Comment fonctionnent les systèmes SCADA ?

SCADA est peut-être l'un des acronymes les plus utilisés dans l'industrie du contrôle, faisant référence aux systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données. L'application logicielle est largement utilisée dans le contrôle de processus, composée d'un système de contrôle central ainsi que d'interfaces réseau de contrôleur, d'équipements d'entrée/sortie et de communication.

L'objectif principal des systèmes SCADA est de surveiller et de contrôler les équipements dans les processus industriels qui incluent la production, le développement, la fabrication et la fabrication. De plus, ces systèmes sont également utilisés dans des processus d'infrastructure tels que le pétrole et le gaz, la distribution d'électricité et le contrôle de l'eau.

Architecture

Un système SCADA est généralement construit sur des topologies centralisées, surveillant et contrôlant une zone géographique entière. Il s'agit d'un progiciel qui repose sur une couche de matériel, rassemblant des données sur le processus et les envoyant. Les actions de contrôle sont effectuées via des unités terminales distantes (RTU), généralement des automates programmables et des contrôleurs associés. Par exemple, dans une centrale thermique, la température est détectée par un ensemble de capteurs tandis que l'action de contrôle appropriée (vanne) est prise via les sorties analogiques de l'automate.

Les systèmes SCADA permettent aux opérateurs de modifier les points de consigne, de modifier les conditions d'alarme et de configurer les journaux nécessaires pour une analyse ultérieure. Les systèmes communiquent généralement via un maillage de technologies sans fil et filaires et peuvent fonctionner sur des protocoles propriétaires.

Matériel

Généralement, les systèmes SCADA peuvent être décomposés en deux :

• Couche client
• Couche de service de données

La couche client traite de l'interaction homme-machine tandis que la couche service de données gère les activités de traitement des données. Le service de données communique avec des appareils de terrain tels que des RTU, des capteurs, etc. sur des réseaux WAN ou LAN. Les RTU convertissent les signaux des capteurs au format numérique avant de les envoyer au maître, après quoi les signaux de contrôle appropriés sont générés vers les relais.

Logiciel

Les serveurs utilisés dans le système SCADA sont principalement destinés aux fonctions de base de données multitâches et en temps réel. Ils sont chargés de collecter et de traiter les données, de fournir des tendances et des informations de diagnostic concernant l'opération. Selon leurs caractéristiques, il peut également y avoir des options pour mettre en place des programmes de maintenance prédictive, des informations logistiques, etc. Les capacités du côté logiciel dépendent du fournisseur ou de l'équipe de développement.

Procédure de travail du système SCADA

Les principales fonctions des systèmes SCADA peuvent être décomposées comme suit. Ces fonctions sont exécutées grâce à une combinaison de capteurs, de RTU, de contrôleurs et de réseaux de communication.

• Acquisitions de données :

Les systèmes du monde réel se composent de milliers de nœuds, ce qui rend leur gestion difficile. Il est essentiel de disposer d'informations précises sur l'état de certains capteurs. La précision des systèmes de contrôle dépend de la qualité de l'acquisition des données.

• Communication de données

Les systèmes SCADA peuvent utiliser des technologies de communication filaires ou sans fil entre les appareils et les utilisateurs. Les systèmes en temps réel ont des capteurs et des dispositifs répartis sur une vaste zone géographique, faisant des réseaux sans fil la norme. De plus, pour les systèmes SCADA qui gèrent plusieurs zones éloignées, les communications Internet peuvent également être utilisées. Généralement, les systèmes SCADA ont des protocoles spécifiques et la communication se fait via des VPN pour empêcher les intrusions.

• Présentation des informations/données

Une IHM ou interface homme-machine est utilisée par SCADA pour fournir à l'utilisateur des informations collectées à partir de divers appareils en réseau. Les informations sont affichées d'une manière compréhensible et exploitable, car il peut y avoir des moments où une action rapide de l'utilisateur peut être requise. L'interface utilise généralement des images graphiques d'objets du monde réel tels que celui d'une pompe ou d'un réservoir pour rendre les processus compréhensibles.

• Suivi/contrôle

Les systèmes SCADA utilisent différents commutateurs pour le fonctionnement de plusieurs appareils et l'affichage de leur état dans la zone de contrôle. Les processus peuvent être activés/désactivés ou modifiés en fonction d'une valeur analogique via ces commutateurs. La plupart des processus sont automatisés par rapport à des points de consigne définis par l'utilisateur, tandis que d'autres tâches critiques peuvent nécessiter des interventions humaines supplémentaires.

L'un des principaux avantages des systèmes SCADA est leur évolutivité. L'extension des systèmes SCADA est simple et ne nécessite pas d'efforts extraordinaires. De plus, ces systèmes sont en développement depuis des décennies et ont donc atteint un niveau de maturité, ce qui les rend utilisables pour des applications critiques.

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