制造商应该升级SCADA系统的四个原因

工程师们应该重新审视他们的监控和数据采集(SCADA)系统,看看更现代的系统能在多大程度上帮助组织实现工业4.0目标。

通过托马斯·伯克 2022年2月18日
提供:Russelectric,工程师新产品数据库

大多数监控和数据采集(SCADA)系统的历史可以追溯到几十年前。安装和掌握系统可能需要数年时间,而实现所需的改进和升级则需要更长的时间。然而,今天,组织正在意识到他们传统的SCADA系统变得繁琐,有问题,难以维护和支持。他们应该拥有现代和智能的软件平台,能够处理内部、边缘和云上的许多需求。近年来,SCADA发生了根本性的变化,现在确实是工程师重新评估他们的系统的好时机。

旧的SCADA系统是为一个非常不同的世界设计和建造的。它们的架构或设计根本不适合终端用户今天面临的挑战。此外,许多现有的SCADA系统难以配置、维护和支持,并具有固有的局限性,如无法解决有意和无意的安全漏洞;有效地处理从营运科技(OT)世界到资讯科技(IT)世界的对外通讯;支持云技术在数据存储和云上运行的应用程序方面提供的创新;易于扩展到新的基于云的架构,这意味着无法配置为支持高度分布式系统或动态添加补充设备;并支持开放标准,如OPC UA连接到自动化设备。

现代SCADA系统已经存在,并为制造商提供了许多优势。在重新评估原始SCADA系统时,请考虑这四个论点。

论据1:现代SCADA系统提供了实质性的优势。

现代SCADA系统支持行业标准,特别是数据结构和信息建模,包括多供应商互操作性和设备独立性。最重要的是,当所有设备都支持相同的设备标准时,可以交换来自不同供应商的设备。新系统的寿命延长了,因为它们的硬件和软件设备都有更大的能力来收集实时信息,以评估性能和维护信息。

由于今天的SCADA系统也捕获了更多的数据情报,因此系统维护有了显著的改进。这些新系统还支持终端用户的最佳选择,而不是与现有的专有系统捆绑在一起,并具有远程操作和远程监控的能力。

论据2:现代SCADA系统提供物联网基础。

现代SCADA系统提供物联网基础,包括:

兼容性,这些系统可以连接到现有控件,并为OPC UA等标准以及云、虚拟化、移动和高级分析等新技术提供支持。

安全-这些系统在体系结构中内置了安全性,并提供基于角色和基于用户的安全性、多因素身份验证(MFA)、操作系统安全性、网络安全性和补丁管理。

〇基础技术这些系统具有软件升级和补丁支持,定期发布版本频率,与当前和未来的操作系统兼容,并对过去的操作系统提供合理的支持。许多SCADA系统现在都提供64位实现。

高级功能-这些系统提供了增强的用户功能、管理功能、审计跟踪、垂直市场功能,以及与业务、工程、供应链、CPM/MES、工厂设备和自动化系统的集成。

〇公司稳定性这些系统在当地和全球都有,是为供应商的长期市场寿命而设计的。

对集成商和最终用户的价值主张这些系统是可伸缩的、可扩展的、灵活的和具有成本效益的。当系统集成商能够有效地安装系统并提供支持时,当他们在一个应用程序中的努力可以在下一个应用程序中重用时,当他们能够培训操作员处理日常管理和维护时,那么他们就找到了适合他们和最终用户的高质量可靠的解决方案。

论点3:具体的变化领域积极地区分现代SCADA系统。

随着特定领域的变化,现代SCADA系统与旧的原始系统有积极的区别,例如:

〇支持标准随着市场的成熟,技术变得更加稳定,标准将继续激增。现代SCADA支持大多数当前和新出现的标准。

OPC经典和OPC UA支持-虽然大多数SCADA支持OPC数据访问,但现代SCADA对OPC标准提供了更大的支持,包括历史数据访问、警报和事件等。

MQTT和Sparkplug-B协议-作为物联网和智能工厂中广泛使用的两种协议,现代系统通过Sparkplug-B协议支持MQTT。此外,这样的系统还提供到许多其他设备和协议的连接,如61850、660870、ModBUS、EthernetIP、BACnet等。

ISA 18.2报警合理化管理标准-现代SCADA为其自身的警报提供ISA 18.2支持,并能够与其他产品一起生成警报,并通过OPC A&E连接数据库获取这些警报。

ISA/IEC 62443网络安全标准-作为“任何玻璃”可视化的支持者,现代SCADA设计具有内置的网络安全和访问管理,特别是用于远程访问。

可视化-现代SCADA系统是数据库和信息模型驱动的,能够使用显示模板和标签结构自动生成动态显示,从而引领创新的可视化技术。其中包括桑基图、3D可视化、渐进细节、地理标记、工具提示和钻取链接。此外,现代显示器是响应式的,自动缩放和重新排列对象,以适应移动电话,平板电脑和SCADA显示器。现代SCADA图形还支持渐进式披露和高性能图形方案,如ISA101指南中概述的那些。所有这些功能都带来了更好的操作性能、更短的开发时间和配置错误。

Historization -现代SCADA与现代历史记录相结合,支持各种数据源和手动数据源,如Excel电子表格、USB或Flash芯片。现代历史学家允许重要的数据存档和检索,特别是新的工业4.0功能。现代历史学家是一个内部部署的高性能存储库,提供IOT的创新,并提供从OT世界到IT世界的互操作性无缝解决方案。

论据4:现代SCADA易于使用,并提供先进的功能和垂直市场支持。

全新的SCADA系统可以让地面和现场的操作人员更轻松、更快、更好地完成工作。方法如下:

从操作人员的角度来看,易用性:现代SCADA系统越来越具有自主权,能够支持强大的通知场景和事件管理工作流。这些系统提供了动态的可视化,从一个玻璃到另一个玻璃,从控制室显示到一个可以在整个过程中携带的移动显示。

从开发人员的角度来看,易用性:现代SCADA中的配置被最小化,并且很大程度上受益于可以一次创建并重复使用的数据结构和模板。配置更改和升级可以在SCADA运行时远程执行。符号库可以与数据结构结合,以交付数百或数千个操作符接口,这些操作符接口可以动态生成或根据需要生成。

管理方面的易用性:现代SCADA通过最大限度地提高可靠性和简化磁盘管理、安全管理和设备运行状况监视等常规任务,将管理置于前台和中心。此外,还保留审计跟踪,用于变更管理和异常检测。

高级功能:现代SCADA可以在地图上显示数据,并根据过滤条件自动为对象或对象集创建显示。这些系统还提供了与其他业务关键系统(如来自市场上领先供应商的工作订单系统和资产管理系统)的高级集成,并通过工具包支持自定义集成,因此集成问题永远不会得到否定的答案。

垂直市场支持:现代SCADA系统提供垂直市场支持,如建筑管理、能源管理功能,以及现场工作人员和远程用户管理的解决方案,而不需要定制。这些现代系统还为行业趋势提供了固定功能,如碳监测和可持续性、停机时间监测、能源分析和其他常见kpi。

在早期,SCADA是关于技术的——脚本、VBA和ActiveX。后来,它变成了低成本和适合互联网的产品。很少有供应商在设计他们最初的SCADA系统时做出了所有正确的架构和技术选择,这导致了大量不同的解决方案。然而,随着技术和标准的快速发展,今天已经出现了一些非常先进和改进的SCADA解决方案。在选择现代SCADA系统时,要知道市场上有显著差异的解决方案,这些解决方案并非都是平等的。我们总是有必要深入了解SCADA解决方案的真正动力。

-这最初出现在欧洲控制工程网站.由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:Thomas Burke, CC-Link合作伙伴协会(CLPA)全球战略顾问