پنج مشکل اصلی سیستم‌ های SCADA

آیا سیستم‌های SCADA بی‌نقص هستند؟

اگر جواب شما بله است، پس مقاله را تا اخر مطالعه بفرمایید.

مشکلات مطرح شده در این مقاله:

• انتخاب و کاربرد نادرست پروتکل شبکه SCADA
• افزونگی برنامه SCADA
• اتصال مستقیم به SCADA از سیستم‌های سازمانی خارجی
• عملکرد ضعیف مهندسی
• تعصبات تکنولوژیک

زنگ هشدار

بسیاری از سیستم‌های SCADA آنطور که در نظر گرفته شده یا مطابق با خواسته یک تولید‌کننده کار نمی‌کنند. همچنین منطقی نیست که نتیجه بگیریم چون محصول SCADA کار نمی‌کند پس محصول بدی است و باید جایگزین شود.

چرا مشکلات زیادی در سیستم‌های SCADA وجود دارد؟ آیا روشی جادویی برای رفع مشکل این سیستم‌ها وجود دارد؟ اگر محصولات SCADA چندان خوب کار نمی‌کنند، فروشندگان این محصولات چگونه مشکلات را حل می‌کنند؟

قبل از پاسخ به این سوالات شاید باید به 5 مشکل مهم سیستم‌های SCADA بپردازیم. تاکید می‌کنیم که موضوع مورد نظر شامل عبارت کل SYSTEM اسکادا است چرا که ارزیابی نرم‌افزار SCADA به خودی خود غیرممکن است. با در نظر گرفتن این شرایط، لیستی از مشکلات را برایتان شرح می‌دهیم.

1- انتخاب و کاربرد نادرست پروتکل شبکه SCADA

برخی از سیستم‌های SCADA از روش Sequence of Events (SOE)SOEرویدادهای زمان‌بندی شده. تعدادی از رویدادها یا اشیائی که یکی پس از دیگری با ترتیب خاصی می‌آیند پشتیبانی می‌کنند. این امر از بروز تاخیر در شبکه جلوگیری می‌کند و برخی از مشکلات و مسائلی را که با قطعی موقت دستگاه از سیستم به وجود می‌آید را کاهش می‌دهد.

استفاده این روش بدل به اصلی فوق‌العاده شده است که امروزه توسط اکثر شرکت‌های بزرگ اعمال می‌شود. اما سیستم‌ها به گونه‌ای نیستند که در گذشته پیکربندی می‌شدند. اگر سیستم شما مبتنی بر MODBUS است، پس دیگر نمی‌تواند مبتنی بر SOE باشد.

در مقابل Real-Time Data Acquisition System یا سیستم اکتساب زمان حقیقی، سیستمی است که SCADA نقاط موجود در آن را اسکن می‌کند و پس از اسکن، داده‌ها را در حالت real Time در آن ثبت می‌کند. این سیستم بیشتر مناسب کارخانجاتی با شبکه محلی سرعت بالا می‌باشد.

هنگامی که این دو نوع سیستم باهم ترکیب می‌شوند (به ویژه در سیستم‌های کنترل از راه دور دارای شبکه‌های ارتباطی کند)، اپراتورها ممکن است گیج شوند! ترکیب کردن انواع داده‌های سیستم می‌تواند منجر به بد ثبت شدن اطلاعات شود که این امر قابل جبران نیست و از نظر طراحی نیز مناسب نمی‌باشد.

2-افزونگی برنامه SCADA

بسیاری از روش‌های افزونگی system redundancyروش‌های افزونگیافزونگی در علوم مهندسی عبارت است از قرار دادن زیربخش‌های مشابه در یک سامانه به صورت موازی به طوری که عملکرد صحیح سامانه در شرایط اضطرار یا خطا تضمین شود. سامانه در این تعریف می‌تواند یک موجودیت فیزیکی یا یک سامانه عملیاتی باشد. وجود دارد که یک سیستم می‌تواند از آنها استفاده کند.

حالت‌ها را می‌توان با استفاده از رابط‌ها، زیرساخت‌های کامپیوتری و بومی کردن کارکردها محدود کرد. افزونگی همیشه پیچیده بوده است به همین منظور سوالات عمیق‌تری هنوز وجود دارد. وقتی یک قسمت نرم‌افزاری خراب می‌شود، چه اتفاقی برای داده‌ها می‌افتد؟ چگونه سیستم بازیابی می‌شود؟ آیا داده‌ها از بین می‌روند؟ چه هشدارهایی در اختیار اپراتور یا سرپرست سیستم قرار می‌گیرد تا بداند چیزی درست کار نمی‌کند؟

3- اتصال مستقیم به SCADA از سیستم‌های سازمانی خارجی

سیستم‌های SCADA ابزارهای تجسم و جمع‌آوری داده‌ها هستند. اگرچه اکثر آنها از نظر ذخیره کردن داده‌ها دارای سیستم‌های ذخیره‌سازی معمولی هستند، اما ایراد آن‌ها پشتبانی نکردن از چندین پروژه به شکل همزمان می‌باشد.

گاهی اوقات تعداد سرویس گیرندگان، تاثیر قابل توجهی بر عملکرد اصلی سیستم SCADA دارد. کشیدن حجم عظیمی از داده‌ها در سیستم‌های ذخیره‌سازی SCADA به سادگی امکان پذیر است اما موجب عملکرد بد سیستم خواهد شد.

یک روش مناسب‌تر به منظور در اختیار داشتن محل مناسب ذخیره‌سازی داده‌ها این است که اطلاعات همانطور که به سیستم SCADA ارائه می‌شود ذخیره شوند.

همچنین می‌توان حجم زیادی از داده‌های پردازش شده را در یک فرآیند بلافاصله پس از ایجاد، ذخیره کنیم. این مدل عملکر به SCADA اجازه می‌دهد تا به اندازه آن چه که طراحی شده است کار کند و از فعالیت بیش از اندازه سیستم و خرابی آن جلوگیری شود.

4- عملکرد ضعیف مهندسی

سیستم‌های SCADA برای انجام کارهای بزرگ مناسب نیستند. این گزاره ناخوشایند ارتباط چندانی با خود سیستم‌های نرم‌افزاری ندارد و بیشتر مربوط به مهندسان مدیریت استانداردها، مدیریت تغییرات و انجام ناقص یا آزمایش نشده پروژه‌ها می‌شود.

در این صورت چگونه می‌توان عملکرد ضعیف در مهندسی را تشخیص داد؟ چک لیست زیر کامل نیست، اما اشاره‌ای جزئی به مواردی دارد که باید برای زیرساخت‌های حیاتی سیستم‌های SCADA در نظر گرفته شوند:

• طراحی تایید شده
• برنامه جامع در مدیریت طراحی
• برنامه مدیریت نصب و انتقال
• مدیریت پیکربندی و کنترل نسخه نرم‌افزاری
• طرح‌ها و رویه‌های آزمایش
• ماتریسی برای تایید الزاماتی که تمام موارد اصلی را مورد آزمایش قرار دهد.
• برچسب گذاری و نام گذاری درست اجزا به منظور راحتی کار اپراتوری که پشت سیستم نظارت نشسته است.

عدم وجود این مشکلات بدین معنی است که کار به درستی در حال انجام شدن است. به ندرت یک مهندس زمانی برای بررسی کامل یک سیستم دارد، بنابراین ایجاد تغییرات جزئی نادرست در سیستم‌ها توسط افراد کم تجربه یا مهندسان تازه کار، می‌تواند لحظه شروع پیدایش عیوب و مشکلات در سیستم‌ها باشد.

گفتن این جمله که «دستگاه را با استاندارد مطابقت دهید» یا «مجددا به شکل درست سیستم را سیم‌کشی کنید» شجاعت می‌خواهد. این کار امری ضروری برای کاهش هزینه‌هاست و در بلندمدت به داشتن سیستمی با عمری طولانی کمک می‌کند. فقدان این استانداردها نه تنها باعث سردرگمی در انجام عملیات می‌شود، بلکه نگرانی‌ها در ایمنی را نیز افزایش می‌دهد.

5- تعصبات تکنولوژیکی

اگر از یک مهندس کنترل بپرسید که بهترین نرم‌افزار برای سیستم شما کدام است، فکر می‌کنید پاسخ چیست؟ مشخص است، نرم‌افزاری که در آن خوب هستند! ما نمی‌توانیم خود برتر بین باشیم.

بنابراین به سیستمی نیاز است که هرگونه جهت‌گیری را از بین ببرد. تنها راه برای انتخاب محصولات مناسب در کار، داشتن یک سیستم اندازه‌گیری واحد است که فراتر از نظرات اشخاص ارزیابی کننده باشد. اما آیا این امر ممکن است؟

نتیجه گیری

بنابراین به سوالات بزرگ ابتدای بحث بازگردید. وقتی SCADA کار نمی‌کند، آیا راه جادویی برای حل مشکل آن وجود دارد؟

SCADA ممکن است برای شما مناسب نباشد. شاید به اینترنت اشیا نیاز پیدا کنید. اکثر اصول بالا در مورد اینترنت اشیا نیز صدق می‌کند، بنابراین می‌توانید اینترنت اشیا را به عنوان راه‌حلی جادویی برای جایگزینی سیستم SCADA خود در نظر داشته باشید. اما به یاد داشته باشید پیش از حل هر مشکل باید علت آن را دانست.

از سوی دیگر، سیستم‌های اسکادا می‌توانند با مهندسی و نگهداری خوب، سالها بدون خرابی کار کنند.