物联网是否会取代SCADA和PLC系统

发表时间:2020-09-15 16:42作者:Holliot






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物联网的发展


随着世界通过智能手机和互联网云技术进行连接,基于互联网的技术取代传统形式的能源基础设施控制系统只是时间问题。系统控制和数据采集(SCADA)和可编程逻辑控制器(PLC)很快将被物联网(IoT)和工业物联网(IIoT)系统取代。


易于安装,降低成本,提高数据准确性和数据量以及唾手可得的全球远程控制和监视功能,将成为这些基于Internet的新技术的标志。



物联网(IoT)专为温度受控的环境(例如您的家庭或办公室)而设计。


工业物联网(IIoT)将在炎热,肮脏和潮湿的室内和室外环境中进行繁重的工作。在这些环境中,需要为沙漠安装,油气田或海洋钻机,工业制造工厂以及NEMA额定室外外壳等场所设计的传感器和电子设备。工业设备包括高级组件,并提供保形涂层,以进一步保护内部组件免受严酷的工业环境的影响。


物联网/物联网设备体积小,价格便宜并且易于部署。数据被整合到仪表板中,并显示在方便用户使用的位置,无论是在智能手机,平板电脑还是办公室计算机上。这样可以通过自动化流程或远程用户交互来立即采取措施。在摄像机,麦克风和扬声器的辅助下,双向通话可以伴随数据流。对于管道,配备摄像头和麦克风的无人机可以目视检查人员可能无法进入的问题区域。无人机收集的音频/视频信息使现场或远程人员可以高效,准确地评估情况。


为了保持数据流的可靠性,用户必须使用在线不间断电源(UPS)提供的干净,可靠的电源来保护现场位置和监视现场。对于许多石油,天然气和管道应用,使用在线工业UPS至关重要,该UPS可以承受-20 C至55 C(-4 F至131 F)的温度。



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SCADA和PLC系统正在发生的变化


SCADA现在是一种过时的计算机体系结构,在设计时并未实现安全功能。SCADA何时开始没有出现网络攻击,并且这些年来已添加了最少的安全功能。SCADA的基础是允许许多制造商的系统一起工作。但是,这种技术的融合造就了一个不安全的系统。SCADA还不如现代计算机系统准确。



尽管SCADA给出了过程的顶级概述,但它取决于物理连接到机器的PLC和执行器来进行更改。传感器提供运动,位置,温度,流量,电压和电流的测量值。


操作员设置点值以实现控制(想想恒温器)。读取现场传感器并将其与设定值进行比较后,控制命令将传递到PLC,以控制连接到机器的执行器。


部署了小型SCADA系统。大型SCADA系统控制着多个站点和远距离的大规模过程。尽管它是工业控制系统中最常见的,但仍然存在对SCADA系统容易受到网络攻击的担忧。


PLC是一台专用计算机,具有简单的编程,可以操作继电器,接触器,电动机并从一系列传感器中获取反馈。大多数PLC编程都可以视为带有分支操作的梯形逻辑。换句话说,PLC设备一个接一个地逐步执行其过程(梯形逻辑),并且仅在满足某些条件的情况下分支(在树枝上移出)。


在制造过程中,PLC用于装配线,机器人设备或任何需要高可靠性控制且易于编程的活动。



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物联网和物联网的优势


IoT / IIoT将现代的32位和64位计算带到了计算机级接口。以前,32位和64位计算能力仅限于超级计算机,而后来仅限于台式机,而现在它已经足够便宜,并且可以批量购买,以证明在计算机级别进行部署是合理的。测量精度,执行速度和易于部署都推动IoT / IIoT替代SCADA和PLC。


网络攻击的安全性是SCADA和PLC系统的主要关注点。石油和天然气管道以及变电站使用SCADA和PLC系统,使其成为网络攻击的简单目标。这给国家和全球安全带来了更高水平的风险。当行业转向IoT / IIoT时,通信标准将是最新的。使用该系统的每个人或计算机均经过身份验证,并且对静态和飞行中使用的数据进行加密提供了更高级别的安全保护,可防止网络攻击。


易用性将提高,因为使用IoT / IIoT设备的安装,维护和更换成本将降低。与SCADA和PLC相比,深入,准确,及时的信息将在世界各地的用户中寻找用户,并提供更深层次的控制。人们可以在世界任何地方查看和控制IoT / IIoT系统,而不必出差工作而坐在计算机或控制面板前。


随着测量和控制水平精度的提高,拥有干净可靠的电源的关键需求将随着IoT / IIoT设备而增加。这些设备在断电时将需要备用电池,并需要防止电噪声,尖峰和电压或频率波动的影响,因此需要UPS电源保护。









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