Scada Sistemi Nedir

Scada Sistemi Nedir?

Scada sistemi, tüm sahaları kontrol eden ve izleyen merkezi sistemleri ifade eder. Denetim kontrolü ve veri toplama (SCADA) altyapı işlemlerini (su arıtma, atık su arıtma, gaz boru hatları, rüzgâr santralleri, vb.), Tesis tabanlı işlemleri (havaalanları, uzay istasyonları, gemiler, vb.) kontrol etmek için kullanılan ICS (endüstriyel kontrol sistemleri) anlamına gelir. Genellikle endüstriyel işlemlerde (üretim, üretim, rafinaj, elektrik üretimi vb.) kullanılır.

Aşağıdaki alt sistemler genellikle scada sistemlerinde bulunmaktadır:

  • Bir insan operatörü tarafından kullanılan aparat; İşlenen tüm veriler operatöre sunulmaktadır.
  • Süreçle ilgili tüm gerekli verileri toplayan bir denetim sistemi.
  • Proses sensörlerine bağlı sensörlerin dijital verilere dönüştürülmesine ve verilerin denetleyici akışa gönderilmesine yardımcı olan Uzak Terminal Birimleri (RTU’lar).
  • Saha cihazları olarak kullanılan Programlanabilir Mantık Kontrol Cihazı (PLC’ler)
  • İletişim altyapısı Uzak Terminal Birimlerini denetim sistemine bağlamaktadır.

Genel olarak, bir scada sistemi süreçleri gerçek zamanlı olarak kontrol etmez – genellikle süreçleri gerçek zamanlı olarak koordine eden sistemi ifade eder.

scada, scada sistemi, scada şablonu,

SCADA Sistem Kavramları

Scada, tüm sahaları kontrol eden ve izleyen merkezi sistemleri ifade eder veya bunlar geniş alanlara yayılmış karmaşık sistemlerdir. Neredeyse tüm kontrol işlemleri, uzak terminal birimleri (RTU) veya programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC) tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir. Veri toplama, ekipman durum raporlarını ve sayaç okumalarını içeren PLC veya RTU seviyesinde başlar. Veriler daha sonra kontrol odasının operatörü, HMI kullanarak normal PLC-RTU  kontrollerini geçersiz kılmak veya ayarlamak için denetleyici kararlar alabilecek şekilde biçimlendirilir.

SCADA sistemleri çoğunlukla nokta veya etiket adı verilen veri öğelerini içeren etiket veritabanları olarak bilinen dağıtılmış veritabanlarını uygulamaktadır. Bir nokta, sistem tarafından kontrol edilen veya izlenen tek bir çıkış veya giriş değeridir. Bir sistemin gerçek çıktısı veya girişi zor bir nokta ile temsil edilirken, yumuşak nokta diğer noktalara uygulanan farklı matematik ve mantık işlemlerinin bir sonucudur. Bu noktalar genellikle zaman damgası değer çiftleri olarak saklanır. Zaman damgası değeri çiftlerinin serisi, belirli bir noktanın geçmişini verir. Ek meta verileri etiketlerle saklamak yaygındır (bu ek veriler tasarım zamanı, alarm bilgileri, saha cihazına giden yol veya plc kaydına ilişkin yorumları içerebilir). Özellikle endüstriyel iot uygulamaları ile birlikte scada sistemi bir çok alanda başarıyla kullanılmaktadır.

hmi, human machine interface,

İnsan Makine Arayüzü (HMI)

HMI veya İnsan Makine Arayüzü, işlenmiş verileri insan operatörüne veren bir cihazdır. Bir insan operatörü işlemleri kontrol etmek için HMI’yi kullanmaktadır. Human-Machine Interface olarak adlandırılan hmi, teşhis verileri, yönetim bilgileri ve lojistik bilgileri, belirli bir makine veya sensör için ayrıntılı şemalar, bakım prosedürleri ve sorun giderme kılavuzları gibi trend bilgilerini sağlamak için scada sisteminin veritabanlarına bağlanmaktadır.

Hmi tarafından işletme personeline verilen bilgiler, mimik diyagramlar şeklinde grafikseldir. Bu, kontrol edilen tesisin şematik gösteriminin operatör tarafından kullanılabilir olduğu anlamına gelmektedir.

Örneğin, boruya bağlı pompanın resmi bu pompanın çalıştığını ve ayrıca borudaki belirli bir zamanda borudan geçen sıvı miktarını gösterecektir. Pompa daha sonra operatör tarafından kapatılabilir. HMI yazılımı, gerçek zamanlı olarak borudaki akışkan akış hızındaki düşüşü göstermektedir. Mimik diyagramlar, işlem ekipmanlarının animasyonlu sembollerle dijital fotoğraflarından veya şematik sembollerden ve çeşitli işlem elemanlarını temsil eden çizgi grafiklerden oluşmaktadır.

Scada sistemleri alarm sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Alarmın; ALARM veya NORMAL değerleri olan sadece iki dijital durum noktası bulunmaktadır. Alarm, gereksinimleri karşılandığında, aktivasyon başlayacaktır. Örneğin, bir arabanın yakıt deposu boş olduğunda, alarm devreye girer ve ışık sinyali yanar. Scada operatörlerini ve yöneticilerini uyarmak için kısa mesajlar ve e-postalar alarm aktivasyonu ile birlikte gönderilmektedir. Nesnelerin interneti yani akıllı cihazların birbiriyle haberleşmesi, iot teknolojisinden akan verilen tek bir scada – hmi ekranında toplanmaktadır.

SCADA Donanımı

SCADA sistemi, Dağıtılmış Kontrol Sistemi (DCS) bileşenlerine sahiptir. Akıllı PLC’ler veya RTU’lar kullanıldığı için kolay mantık işlemlerinin yürütülmesi mümkündür çünkü akıllı PLC’ler veya RTU’lar IEC61131-39 (Ladder Mantık) kullanılmaktadır. Bu, genellikle PLC’ler ve RTU’larda çalışan programlar oluşturmada kullanılan işlevsel bir blok programlama dilidir. IEC 61131-3, FORTRAN ve C programlama dili gibi prosedürel dillerin aksine, çok az eğitim gereksinimine sahiptir.

Scada sistem mühendisleri, PLC veya RTU’da yürütülen programların uygulamasını ve tasarımını yapmaktadır. Kompakt kontrolör, programlanabilir otomasyon kontrolörü (PAC), PC tabanlı bir kontrol sisteminin yeteneklerini ve özelliklerini tipik bir PLC ile birleştirmektedir. ‘Dağıtılmış RTU’lar’, çeşitli elektrik trafo merkezi SCADA uygulamalarında, PAC’lerle iletişim kurmak için istasyon bilgisayarlarını veya bilgi işlemcilerini kullanmaktadır. Neredeyse tüm büyük PLC üreticileri 1998’den beri entegre HMI / SCADA sistemleri sunmaktadır. Birçoğu tescilli ve açık iletişim protokolleri kullanmaktadır. Pek çok yetenekli üçüncü taraf HMI / SCADA paketi piyasaya girmiştir ve elektrik mühendisleri, makine mühendisleri veya teknisyenlerin HMI’leri kendi başlarına yapılandırmaları için yazılım geliştirici tarafından yazılmış özel olarak yapılmasına gerek kalmadan kendi tesislerinde yapılandırmalarına olanak tanıyan birçok büyük PLC ile yerleşik uyumluluk sunmaktadır.

SCADA Mimarileri

Monolitik: İlk Nesil

İlk nesilde, bilgi işlem için ana sistemler kullanılmıştır. Scada’nın ilk geliştirildiği zamanlarda ağlar yoktu. Bu nedenle, scada sistemlerinin diğer sistemlerle bağlantısı da yoktu, bu da bağımsız sistemler oldukları anlamına gelmektedir. Daha sonra, RTU satıcıları RTU ile iletişimde yardımcı olan Geniş Alan Ağlarını (WAN) tasarladılar. O zaman iletişim protokollerinin kullanımı özeldi. Ana sistem başarısız olursa, veri yolu seviyesinde bağlanmış bir yedek ana bilgisayar bulunurdu.

Dağıtılmış: İkinci Nesil

Birden fazla istasyon arasındaki bilgi LAN aracılığıyla gerçek zamanlı olarak paylaşıldı ve işlem çeşitli çoklu istasyonlar arasında dağıtılmıştır. İstasyonların maliyeti ve büyüklüğü, ilk nesilde kullanılanlara göre daha düşüktü. Ağlar için kullanılan protokoller hala özeldi ve bu da scada sistemleri için birçok güvenlik sorununa neden olmuştur. Protokollerin tescilli yapısı nedeniyle, çok az insan scada kurulumunun güvenli olduğunu bilmektedir.

Ağa Bağlı: Üçüncü Nesil

Günümüzde kullanılan Scada sistemi bu kuşağa aittir. Sistem ve ana istasyon arasındaki iletişim, İnternet Protokolleri (IP) gibi WAN protokolleri aracılığıyla yapılmaktadır. Kullanılan standart protokollere ve ağa bağlanmış scada sistemlerine internet üzerinden erişilebilindiğinden, sistemin kırılganlığı artmaktadır. Ancak, güvenlik tekniklerinin ve standart protokollerin kullanılması, scada sistemlerinde güvenlik iyileştirmelerinin uygulanabileceği anlamına gelmektedir.

SCADA Trendleri

1990’ların sonunda, RS-485 kullanmak yerine, üreticiler Modbus ASCII ve Modbus RTU (her ikisi de Modicon tarafından geliştirilen) gibi açık mesaj yapıları kullanıldı. 2000 yılına gelindiğinde, neredeyse tüm IO üreticileri IP ve Ethernet yerine Modbus TCP gibi tamamen açık bir arayüz oluşturuldu.

Scada sistemleri artık standart ağ teknolojileri ile aynı doğrultudadır. Eski özel standartlar, TCP / IP ve Ethernet protokolleri ile değiştirilmektedir. Bununla birlikte, çerçeve tabanlı ağ iletişim teknolojisinin belirli özellikleri nedeniyle, Ethernet ağları HMI – SCADA pazarlarının çoğunluğu tarafından kabul edilmiştir.

scada, scada virüs, scada güvenliği,

SCADA Güvenlik Sorunları

Scada tabanlı sistemlerin güvenliği sorgulanmaktadır, çünkü siber terörizm / siber savaş saldırılarına yönelik potansiyel hedeflerdir. Ama internet porotokolü kesilen scada ağlarının yeterince güvenli olduğu da bir gerçektir. Scada sistemleri ayrıca su dağıtımı, trafik ışıkları, elektrik iletimi, gaz taşımacılığı ve petrol boru hatları ve modern toplumda kullanılan diğer sistemler gibi fiziksel süreçleri izlemek ve kontrol etmek için kullanılmaktadır.

Güvenlikle ilgili İki büyük tehdit vardır. İlki, yazılıma yetkisiz erişim, insan erişimi veya kasıtlı olarak meydana getirilmiş değişiklikler, virüs enfeksiyonları veya kontrol ana makinesini etkileyebilecek diğer sorunlar olabilir. İkinci tehdit ise, scada cihazlarını barındıran ağ segmentlerine paket erişimiyle ilgilidir. Birçok durumda, gerçek paket kontrol protokolünde daha az güvenlik vardır veya hiç yoktur; Bu nedenle, scada cihazına paket gönderen herhangi bir kişi kontrol edilerek paketin yüklenmesi gerekmektedir.

Genellikle bir çok scada kullanıcıları sadece VPN‘in yeterli koruma olduğunu düşünmektedir. Ama ağ anahtarlarına ve jaklarına fiziksel erişimin kontrol yazılımındaki güvenliği atlatma ve scada ağlarını kontrol etme kapasitesini sağlamaları konusuna da muhakkak dikkat edilmesi gerekmektedir. Profesyonel kullanıcılar veya satıcılar, TCP / IP tabanlı scada ağları için özel endüstriyel VPN (Virtual Private Network) ve güvenlik duvarı (FIREWALL) çözümleri geliştirerek bu riskleri minimum seviyeye indirgemektedir. Ayrıca, izinsiz uygulama değişiklikleri için ek olarak beyaz liste veya tam tersi kara liste çözümleri de uygulanmaktadır.

Unutulmamalıdır ki; %100 güvenlik hiç bir zaman yoktur. Bu sebeple tüm güvenlik protokolleri devreye alındıktan sonra muhakkak penetrasyon testi yaptırılmalı, sistem içerisindeki açıkların ortaya çıkarılmasına müteakip tüm açıkların fixlenmesi gerekmektedir. Belirli periyotlarla pnenetrasyon testlerini farklı firmalar ile sürekli bir şekilde yaptırmanız ve açıkları kapatmanız güvenlik sorunlarınızı büyük bir ölçüde azaltacaktır.

prowmesadmin

Prowmes, fabrikanızdaki üretim makinalarını ve üretim planlarını anlık olarak izlemenizi kolaylaştıran, üretim takip ve yönetim sistemidir. Bulut teknolojisi sayesinde istediğiniz her an ve her yerden, verimlilik için gerekli raporlara anlık ulaşmanızı sağlar.