18. Wonderware konference R/SR - 2012
WW System Platform a Geo SCADA Nasazení v geograficky rozsáhlých aplikacích Technické tipy pro použití v sítích WAN Jaroslav Jarka
Obsah prezentace Co je Geo SCADA Problémy a specifika SCADA aplikací Wonderware a Geo SCADA
WW System Platform a Geo SCADA
Co je Geo SCADA
Co je Geo SCADA SCADA/HMI systémy se typicky nasazují ve výrobních závodech se sítí LAN Geo SCADA systémy propojují geograficky vzdálená místa Propojení hlavního dispeinku a vzdálených provoz Propojení rzných výrobních závod navzájem Použití sítí WAN (Wide Area Network) Technicky rzné typy propojení Rychlost komunikace je pomalejší Uritá technická omezení
Rzné typy a velikosti Geo SCADA aplikací Prmyslové závody Propojení více budov výrobního závodu, mezi kterými není LAN Propojení více závod na republikové / mezinárodní úrovni
Areály budov Správa a provoz budov, zabezpeení
Mstské aglomerace Vodárenství, NN energetika, teplárenství
Regionální a celostátní oblasti VN energetika, vedení potrubí, povodí ek
Použití sítí WAN (Wide Area Network) Kombinace rzných technologií a IT nástroj Vyžaduje konkrétní nastavení a optimalizace Wonderware má dlouholeté zkušenosti z Geo SCADA aplikací Dívejší rodina (FactorySuite) Technologie ArchestrA a Wonderware System Platform podporuje a je velmi vhodná pro tento typ aplikací
Bezpenost má vysokou prioritu Geo SCADA asto zajišuje základní infrastrukturu pro obyvatelstvo Vodárenství, energetika, plyn
Urité ásti technologie na opuštných místech s bezobslužným provozem Detekce a prevence narušení
Spolupráce s IT Spolupráce s oddlením IT je klíový aspekt Odpovdné za funknost sít LAN a WAN Centrální správa a diagnostika LAN a WAN nemusí být v rozsáhlých aplikacích statické Nemusí vše spadat pod jedno oddlení IT
Využití domén a jejich možností zabezpeení Automatická propagace zabezpeení i na nejvzdálenjší body funkní sít IT asto hledí na sí z „kanceláského“ pohledu Poteba vzít v úvahu specifické požadavky SCADA systém Potencionální riziko náhlé nefunknosti
Nonstop provoz (7 x 24 x 365) Nutnost zajistit funknost sít pro nepetržitý provoz Funknost sít WAN zajišují rzné technologie a fyzická zaízení na vzdálených místech Použití technologií pro sledování aktuálního provozního stavu síových zaízení Možnost provádt vzdálenou konfiguraci a zmny
Detekce poruch nebo narušení ohrožující provoz sít nebo samotné SCADA technologie je velmi dležitá
Rozdíly mezi SCADA/HMI a Geo SCADA aplikací SCADA/HMI v rámci jedné lokality Nejen monitoring, ale i asto ovládání asté zásahy operátor ovlivující chod výroby Základní souást výroby
Geo SCADA na rozsáhlém teritoriu Pedevším sbr dležitých dat v „reálném“ ase Mén asté „operátorské“ zásahy Poskytování pesných a aktuálních dat / informací pro podporu rozhodování a optimalizaci provozu
Požadavky na Geo SCADA aplikace Sbr dat, alarm, historizace, možnost ovládání Využití dostupných síových možností Primárn TCP/IP
Implementace informací z GIS (Global Information Systems) systém Mapové podklady, databáze, zempisné souadnice
Nástroje pro diagnostiku, správu a údržbu (SW i HW) Distribuované zabezpeení Využití Domény, píp. proprietárních technologií
Wonderware System Platform a Geo SCADA
Probl émy a specifika Problémy Geo SCADA aplikac aplikacíí
Problémy v komunikaci v rozsáhlých sítích Menší šíka pásma Hlavn u radiokomunikace, vliv pidlené frekvence
Vysoká latence (zpoždní signálu) Pedevším u satelitní komunikace
Výpadky komunikace Satelitní a mikrovlnné spojení
LAN Ethernet – maximální délka kabelu Nutnost opakova, router, switch …
WAN – zastaralé technologie s malou rychlostí
Problémy v komunikaci v rozsáhlých sítích (pokra.) Modemy vtšinou pomalé Nkteré používají kompresní algoritmy pro vyšší efektivitu
Sdílení síové linky s dalšími produkty Voice Over Internet Protocol, video konference
Ani vyhrazená linka negarantuje rychlost pipojení za všech okolností Quality of Service (QOS) zmenšuje potíže Vyhrazuje ást penosového pásma pro uritá data
Problémy bezpenosti v rozsáhlých sítích Možnosti neoprávnného napojení na sí Pipojení na fyzicky pístupný router Odposlech rádiové komunikace Nedostatené zabezpeení WiFi sít
Vloupání do odlehlých objekt Snížení rizika použitím vhodných prostedk Fyzické zabezpeení s detekcí narušení objekt SW systémy schopné odhalit narušení sít Zabezpeené sít (nap. VPN) Identifikace uživatel a jejich práv
Další problémy a specifika Vzdálené lokality Náronost cestování Jiné asové pásmo Nedostatek specialist Zmny v síovém propojení Nedostatek informací
Požadavky na centrální správu systému Spolené konfiguraní prostedí Jednoduchá implementace Nasazování na cílové místo z centrálního PC
Další problémy a specifika (pokra.) Požadavky na vysokou dostupnost a odolnost vi katastrofám (Disaster Recovery) Záloha a synchronizace databází Konfiguraní data (Alarmy, Historizace, Galaxy Repository) Runtime data (Alarmy, Historizace)
Wonderware System Platform spluje požadavky na centrální správu, vysokou dostupnost i odolnost vi katastrofám Pro Geo SCADA nutno zvážit zvýšené požadavky na komunikaci (Nasazování, synchronizace) Redundantní pár v jednom míst HW pro záložní PC Virtualizace (viz píspvek Wonderware Application Server 2012 na konferenci 2011)
Wonderware System Platform a Geo SCADA
Wonderware a Geo SCADA
Testování Wonderware softwaru – Geo SCADA Testování speciáln zamené na Geo SCADA prostedí ve firm Wonderware Simulace bžných podmínek u Geo SCADA Malá šíka pásma Perušované pipojení, …
Domain controllery Active Directory Domain Name Server Routery, switche Modemy a radiomodemy Satelitní spojení
Testování WW softwaru – Geo SCADA (pokra.) Wonderware Application Server InTouch Historian Server Historian Client DAServer
Testování WW softwaru – Geo SCADA (pokra.) Výsledky Benchmark test Nkteré uvedeny v dokumentu Deployment Guide Nutno brát pouze orientan Skutené podmínky mohou být odlišné od testovacích
Vývoj a správa systému Geo SCADA Mobilní pracovníci Vzdálené IDE IDE v terminálových relacích Offline vývoj a Export objekt GR (Galaxy Repository) by mlo být stále pipojeno Nasazování aplikací InTouch z IDE (Managed Application) nebo vyžití NAD (Network Application Devlopment)
Vývoj a správa systému Geo SCADA (pokra.) Wonderware Historian Server Centrální Lokální na vzdálených pracovištích Možnost replikace dat
Wonderware Application Server Nasazování s volbou Cascade vyžaduje vtší šíku pásma Minimální podporovaná šíka pásma je 128 kbit/s Nasazování, živá data, alarmy, historizace
Lokální komunikace mezi AOS, InTouch, DAServerem v rámci vzdáleného místa Omezit poskytování alarm na lokální alarmy
Vývoj a správa systému Geo SCADA (pokra.) DAServery není nutno instalovat lokáln na vzdáleném PC Lze je naimportovat do IDE jako DI (Device Integration) objekty Spolená konfigurace v rámci IDE Nasazení na vzdálené PC provede instalaci a spuštní DAServeru s nastavenou konfigurací Snižuje nutnost výjezdu na vzdálená místa
Pro nasazování objekt nutno povolit nkteré porty ve Firewallu
Vývoj a správa systému Geo SCADA (pokra.) Využití objektového vývoje v IDE Propagace zmn ze šablony na instance Co nejvíce konfigurace nastavit v šablonách V instancích nastavit pouze I/O adresy, píp. inicializaní hodnoty
Zamknout nemnné vlastnosti, skripty atd. Dležité správné definice šablon / podšablon a z nich odvozených instancí Propagace zmn ze šablon na instance Pi optovném nasazení (a související komunikaci) se mní jen potebné instance
Vývoj a správa systému Geo SCADA (pokra.) Správné rozložení objekt na jednotlivé PC Kombinace Klient/Server a Peer-to-Peer architektury Minimalizace zbytené síové komunikace Optimalizace grafiky
Píklad Geo SCADA architektury Vzdálení píležitostní uživatelé
Vzdálené pracovišt
Hlavní ídicí centrum
Operátorské PC
Operátorské PC
WAN
100 MB/sec
I Historian Portal Inženýrská stanice WIS
AOS
AOS
MTU 1
RTU 1
RTU 2
10 MB/sec
RTU 3
MTU 2
Nasazení na vzdálené PC a centralizovaná správa Hlavní ídicí centrum Operátorské PC
WAN
LAN
Oblast A
Inženýrská stanice
AOS
AOS
MTU 1
RTU 1
Oblast B
AOS
MTU 3
MTU 2
RTU 2
RTU 3
Jednoduché rozšiování a škálovatelnost
Jednoduché rozšiování a škálovatelnost (pokra.) INSTANCE
ŠABLONA
Píklad Geo SCADA s rznými typy pipojení WAN (Koaxiální kabel, kroucená dvoulinka, optický kabel, mikrovlné spojení; Internet, VPN) Radiová komunikace (pidlená frekvence, kratší vzdálenosti, pímá viditelnost) Satelitní spojení
Komunikace aktuálních hodnot (testy Wonderware) Protokol Message Exchange Komunikace v rámci adresního prostoru WW Application Serveru mezi jednotlivými PC (WinPlatform objekty) Minimální úrove komunikace mezi PC, i když se nekomunikují zmny hodnot Lineární nárst dle potu zmn za sekundu
Komunikace alarm a událostí (testy Wonderware) Minimální úrove komunikace mezi PC, i když se nekomunikují zmny alarm/událostí Lineární nárst dle potu zmn za sekundu
Komunikace historizovaných dat (testy Wonderware) Minimální úrove komunikace na Historian, i když se nekomunikují zmny historizovaných hodnot Lineární nárst dle potu zmn za sekundu
Komunikace celkov (testy Wonderware) Komunikace datového typu Integer 100 zmn za vteinu MX komunikace 100 [položek/s] 11.7 kb/s Alarmy 100 [položek/s] 26.1 kb/s Historizace 100 [položek/s] 21.1 kb/s
Test realizován s produkty Industrial Application Server 2.1 InTouch 9.5 IndustrialSQL Server 9.0 Podobné zatížení i v aktuálních verzích
Komunikace na koncová zaízení (PLC) Device Integration CD
Specializované Servery pro Geo SCADA a RTU od tetích stran
Synchronizace asu Synchronizace asu je velmi dležitá pro správnou funknost Wonderware podporuje penos asových znaek Rozsynchronizovaná data se starší asovou znakou nemusí být uložena do Historianu
Metody synchronizace GPS asový server DCF (Radio signál) Internet
Zabezpeení Možnosti Wonderware softwaru Nkolik druh modelu zabezpeení Vetn ovování út v operaním systému, resp. Active Directory, podpora technologie Smart Card
Piazení uživatel do konkrétních rolí Povolen zápis jen do uritých objekt Specifikace typu zápisu Zabezpeený a verifikovaný zápis
Lze využít další techniky používané pi SCADA aplikacích v rámci jednoho místa Píspvky na minulých konferencích
Zabezpeení (pokra.) Možnosti rozšíit zabezepeení Nap. IPSec (IP Security) protokol
Detailní informace na stránkách technické podpory firmy Wonderware Sekce Security Central Testování bezpenostních oprav firmy Microsoft Seznam bezpenostních doporuení
Dokument Deployment Guide má kapitolu k zabezpeení
Zabezpeení – WW Security Central
Diagnostika Wonderware System Platform Aktuální hodnoty vestavných atribut Platform, Engine, DI objekty y
SMC – LogViewer SMC – Platform Manager
Nástroje tetích stran Píkazová ádka Ping Tracert
SNMP Router reporty A mnoho dalších
Další vlastnosti pro podporu Geo SCADA Podpora tzv. „Buffered data“ asto využíváno pi komunikaci s RTU WW Application Server zpracovává Buffered data rychleji než je Scan Perioda vykonávání aplikaního Enginu
Také možnost pímého zpracování v Historianu
Další vlastnosti pro podporu Geo SCADA (pokra.) Optimalizace komunikace mezi AOS a Historian Serverem
Podpora virtualizace High Availibility (Vysoká dostupnost) Disaster Recovery
Nové vlastnosti WW System Platform 2012 R2 Historizace do dvou Historian zárove Komprimace a kryptování komunikace
Deployment Guide Díve samostatný PDF dokument (392 stran) Kapitola „Working in Wide-Area Networks and SCADA Systems“
Nyní na WDN.wonderware.com
Wonderware System Platform a Geo SCADA
ZZávr ávr
Shrnutí Geo SCADA aplikace je komplexní ešení Draz na zabezpeení Poteba pizpsobit se možnostem sít Optimalizovat ešení tak, aby nedocházelo ke zbytené síové komunikaci Wonderware System Platform podporuje Geo SCADA aplikace
Wonderware & Geo SCADA aplikace v R / SR Mnoho Geo SCADA aplikací s Wonderware softwarem i od eských / slovenských Systémových integrátor ZAT Siemens TES B:Tech Protelcont Aster … a další
Ot ázky Otázky (... a odpovdi)
