Language
Country/Area
No result found
هل تعلم كيف يقوم نظام SCADA بتوصيل آلاف الأجهزة البعيدة؟
تعتمد الصناعة اليوم أكثر فأكثر على أنظمة التحكم الذكية، ولا شك أن SCADA (أنظمة التحكم الإشرافي والحصول على البيانات) أصبحت جزءًا مهمًا من هذا التحول. يتيح هذا النظام، المحاط بقدرات المراقبة الشبيهة بالرادار، للمشغلين التحكم في كل التفاصيل ومراقبتها بدءًا من آلات المصانع وحتى النقل عبر خطوط الأنابيب، في أي وقت وفي أي مكان. كيفية تحقيق اتصال سلس مع الآلاف من الأجهزة البعيدة، فإن الأداء المتميز لنظام SCADA يستحق الاستكشاف.
نظام SCADA عبارة عن بنية نظام تحكم تجمع بين أجهزة الكمبيوتر واتصالات بيانات الشبكة وواجهات المستخدم الرسومية للمراقبة المتقدمة للآلات والعمليات.
يمكن تقسيم بنية نظام SCADA ببساطة إلى عدة مستويات. يحتوي المستوى الأدنى، "المستوى 0"، على أجهزة ميدانية متنوعة، مثل أجهزة استشعار التدفق ودرجة الحرارة، ومكونات التحكم النهائية مثل صمامات التحكم. "الطبقة الأولى" هي وحدات الإدخال/الإخراج الصناعية والمعالجات الإلكترونية الموزعة. تتكون "الطبقة الثانية" من أجهزة الكمبيوتر الإشرافية التي تجمع المعلومات من عقد المعالج في النظام وتوفر واجهات التحكم للمشغل.
مثل هذا التصميم يمكّن نظام SCADA ليس فقط من التحكم في نفس الجهاز، ولكن أيضًا من إدارة العديد من الأجهزة والمصانع بشكل فعال. وهذا مهم بشكل خاص عندما يتضمن التحكم في العملية مواقع متعددة أو مساحة كبيرة. يمكن لأنظمة SCADA توصيل الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة من خلال بروتوكولات التشغيل الآلي القياسية، وهي ميزة تجعلها شائعة الاستخدام في أنظمة التحكم الصناعية.
"إن السمة الرئيسية لنظام SCADA هي قدرته على تنفيذ عمليات المراقبة على مجموعة متنوعة من الأجهزة الخاصة."
مكونات نظام SCADA
تتكون أنظمة SCADA بشكل أساسي من عدة عناصر مهمة، بدءًا من كمبيوتر المراقبة وحتى الوحدة الطرفية البعيدة (RTU). تعمل هذه المكونات معًا لتحقيق إدارة البيانات والتحكم فيها بكفاءة. يعد كمبيوتر التحكم الإشرافي هو جوهر نظام SCADA وهو المسؤول عن جمع البيانات من الأجهزة المتصلة في الميدان وإرسال أوامر التحكم. يمكن أن يكون جهاز كمبيوتر واحد أو نظام يتكون من أجهزة كمبيوتر وخوادم متعددة، حسب الحجم.
تمثل وحدات RTU ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) الجسر الذي يربط أجهزة الاستشعار والمشغلات الموجودة في الموقع بنظام المراقبة. تتيح هذه الأجهزة التحكم الآلي وتلعب دورًا حيويًا في صناعات مثل الطاقة والنفط والمياه. وحتى في المناطق النائية البعيدة عن البنية التحتية الحضرية، يمكن لوحدات RTU الاعتماد على أنظمة الطاقة الشمسية أو الاتصالات اللاسلكية لنقل البيانات.
يمكن أن تعمل وحدات RTU بدون مصدر طاقة خارجي ويمكنها تحمل درجات الحرارة القصوى والتغيرات البيئية.
البنية التحتية للاتصالات
تتميز أنظمة SCADA بطرق اتصال مختلفة، في الأيام الأولى، تم استخدام الاتصالات اللاسلكية أو السلكية بشكل عام. غالبًا ما تستخدم أنظمة اليوم بروتوكولات موحدة، مثل سلسلة IEC 60870-5 وDNP3. وتضمن هذه البروتوكولات التوافق والنقل الفعال للبيانات. تم تصميم بروتوكولات الاتصال هذه لتكون مضغوطة للغاية، وقابلة للتكيف مع بيئات النطاق الترددي المنخفض، ومناسبة للتحكم في الوقت الحقيقي للأجهزة الميدانية.
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، يعتمد المزيد والمزيد من أنظمة SCADA تقنية الشبكة لتحقيق الوصول إلى البيانات العالمية والتحكم فيها عبر الإنترنت. في وقت مبكر من العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأت أنظمة Web SCADA في الانتشار، مما يسمح للمشغلين بعرض الأجهزة المختلفة والتحكم فيها بسهولة من خلال متصفح الإنترنت. يقدم هذا طريقة أكثر مرونة لاستخدام أنظمة SCADA.
"لقد قادنا تطور أنظمة SCADA إلى عصر يمكن فيه إجراء المراقبة في أي وقت وفي أي مكان من خلال المحطات الذكية."
التحديات الأمنية
ومع ذلك، مع انفتاح أنظمة SCADA وتكامل الإنترنت، ظهرت المشكلات الأمنية تدريجيًا. في الماضي، كانت أنظمة SCADA تعتبر آمنة نظرًا لطبيعتها المغلقة، ولكن الآن تستهدف المزيد والمزيد من الهجمات الإلكترونية هذه الأنظمة. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة، تم استغلال نقاط الضعف في بعض أنظمة SCADA من قبل المتسللين. وتذكر هذه الحوادث الشركات والمشغلين بضرورة الاهتمام بأمن النظام.
لذلك يوصي العديد من خبراء الأمن باعتماد استراتيجية "الدفاع المتعمق" في أمن المعلومات لأنظمة SCADA، أي استخدام تقنية الحماية متعددة الطبقات لتعزيز أمان النظام. ولا يتضمن ذلك تحديثات منتظمة للنظام وتصحيح الثغرات الأمنية فحسب، بل يشمل أيضًا تعزيز مصادقة المستخدم وضوابط الوصول إلى الشبكة. لا يرتبط أمان نظام SCADA بالتشغيل العادي للمعدات فحسب، بل يتعلق أيضًا بأمن البنية التحتية للمجتمع الحديث بأكمله.
مع التطور السريع للتكنولوجيا، هل فكرت يومًا ما إذا كانت الأنظمة التي تعتمد عليها يمكن أن تعمل بأمان وفعالية في المستقبل؟
