite e redes de rádio ponto a ponto com repetidores.
- Votação:os relatórios aqui são baseados em exceções.
- Híbrido:Uma combinação de uma ou mais unidades anteriores.
A telemetria está se tornando cada vez mais útil com o advento do big data. Ela fornece um sistema de transporte rico em dados que pode ser aprimorado com inteligência complexa e detalhada por meio da agregação em um sistema centralizado.
Sistemas SCADA modernos
Os sistemas SCADA modernos dependem cada vez mais de aplicativos SCADA baseados em nuvem para reinventar a arquitetura SCADA.
Os conceitos do modelo são os mesmos, mas os dispositivos físicos são frequentemente digitalizados e automatizados, tornando as operações mais intuitivas, flexíveis e escaláveis.
Os sistemas SCADA modernos de hoje trazem os melhores dispositivos de controle para a flexibilidade e funcionalidade de TI. Os sistemas SCADA modernos são todos sobre operações em tempo real: acesso, transparência, controle e tomada de decisão.
Sete regras de ouro para o sucesso do SCADA
A verdadeira eficácia do SCADA está em seu papel nos objetivos mais amplos da organização.
O SCADA ocupa uma posição muito estratégica no centro da pirâmide de automação:
Por meio de suas operações, o SCADA controla e monitora os dados recebidos e as operações conforme pretendido.
Ele também responde e envia informações críticas para software MES e ERP. Uma implementação SCADA bem-sucedida permite que você transforme dados operacionais em inteligência de negócios e planejamento acionáveis.
1) Problemas de sistema
Sua escolha de sistema deve estar alinhada aos requisitos do seu setor e indústria, bem como a um fornecedor com forte reputação em soluções escaláveis.
2) Integrando sua rede corretamente
O tempo de inatividade é inevitável ao migrar de um sistema para outro? Tempo de inatividade grave pode significar perda de dados, integridade de dados comprometida ou possível transferência de dados imprecisa. Planeje essas contingências, pois qualquer perda pode ser catastrófica.
3) Prepare-se para riscos ambientais
As RTUs dão aos operadores acesso mais seguro a informações relevantes. Mas mesmo as RTUs podem ser danificadas quando expostas a ambientes severos. Escolha equipamentos que atendam ao seu clima regional e ao seu cronograma de manutenção regular (ou mesmo preditiva).
4) Planeje a substituição de unidades obsoletas
Uma unidade de obsolescência planejada significa que você pode planejar a substituição. Além disso, certifique-se de escolher componentes SCADA projetados para expansão futura e maximizar a flexibilidade do equipamento.
5) Fique longe de ameaças à segurança
A operação do software é tão importante quanto sua implementação.
68% dos profissionais de TI dizem que ataques de negação de serviço (conhecidos como DDOS) são a maneira mais comum de interromper e explorar sistemas SCADA.
Por mais poderoso que o SCADA seja, ele ainda é vulnerável a ataques.
Parte da vulnerabilidade vem da maneira como a Internet Industrial das Coisas (IIOT) está mudando o campo de instrumentação e controle.
A segurança cibernética para SCADA precisa ser tão proativa e preditiva quanto o monitoramento e a manutenção de seus dispositivos.
6) Avaliação regular de vulnerabilidade
Considere avaliações de ameaças e vulnerabilidades, como manutenção de rotina e preventiva de equipamentos. Não é suficiente relatar ataques - para proteger sua rede de sistema SCADA, você precisa de um programa de prevenção específico.
Mesmo sistemas fechados sem interfaces de comunicação externas estão em risco.
É vital, inevitável e necessário. Execute todos os cenários e tipos de ataques possíveis usando especialistas internos ou externos, bem como técnicos experientes que saibam como responder a ataques externos.
7) Encontre um equilíbrio
A posição estratégica do SCADA entre tecnologia operacional e iniciativas de planejamento avançado o torna uma ferramenta poderosa para inteligência empresarial.
Mas somente se você encontrar um equilíbrio entre segurança e integração. Garanta que diferentes sistemas em uma rede de amplo alcance sejam interoperáveis, ao mesmo tempo em que garante que ela não esteja aberta o suficiente para arriscar infiltração por dispositivos desonestos.
Conclusão
A Industrial MAX sabe que o software SCADA é de missão crítica. Como um integrador certificado de instrumentação e controle, vimos como o SCADA está pronto para levar seu papel como um centro de inteligência valioso para o próximo nível.
Em vez de a IIOT levar os sistemas SCADA à falência, estamos vendo como prioridades como flexibilidade e tomada de decisão baseada em dados estão reinventando as capacidades dos sistemas SCADA modernos.
Como a integração é um assunto de família, os sistemas SCADA não vão a lugar nenhum.
Em vez disso, veremos como as características do IIOT, como computação em nuvem, mobilidade e análise, inteligência artificial, aprendizado de máquina e muito mais, são indicadores de seleção e implantação bem-sucedidas de software HIM/SCADA.