SCADA Sisteminin Gereksinimleri
SCADA sistem gereksinimlerinin iyi bir şekilde belgelenmesi, muhtemelen bir SCADA projesinin başarısına katkıda bulunan en önemli faktördür. Açık bir şekilde bu görünebilir, ancak yine de söyleyelim: bir SCADA sistemindeki tasarım çalışmaları başlamadan ÖNCE, Fonksiyonel özellikleri ortaya koyan bir Şartnamenin yazılması gerekir.
Bir SCADA projesindeki en büyük maliyet ve iş programının katili, tasarımın bir kısmının veya tamamının yeniden ele alınması zorunda kalınmasıdır. Bunun nedeni, bir projenin her aşamasının bir önceki aşamada gerçekleştirilen veri ve çalışmanın temeli üzerine inşa edilmiş olmasıdır.
Bazı ekipmanların işlevi veya G/Ç noktaları veya sinyal formatı gözden kaçar veya atlanırsa, projede daha sonra ekleme veya düzeltme işinin ciddi bir olumsuz etkisi olabilir.
Bir fonksiyonel şartnamenin önemini vurgulayan diğer bir neden ise, bir SCADA projesinin tasarım ve uygulama aşaması boyunca, projeyi bütçe ve program dahilinde tutmak için birçok karar ve tavizler verilmesidir. Projeden neyin kesileceğine ilişkin kararlar, ancak sistem üzerinde sağlam bir kavrayışa sahip olarak objektif olarak alınabilir.
SCADA Projesinin Fonksiyonel Şartnamesi
Sistem gereksinimlerini anlamak için en iyi bilinen araç Fonksiyonel Şartname formunun oluşturulmasıdır. Bu belge, sürecin nasıl işlediğini ve SCADA sisteminin bu süreçle nasıl etkileşime gireceğini dikkatlice yapılandırılmış bir şekilde ortaya koymaktadır.
Bir Fonksiyonel Şartname için önceden belirlenmiş bir standardın olmadığı görünüyor. Ancak, bir sistemin işlevselliğinin herhangi bir tanımının “yukarıdan aşağıya” bir yaklaşımla yapılması gerektiğine inanmak da en uygunudur, yani şartnameyi hazırlamak açısından önce aşırı kapsamlı fonksiyonlar, görevler ve iletişim sistemi üzerinde çalışmalısınız ve daha sonra daha spesifik görevler ve fonksiyonlar için çalışmalısınız.
Biçimden bağımsız olarak, fonksiyonel şartname aşağıdaki öğeleri içermelidir:
Prosesi açıklayın
Prosesin fiziksel düzenini tanımlayın
SCADA sisteminin “görev kritikliğini” değerlendirin
Bilgilerin sistemden nasıl akacağını açıklayın
Güvenlik Stratejisini Tanımlayın
Alarm Stratejisini Belgelendirin
Sistem Testini ve Kabul Kriterlerini Tanımlayın
1|Prosesi açıklayın
Malzeme girişlerini, çıktılarını, işlem adımlarını, döngü sürelerini, çalışma sürelerini, normal çalışma koşullarının eksiksiz bir detaylandırmasını ve rutin işlemler sırasında var olabilecek anormal koşulları ekleyin.
Bu bölüme, çeşitli ekipman parçaları için hangi kontrol stratejilerinin ve algoritmalarının mevcut olması gerektiğini ekleyin. Herhangi bir seviye, sıcaklık, basınç veya akış için kapalı döngü kontrolü planlanıyorsa, buda açıkça belirtilmelidir.
Art arda sıralı veya ileri beslemeli gibi daha karmaşık kontrol döngülerine veya değişken frekanslı sürücülere arayüz oluşturma ihtiyacı önceden tanımlanmalıdır. Bu döngülerin otomatik veya manuel kontrole girip çıkması için özel ihtiyaçlar da belgelenmelidir.
2| Prosesin fiziksel düzenini tanımlayın
Proseslerin ve ilgili ekipmanların birbirlerine ve amaçlanan Operatör İzleme / Kontrol İstasyonlarına göre nerede bulunduğuna dair bir fikir veren tüm belgeleri, çizimleri, eskizleri vb. ekleyin.
Projenin parametreleri dahilinde olabilecek bilinen veya şüphelenilen kısıtlayıcı koşulları ekleyin. Yeterli elektrik gücü eksikliği veya aşırı ısı veya nem koşulları veya sınıflandırılmış tehlikeli alanların katılımı, işler başladıktan bir süre sonra değil, projenin başlangıcında gündeme getirilmelidir.
3| SCADA sisteminin “görev kritikliğini” değerlendirin
SCADA sistemindeki bir başarısızlığın, sürecin kontrolden çıkmasına yol açmasının sonuçları ne olabilir? Küçük bir sorun mu, yoksa bir felaket mi? Veri veya iletişim kaybolursa ne olur? Bu sadece operasyonel veya prosedürel bir sıkıntı mıdır yoksa kamu güvenliğinden ödün verilecek bir durum mudur?
FMEA (Hata Modu Etkileri Analizi) gibi bir tür yapılandırılmış arıza analizi bu noktada faydalıdır. Bu teknik, başarısızlıkların ortaya çıkma olasılığını, bu hataları tespit etme olasılığını ve başarısızlığın sonuçlarının ciddiyet seviyesini ele alır ve oluşabilecek farklı arızaların bir sıralamasını ortaya koyar.
Bu tür bir değerlendirme, seçilecek olan donanım platformuna ve işlemcilerde, ağlarda ve veri depolama aygıtlarında yedeklilik ihtiyacına ilişkin kararları yönlendirecektir.
Son derece kritik prosesler, doğru çalışmadığı takdirde yaralanmaya veya ekipman veya mülkte önemli hasara neden olabilecek olanlar tanımlanmalıdır, çünkü bu, maliyette gerçek bir fark yaratabilecek donanım seçiminde kararları yönlendirecektir.
CPU’larda veya G/Ç noktalarında veya iletişim bağlantılarında yedeklilik sağlamak, ancak önemli bir maliyetle gerçekleştirilebilir.
4| Bilgilerin sistemden nasıl akacağını açıklayın
Başlangıçta Operatör Girişleri ve Kayıt Tutma ile başlayın, operatörlerin şu anda oluşturdukları veya tedarik ettikleri kağıt formlar üzerinde tuttukları kayıtlar, kayıt defterlerinde yapılan girişler, vb .;
Mevcut proses enstrümantasyonu, yapılan dairesel veya şerit grafik kayıtları ile elde edilebilen bilgiler;
Diğer bilgi sistemleri, veritabanları, mevcut SCADA sistemleri, vb. İle bağlantılar yoluyla sağlanacak bilgiler;
SCADA G/Ç noktaları, sıcaklıklar, basınçlar, akışlar vb. yoluyla sisteme akacak bilgiler;
ve SCADA bilgilerinin hedefinin ne olması gerektiğini tanımlayın.
SCADA Sistemi; Sadece yerel operatör iş istasyonlarında mı görüntüleniyor? İlçe çapında bir alan ağı üzerinden uzak konumlara mı dağıtıldı? Yönetimsel bir ana bilgisayarda bir veritabanına kadar mı? Bir intranet veya internet üzerinden erişilecek etkin sunucu sayfalarında mı biçimlendirilmiş?
Bu bölümde, sistemde yapılandırılacak olan G/Ç noktalarının bir listesi, bu noktalar için mühendislik birimleri aralığı, her nokta için istenen güncelleme sıklığı bulunmalıdır.
5| Güvenlik Stratejisini Tanımlayın
Tipik olarak, bir SCADA sisteminde en az 2 kullanıcı seviyesi uygulanır. İlk seviye ortalama kullanıcılar içindir ve genellikle tüm operasyonel ekranlara erişime izin verir ve tesisin düzgün çalışması için gereken proses ayar noktalarının değiştirilmesine izin verir.
İkinci seviyeye ise genellikle daha yüksek bir erişim seviyesi, yapılandırma ekranlarına erişim ve alarm noktalarını ve veri toplama frekanslarını değiştirme izni verilir.
6| Alarm Stratejisini Belgelendirin
İlk olarak, sistemde alarm verilmesi gereken noktaları tanımlayın. Ardından, sistemde bulunacak farklı alarmlar için farklı önem derecelerine sahip olmak isteyip istemediğinizi belirleyin. Kritik olmayan bir işlem parametresi için bir ayar noktası ve bir işlem değişkeni arasındaki sürekli sapmalar genellikle basit bir sapma alarmı ile sonuçlanır ve basit operatör bildirimi uygun yanıttır.
Daha kritik bir proses değerindeki aynı sapma, proses kilitleri veya operatör düzeltici eylem yönergeleri ile birleştirilebilir, bu nedenle bu alarm seviyesi sistem içinde farklı şekilde ele alınmalıdır.
Proses ekipmanının acil kapatmalarına bağlanacak olan alarmlar, sistem içinde daha yüksek bir önceliğe sahip olmalıdır.
Ayrıca alarmların nasıl bir günlüğe kaydedileceği, onaylanacağı ve sistemden nasıl çıkarılacağı konusunda bir stratejiniz olmalıdır. Bu muhtemelen farklı alarm türleri için farklı olacaktır. Alarmlar dahil SCADA sisteminde meydana gelen her eylemi ve olayı belgeleyen bir günlük dosyasının oluşturulması (ve belki de basılı olarak çıktısının alınması) yaygın bir durumdur.
Operatör bildirimleri olan alarmlar genellikle kendi kendini temizler, yani hata (sorun) ortadan kalkana kadar alarm da çalmaya devam eder. Operatörün onayının alarm klaksonu susturması için daha yüksek öncelikli alarmların kilitlenmesi gerekir, ancak alarm durumu mevcut olduğu sürece alarm tamamen temizlenemez.
Son alarmlar listesinin ve alarm verme stratejisinin, prosesten sorumlu proses (işletme) mühendisleri ve prosesi kontrol altında tutmaktan sorumlu operasyon personeli ve yanıt vermesi gereken bakım personeli tarafından alarm koşullarının gözden geçirildiğinden ve onaylandığından emin olun.
Bu farklı grupların (işletme mühendisleri, operasyon personeli ve bakım personelleri) amaçları ve hedefleri oldukça farklıdır, bu yüzden nihai liste ve strateji onaylanmadan önce çok fazla müzakereler gerçekleştirilmelidir.
Proses mühendisleri genel olarak daha fazla endişe duyarlar ve bu da birçok arıza-hata alarmının ortaya çıkmasını sağlar. Bunlar operatörler açısından rahatsız edicidir ve uygulandıktan kısa bir süre sonra atlanır veya geçersiz kılınır. Operatörler için anlamlı ve yararlı olan azaltılmış bir alarm seti kurmak çok daha iyi olacaktır.
Bakım personelleri genellikle, işlem sapmalarından ziyade ekipman arızasının tahmincisi olarak işlev görebilen alarmları tercih ederler, böylece ilk iki grup tarafından gözden kaçabilecek bazı alarmları akıllarında tutarlar.
7| Sistem Testini ve Kabul Kriterlerini Tanımlayın
Fonksiyonel özellikler ve şartname hakkında söylenmesi gereken son şey, devreye alındıktan sonra SCADA sisteminin test edilmesinde ve onaylanmasındaki rollerinden bahsetmektir.
Fonksiyonel özelliklerin üretildiği ve şartnamenin hazırladığı sırada test kavramını akılda tutmak önemlidir. Şartnamede açıklanan her fonksiyon için bir test veya doğrulama yöntemi en azından tasarlanmalı ve belgelenmelidir.
Bu belge, daha sonra Sistem Kabul Test Planınızın temeli haline geldiğinde kullanışlı olacaktır. Tanımladığınız fonksiyon için bir test veya doğrulama adımı tasarlayamıyor iseniz; belki de bu fonksiyona gerçekten ihtiyacınız yoktur veya tam olarak açıklamak için yeterince iyi anlayamıyorsunuzdur.