23 Giu Cos’è uno SCADA
Il termine SCADA, acronimo dall’inglese “Supervisory Control And Data Acquisition”, identifica una famiglia di software che permette lo sviluppo e il funzionamento di sistemi di supervisione e controllo/ telecontrollo senza dover necessariamente scrivere codice attraverso linguaggi di programmazione.
I sistemi SCADA si sono evoluti in larga parte come complemento delle soluzioni di automazione fornite dalle principali aziende del settore e la terminologia può variare sia in base al contesto geografico (Europa, America, Asia) che settoriale (industria pesante, industria farmaceutica, produzione e trasporto dell’energia elettrica, trasporto di persone ecc.) in quanto le normative di riferimento e il contesto culturale a cui si ispirano sono diversi.
Normalmente i sistemi SCADA vengono impiegati all’interno dei centri di controllo di fabbriche, stazioni ferroviarie, aeroporti, acquedotti o grandi complessi di edifici, così come – per i sistemi più piccoli – in prossimità del processo da controllare (ad esempio a bordo macchina).
Talvolta sono piattaforme molto scalabili in grado di crescere insieme all’impianto, per esempio aggiungendo stazioni server (le piattaforme ridondate sono molto diffuse), accessi client dedicati su PC oppure accessi mobili via browser o app.
Architettura SCADA single-station
Architettura SCADA multi-station
Architettura SCADA a disponibilità elevata
Caratteristiche
Tipicamente, i sistemi SCADA sono utilizzati come interfaccia del processo industriale o di infrastrutture, sia verso operatori che verso altri sistemi. Normalmente sono caratterizzati dalla presenza di:- Da poche decine a centinaia di migliaia di sensori/trasduttori/attuatori, che effettuano misurazioni e/o variazioni di grandezze fisiche sui sistemi controllati.
- Uno o più microcontrollori, come PLC o microcomputer, che, continuativamente o a intervalli di tempo, effettuano misurazioni (campionamento) tramite i sensori a cui sono collegati e memorizzano i valori in una memoria locale; gli stessi microcontrollori o PLC molto spesso sono gli stessi che realizzano anche le logiche di automazione dell’impianto a cui sono collegati.
- Una rete di comunicazione tra i microcontrollori e il supervisore. Il media fisico era originariamente un cavo dedicato (bus di campo), attualmente si prediligono quando possibili soluzioni basate sul protocollo TCP/IP.
- Uno o più computer supervisori, che periodicamente raccolgono i dati dai microcontrollori, li elaborano per estrarne informazioni utili, li memorizzano su disco, se necessario fanno scattare un allarme, permettono di selezionare e di visualizzare su schermo i dati storici e in tempo reale, sempre più spesso scambiano informazioni con sistemi di livello superiore (es. sistema informativo aziendale o simili).
Funzionalità
- Acquisizione dati mediante opportuni protocolli di comunicazione: molti sono standard e normalmente le piattaforme SCADA di mercato supportano nativamente quelli più diffusi nel mercato di riferimento. Essi consentono allo SCADA di comunicare con gli apparati in campo (microcontrollori o PLC) a loro volta connessi ai sensori o agli attuatori. I dati scambiati sono normalmente grandezze digitali, analogiche oppure stringhe di testo.
- Rappresentazione del dato sullo schermo di un PC, all’interno di un browser web o sullo schermo di uno smartphone.
- Storicizzazione del dato – I dati di interesse possono essere storicizzati su archivi locali o distribuiti, in varie metodologie: da file di tipo binario a database relazionali, a seconda del tipo di piattaforma impiegata e delle esigenze del progetto.
- Gestione degli allarmi – L’allarme è una particolare condizione del processo che viene modellizzata dal progettista della piattaforma SCADA e che richiede l’interazione da parte di un operatore. Per esempio: se si verifica un blocco di una pompa si potranno avere delle icone lampeggianti, l’emissione di un suono, oppure l’invio di un’e-mail, SMS, una chiamata telefonica all’operatore reperibile – il tutto al fine di rendere consapevole l’operatore che è necessaria un’azione per risolvere un’eccezione sul sistema non gestibile in autonomia.
- Interazione con sistemi di livello superiore – In questo caso lo SCADA funziona come “Gateway” fra il processo e i sistemi di livello superiore (per esempio un sistema MES o ERP affinché le scorte di magazzino di prodotto finito e materie prime siano aggiornate automaticamente col procedere della produzione).
Sicurezza
I sistemi SCADA sono sempre di più nel mirino dei criminali informatici, poiché fanno largo uso di protocolli di comunicazione basati su TCP-IP che spesso non hanno alcuna forma di autenticazione, password o crittografia. Il motivo alla base di ciò è che storicamente venivano impiegati come rimpiazzo di reti chiuse punto-punto dove non erano originariamente previsti gateway di interconnessione con l’esterno. È pertanto importante segmentare le reti di processo affinché siano irraggiungibili dall’esterno, ed utilizzare sistemi SCADA moderni e costantemente aggiornati come unico punto d’accesso verso la rete industriale, impedendo che si possano realizzare connessioni dirette agli apparati in campo che bypassano i meccanismi di protezione ed autenticazione presenti sulle piattaforme SCADA.La nostra soluzione
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