SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) merupakan arsitektur sistem kontrol yang terdiri dari komputer, komunikasi data terkoneksi jaringan, dan antarmuka pengguna grafis untuk pengawasan tingkat tinggi terhadap mesin dan proses. Sistem ini juga mencakup sensor dan perangkat lainnya, seperti kontroler logika terprogram (PLC), yang berinteraksi dengan pabrik atau peralatan mesin.
Konsep SCADA dikembangkan sebagai sarana universal untuk akses jarak jauh ke berbagai modul kontrol lokal, yang dapat berasal dari produsen yang berbeda dan memungkinkan akses melalui protokol otomasi standar. Secara praktis, sistem SCADA besar telah berkembang menjadi mirip dengan sistem kontrol terdistribusi dalam fungsi, sambil menggunakan berbagai cara untuk berinteraksi dengan pabrik. Mereka dapat mengendalikan proses berskala besar yang meliputi beberapa lokasi, dan bekerja dalam jarak yang jauh. Meskipun demikian, sistem SCADA sering menjadi target kekhawatiran tentang kerentanan terhadap serangan siber.[citation needed]
Operasi kontrol Fitur utama dari sistem SCADA adalah kemampuannya untuk melakukan operasi pengawasan atas berbagai perangkat properti lainnya.
- Level 0 berisi perangkat lapangan seperti sensor aliran dan suhu, dan elemen kontrol akhir, seperti katup kontrol.
- Level 1 berisi modul input/output (I/O) industrial, dan prosesor elektronik terdistribusi yang terkait.
- Level 2 berisi komputer pengawas, yang mengumpulkan informasi dari node prosesor pada sistem, dan menyediakan layar kontrol operator.
- Level 3 adalah level kontrol produksi, yang tidak langsung mengendalikan proses, tetapi berkaitan dengan pemantauan produksi dan target.
- Level 4 adalah level penjadwalan produksi.
Level 1 berisi kontroler logika terprogram (PLC) atau unit terminal jarak jauh (RTU). Level 2 berisi SCADA untuk pembacaan dan laporan status peralatan yang dikomunikasikan ke SCADA level 2 sesuai kebutuhan. Data kemudian disusun dan diformat sedemikian rupa sehingga operator ruang kontrol menggunakan antarmuka manusia mesin (HMI) dapat membuat keputusan pengawasan untuk menyesuaikan atau mengganti kontrol RTU (PLC) normal. Data juga dapat dimasukkan ke dalam sejarawan, sering kali dibangun di atas sistem manajemen database komoditas, untuk memungkinkan trending dan audit analitis lainnya. Sistem SCADA umumnya menggunakan database tag, yang berisi elemen data yang disebut tag atau poin, yang terkait dengan instrumen tertentu atau aktuator dalam sistem proses. Data diakumulasikan terhadap referensi tag peralatan kontrol proses yang unik ini.
Komponen
- Komputer pengawas: Ini adalah inti dari sistem SCADA, mengumpulkan data tentang proses dan mengirim perintah kontrol ke perangkat yang terhubung ke lapangan. Ini merujuk pada komputer dan perangkat lunak yang bertanggung jawab untuk berkomunikasi dengan kontroler koneksi lapangan, yang merupakan RTU dan PLC, dan termasuk perangkat lunak HMI yang berjalan pada workstation operator. Dalam sistem SCADA yang lebih kecil, komputer pengawas mungkin terdiri dari satu PC, dalam hal ini HMI adalah bagian dari komputer ini. Dalam sistem SCADA yang lebih besar, stasiun master mungkin termasuk beberapa HMI yang dihosting pada komputer klien, beberapa server untuk akuisisi data, aplikasi perangkat lunak terdistribusi, dan situs pemulihan bencana. Untuk meningkatkan integritas sistem, beberapa server sering dikonfigurasi dalam formasi ganda redundan atau hot standby yang memberikan kontrol dan pemantauan yang berkelanjutan dalam hal kerusakan atau kerusakan server.
- Unit terminal jarak jauh: RTU[1] terhubung ke sensor dan aktuator dalam proses, dan dihubungkan ke sistem komputer pengawas. RTU memiliki kemampuan kontrol tertanam dan sering sesuai dengan standar IEC 61131-3 untuk pemrograman dan mendukung otomatisasi melalui logika tangga, diagram blok fungsi, atau berbagai bahasa lainnya. Lokasi terpencil seringkali memiliki infrastruktur lokal yang sedikit atau tidak ada sehingga tidak jarang ditemukan RTU yang berjalan dengan sistem daya surya kecil, menggunakan radio, GSM, atau satelit untuk komunikasi, dan diperkuat untuk bertahan dari -20C hingga +70C atau bahkan -40C hingga +85C tanpa pemanas atau pendingin eksternal.
- Kontroler logika terprogram: PLC terhubung ke sensor dan aktuator dalam proses, dan dihubungkan ke sistem pengawas. Dalam otomatisasi pabrik, PLC biasanya memiliki koneksi berkecepatan tinggi ke sistem SCADA. Dalam aplikasi jarak jauh, seperti pabrik pengolahan air besar, PLC dapat terhubung langsung ke SCADA melalui tautan nirkabel, atau lebih umum, menggunakan RTU untuk manajemen komunikasi. PLC dirancang khusus untuk kontrol dan merupakan platform pendiri untuk bahasa pemrograman IEC 61131-3. Karena alasan ekonomi, PLC sering digunakan untuk situs jarak jauh di mana ada jumlah I/O yang besar, daripada menggunakan RTU saja.
- Infrastruktur komunikasi: Ini menghubungkan sistem komputer pengawas ke RTU dan PLC, dan dapat menggunakan protokol standar industri atau properti produsen. Baik RTU maupun PLC beroperasi secara otonom pada kontrol waktu nyata dari proses, menggunakan perintah terakhir yang diberikan dari sistem pengawas. Kegagalan jaringan komunikasi tidak selalu menghentikan kontrol proses pabrik, dan setelah komunikasi kembali, operator dapat melanjutkan pemantauan dan kontrol. Beberapa sistem kritis akan memiliki jalan data ganda yang redundan, sering kali dikabeli melalui rute yang berbeda.
- Antarmuka manusia mesin: HMI adalah jendela operator dari sistem pengawas. Ini menyajikan informasi pabrik
Pengembangan Arsitektur
Pada awalnya, komputasi sistem SCADA dilakukan oleh komputer mini besar. Layanan jaringan umum tidak ada pada saat SCADA dikembangkan. Oleh karena itu, sistem SCADA adalah sistem independen tanpa konektivitas ke sistem lain. Protokol komunikasi yang digunakan pada saat itu sangatlah properti. Redundansi sistem SCADA generasi pertama dicapai dengan menggunakan sistem mainframe cadangan yang terhubung ke semua situs Unit Terminal Jarak Jauh dan digunakan dalam keadaan sistem mainframe utama mengalami kegagalan. Beberapa sistem SCADA generasi pertama dikembangkan sebagai operasi "turn key" yang berjalan pada komputer mini seperti seri PDP-11.
Informasi dan pemrosesan perintah SCADA didistribusikan di sejumlah stasiun yang terhubung melalui LAN. Informasi dibagikan secara mendekati waktu nyata. Setiap stasiun bertanggung jawab atas tugas tertentu, yang mengurangi biaya dibandingkan dengan SCADA Generasi Pertama. Protokol jaringan yang digunakan masih belum distandardisasi. Karena protokol tersebut properti, sangat sedikit orang di luar pengembang yang mengetahui cukup banyak untuk menentukan seberapa amannya instalasi SCADA. Keamanan instalasi SCADA biasanya diabaikan.
Seperti arsitektur terdistribusi, setiap SCADA yang kompleks dapat direduksi menjadi komponen-komponen sederhana dan dihubungkan melalui protokol komunikasi. Dalam desain berjejaring, sistem dapat tersebar di lebih dari satu jaringan LAN yang disebut jaringan kontrol proses (PCN) dan terpisah secara geografis. Beberapa SCADA arsitektur terdistribusi yang berjalan secara paralel, dengan satu pengawas dan sejarawan, dapat dianggap sebagai arsitektur jaringan. Ini memungkinkan solusi yang lebih hemat biaya dalam sistem berskala sangat besar.
Pertumbuhan internet telah mengarah pada implementasi teknologi web dalam sistem SCADA yang memungkinkan pengguna untuk melihat data, bertukar informasi, dan mengontrol proses dari mana saja di dunia melalui koneksi web SOCKET. Awal tahun 2000-an melihat penyebaran sistem SCADA web. Sistem SCADA web menggunakan browser internet seperti Google Chrome dan Mozilla Firefox sebagai antarmuka pengguna grafis (GUI) untuk HMI operator. Ini menyederhanakan instalasi sisi klien dan memungkinkan pengguna mengakses sistem dari berbagai platform dengan browser web seperti server, komputer pribadi, laptop, tablet, dan ponsel.
Disadur dari: en.wikipedia.org