SCADA steht für supervisory control and data acquisition, also Überwachung, Steuerung und Datenerfassung. Dahinter steckt eine einfache Idee: Den Menschen, die einen Prozess betreiben, wird ein einziger Ort gegeben, an dem sie sehen können, was geschieht, und eingreifen können, wenn etwas Aufmerksamkeit braucht. Ein Wasserversorger nutzt es, um Pumpwerke im gesamten Stadtgebiet zu überwachen. Ein Lebensmittelbetrieb nutzt es, um Tanks, Pasteure und Abfüllanlagen zu verfolgen. Ein Gebäudebetreiber nutzt es, um Kältemaschinen und Lüftungsgeräte auf jeder Etage zu überwachen.
Was ein SCADA-System leistet
Jedes SCADA-System, ob alt oder neu, erfüllt vier Aufgaben.
- Daten erfassen. Es liest Werte aus dem Feld ein: Füllstände, Drücke, Temperaturen, Durchflüsse, Zustände von Pumpen und Ventilen.
- Prozess darstellen. Es zeichnet Prozessbilder, oft Mimics genannt, in denen Symbole für Tanks, Pumpen und Rohrleitungen aktuelle Werte und Zustände anzeigen.
- Alarme auslösen. Es vergleicht Werte mit Grenzwerten und meldet Menschen, wenn etwas außerhalb des Bereichs liegt.
- Befehle senden. Es erlaubt einem Bediener, eine Pumpe zu starten, ein Ventil zu öffnen oder einen Sollwert zu ändern, innerhalb der Grenzen, die die Ingenieure festlegen.
Das Wort supervisory ist wichtig. SCADA liegt über den lokalen Reglern, die einen Prozess Sekunde für Sekunde sicher halten. Wenn der SCADA-Bildschirm ausfällt, arbeiten die Regler und Sicherheitssysteme vor Ort weiter. SCADA unterstützt Menschen bei der Überwachung; es ersetzt die lokale Regelung nicht.
Wie es früher aufgebaut war
Lange Zeit bedeutete ein SCADA-System einen Server im Leitstand, eine Reihe von Arbeitsplatzrechnern mit installiertem Desktop-Client und eine Projektdatei, die von einem Ingenieur gepflegt wurde, der das Werkzeug gut kannte. Die Daten kamen über Feldnetze von den Reglern. Die Bilder wurden in einem Desktop-Editor gezeichnet und auf jeden Arbeitsplatz verteilt.
Dieses Modell funktioniert, und viele Anlagen betreiben es noch. Es hat aber Kosten, die mit der Zeit wachsen:
- Jeder Arbeitsplatz braucht den installierten Client, der mit dem Server abgeglichen bleiben muss.
- Den Prozess von einem anderen Standort oder bei einem nächtlichen Bereitschaftseinsatz von zu Hause zu sehen, erfordert oft eine Remote-Desktop-Sitzung.
- Jeder Standort hat meist ein eigenes Projekt, sodass dieselbe Pumpe an zwei Orten unterschiedlich aussieht.
- Die Daten liegen im SCADA-System, während Berichte, Dashboards und Wartungswerkzeuge ihre eigenen Kopien führen.
Warum es in den Browser wanderte
Drei Entwicklungen haben browserbasiertes SCADA praktikabel gemacht.
Browser können echte Prozessbilder zeichnen
Moderne Browser rendern Vektorgrafiken und 3D-Szenen schnell. Ein Prozessbild mit Hunderten animierten Symbolen aktualisiert sich flüssig auf einem gewöhnlichen Laptop oder Tablet. Es muss nichts installiert werden, und jeder Benutzer sieht dieselbe Version des Bildes.
Geräte können direkt mit der Cloud sprechen
Viele Sensoren und Gateways sprechen inzwischen Protokolle wie MQTT, LoRaWAN oder HTTP. Sie können Daten an eine zentrale Plattform senden, ohne dass ein lokaler SCADA-Server dazwischenliegt. Wenn Geräte das Internet nicht erreichen können, sammelt ein Gateway vor Ort deren Daten und sendet sie gebündelt über einen einzigen Kanal weiter.
Eine Plattform kann viele Standorte bedienen
Wenn die SCADA-Bilder, die Dashboards, die Alarme und die Gerätedaten auf einer Plattform liegen, funktionieren dieselbe Symbolbibliothek und dieselben Regeln an jedem Standort. Ein neuer Standort startet von einer bekannten Vorlage statt von einem leeren Projekt.
Worauf man bei browserbasiertem SCADA achten sollte
Der Umzug in den Browser senkt die Anforderungen nicht. Wenn Sie eine Plattform bewerten, stellen Sie diese Fragen.
- Ist die Symbolbibliothek konsistent? Bediener lesen Bilder schneller, wenn jedes Symbol denselben visuellen Regeln folgt.
- Zeigen Symbole den Zustand, nicht nur Werte? Eine Pumpe, die sich im Betrieb dreht, und ein Ventil, das seine Stellung anzeigt, sind leichter zu lesen als Zahlen in Kästchen.
- Sind Befehle kontrolliert? Wer darf einen Befehl an welches Gerät senden, und wird jeder Befehl protokolliert?
- Wie werden Alarme behandelt? Achten Sie auf Schweregrad, Quittierung und Eskalation, nicht nur auf eine rote Leuchte.
- Wie werden Daten getrennt? Wenn die Plattform mehrere Kunden oder Geschäftseinheiten bedient, sollte die Trennung in der Datenbank erzwungen werden, nicht nur in der Benutzeroberfläche.
- Wo werden die Daten gespeichert? Prüfen Sie, in welcher Region Ihre Daten liegen und ob sie dort bleiben.
Wie Hermetry das angeht
Hermetry integriert SCADA in dieselbe Plattform, die Geräte anbindet und Dashboards, Regeln und Alarme betreibt. Bilder werden in einem SCADA-Designer im Browser gezeichnet, aus einer Symbolbibliothek, die in Branchenpaketen organisiert ist. Jedes Symbol existiert in 2D und 3D, und 20 davon werden animiert, während der Prozess läuft. Dieselben Live-Werte speisen die Bilder, die Dashboards und die Regeln, die darauf reagieren.
Befehle laufen über Rollen und werden im Audit-Log protokolliert. Die Daten jedes Kunden werden durch Row-Level Security in der Datenbank getrennt, und die Plattform läuft in getrennten Regionen, sodass die Daten dort bleiben, wo Sie sie hinlegen.
Wo man anfängt
Wenn Sie heute ein Desktop-SCADA-System betreiben, müssen Sie es nicht in einem Schritt ersetzen. Ein üblicher Weg ist, mit einem Standort oder einer Linie zu beginnen: einige Geräte anbinden, ein Bild zeichnen, die wichtigen Alarme einrichten und das Ergebnis mit dem vergleichen, was Bediener heute nutzen. Mehr erfahren Sie auf unserer SCADA-Seite oder in der Symbolbibliothek.