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SCADA 会被工业物联网(IIoT)取代吗?

来源:控制工程网2022.06.20阅读 1388


VTSCADA 12 改变了用户连接到过程数据,并在整个组织范围内处理和使用数据的方式。新功能包括性能改进、自动PLC标签导入、MQTT和OPC-UA驱动程序、历史数据编辑、多语言支持等。
图片来源:VTScada

  工业物联网(IIoT)正在取代监控和数据采集(SCADA)吗?这是现在经常看到的消息,但它确实已经成为议程的一部分了吗?
  SCADA 系统将传感器、设备和其它数据源连接到服务器,以供用户使用。IIoT 将传感器、设备和其它数据源连接到数据代理(位于服务器上),以供用户使用。
  虽然字母缩写IIoT和SCADA 不同,但二者的功能却是相似的,用于收集数据并提供给需要这些数据的人。IIoT和SCADA系统有很多不同之处,但也有很多共同之处。
  物联网(以及后来的IIoT)是从使用互联网连接系统的SCADA应用中催生出来的。事实上,在20 世纪90 年代末和21 世纪初,物联网和IIoT使用的通信超越了基于互联网的虚拟专用网络(VPN)。此外,SCADA和IIoT通常使用同样的基础设施。
  新事物取代旧事物的想法有助于推动营销,但如果你仔细观察,就会发现很多时候,单纯的只是想将一个部件添加到另一个系统上,实现的功能其实是一样的。IIoT可以更容易地将远程数据传输到SCADA系统,而随着SCADA的发展,同样也可以改善IIoT的功能性和易集成性。
  操作功能不仅仅意味着自动化组件
  如果Henry Ford (福特)看到一辆特斯拉Model 3 从身边驶过,他会惊讶地发现,自1913 年汽车首次从他的装配线下线以来,汽车已经发生质的变化。尽管每一个组成部分都与以前截然不同,但他仍然会认为这是一辆汽车。怎么会这样?他会通过它的功能来了解它。
  在自动化行业,创新被视为一股推陈出新的浪潮,而不是古老概念的更新迭代。新术语和字母缩写层出不穷,好像去年的尖端技术明年就会被淘汰。
  想想最初的工业网络“Sneakernet”。第一批自动化系统本质上是人的工作,他们的工作是四处走动,看看一切如何进行并作出相应的反应。他们可能被限制在一个工厂里,也可能在不同的远程站点之间往返数英里。用笔记本记录过程历史。程序逻辑存在于人们的头脑中。如果测量仪1高于55英尺,那么就关闭阀门3。当恶劣天气导致这一天无法巡视时,那一天的数据点就会被估计出来。如果人们在离开时出现溢流,他们会在返回时顺手带上一把拖把。
  随着计算机技术的引入,手动控制很快就转变为以下熟悉的概念:
  ●分布式控制系统(DCS);
  ●可编程逻辑控制器(PLC);
  ●远程遥测装置(RTU);
  ●人机界面(HMI);
  ●监控和数据采集系统(SCADA);
  ●工业物联网(IIoT)。
  在自动化方面,我该信任谁? 
  当您读过这样的产品评论:“这是有史以来最好的东西,它改变了我的生活……”然后在接下来的评论中,你又看到了一个负面的观点说:“我可以给出负面的评价吗?” 您还会购买吗?
  在选择控制系统软件的问题上,如何摆脱各种不同意见的纠结也同样是一个挑战。有一条经验法则可以帮助判断有偏见的观点,那就是概括性。虽然平台之间确实存在共性,但一种常见的分散注意力的技巧是类似的说法:“SCADA 通常不提供冗余,但DCS 提供冗余!” 
  这句话是真的吗?答案是否定的。一些SCADA系统提供了几乎无限量的冗余,与DCS系统相当或超越DCS系统。人们总是需要为这两个系统实现冗余吗?同样,答案也是否定的。标题党式的陈述,可能会让那些本应该可以从SCADA系统中受益匪浅的人感到困惑。
  是否连接自动化基础设施 
  近年来,将万物互连、将所有人联系起来,已经成为一种策略,直到有人控制了他们不应该接触到的东西。毫无疑问,关键基础设施应该受到保护,免受黑客攻击。作为一种实现这个目标的方法,空气间隙系统经常被提及。
  “不要将系统连接到互联网上;不允许远程访问。”这些说法有道理,但忽略了重要的现实。例如,服务器是如何同步的?服务器时间需要与某个时间源同步。除非你有一个原子钟,否则服务器仍然需要连接到互联网,接收时间同步数据,这些数据被传递到气隙系统上的其它服务器。如果完全不同步,会发生什么事?如果本地系统不可用(风暴事件、疫情大流行、硬件故障),您如何安全地访问该过程?
  在关键自动化系统中使用非关键数据? 
  有时,非关键数据会以非常微妙的方式影响关键系统。2020 年初,一位艺术家拖着一个红色小货斗,上面装有99 部手机,行走在某个大城市。结果呢?在该市造成了巨大的交通堵塞,而小货斗所在的街道上却没有车辆。因为地图软件将汽车、卡车、公共汽车(包括紧急救援车辆)的路线,更改为远离市中心的这个所谓的交通堵塞。
  通过手机传输的非关键背景数据被软件解释为缓慢移动的流量。消防、救护车和警察等关键服务依赖于由此产生的信息。
  所有系统都需要检查数据验证。这很重要。始终询问如何验证源数据。正在使用的协议,是否在不验证内部的情况下传输消息?它是否与可能被黑客入侵的数据完全隔离?使用的加密(如果有)是否有效?
  SCADA 的复选标记和比较 
  比较通常采用复选标记表的形式。列出表格上的所有功能,并勾选相同的功能。不幸的是,实际应用并不是那么简单,至少在进行详细比较时不是这样的。并不是所有的系统都是一样的,差异化是一个挑战。
  来自被比较公司的任务关键型思维是一个很好的开端。关键任务方法通过提供多个冗余机制来确保系统不会出现故障,从而最大限度地延长软件固有的正常运行时间。
  复选标记可以快速查看相似性和差异性,但并不总是很有说服力。将解决方案从小型系统扩展到大型系统、添加多个级别的冗余、易用性、前向兼容性以及技术支持的质量等因素,并不总是能在表格中体现出来。
  要考虑如何将其用于选择SCADA 系统: 
  ●不要纠结于条款;
  ●专注于想做的事情;
  ●提出困难的问题。
  随着新功能和技术的出现,SCADA 将不断发展和迭代。就像汽车例子一样,几乎所有东西都可以在不改变其核心功能的情况下做出改变。即使现在看到汽车从头顶上飞过, 我们仍然会称它们为会飞的汽车。为什么?因为它还是一辆车。(作者 | Pete Diffley, VTScada)
  关键概念: 
  ■通过功能而不是组件来评估自动化系统。
  ■在关键系统中使用非关键数据,可能会导致不良后果。
  思考一下: 
  纠结于上一代自动化系统,还是被下一代更优秀的事物吸引?重点是你想要实现什么功能。