Thay thế hệ thống SCADA cũ: Lập danh sách kiểm tra và hướng dẫn nâng cấp 

Khi các hệ thống HMI/SCADA sắp đạt mốc 40 năm tuổi, ngày càng nhiều nền tảng cũ đang đến giai đoạn cuối vòng đời – dẫn đến nhu cầu ngày càng tăng về việc thay thế toàn bộ hệ thống SCADA thay vì chỉ nâng cấp từng bước.

Trước đây, nhiều tổ chức thấy dễ dàng hơn khi đi theo lộ trình nâng cấp SCADA do nhà cung cấp SCADA ban đầu đưa ra, thực hiện các bản cập nhật phần mềm định kỳ để duy trì tính hiện đại. Nhưng các nền tảng SCADA thế hệ mới hiện nay mang lại những lợi thế đáng kể, bao gồm:

• Khả năng bảo mật mạng mạnh mẽ hơn
• Khả năng phân tích dữ liệu nâng cao
• Các tính năng cảnh báo và thông báo người dùng được cải tiến
• Tích hợp linh hoạt với các hệ thống kinh doanh của doanh nghiệp
• Giao diện người dùng hiện đại giúp điều hướng và trình bày dữ liệu dễ dàng hơn
• Công cụ phát triển nhanh chóng để triển khai nhanh hơn

Những lợi ích này tạo nên một lý do thuyết phục để chuyển đổi khỏi các hệ thống SCADA cũ. Việc thay thế toàn bộ hệ thống SCADA – thay vì chỉ nâng cấp đơn giản – có thể mang lại những cải tiến lâu dài về hiệu suất, khả năng sử dụng và khả năng mở rộng dài hạn. Danh sách kiểm tra thay thế HMI/SCADA thiết yếu: Cần đánh giá những gì và tại sao..

Mỗi mục trong danh sách kiểm tra phản ánh một điểm quyết định quan trọng trong hành trình thay thế SCADA của bạn. Các phần bên dưới giải thích những gì cần đánh giá, tại sao điều đó quan trọng và cách tiến hành một cách tự tin.

Đánh giá các tùy chọn cho nền tảng SCADA và phần mềm giao tiếp (trình điều khiển) được sử dụng với mỗi nền tảng

Trong những ngày đầu của SCADA, lựa chọn an toàn nhất là chọn giải pháp SCADA được cung cấp bởi nhà cung cấp hệ thống điều khiển của bạn. Chiến lược đó đảm bảo bạn nhận được giải pháp hoàn chỉnh tốt nhất và hỗ trợ tích hợp hệ thống.

Ví dụ, nếu giải pháp phần cứng tự động hóa của bạn là PLC Allen Bradley, thì bạn thường sẽ chọn phần mềm FactoryTalk View làm nền tảng SCADA của mình. Nếu hệ thống tự động hóa của bạn bao gồm PLC Siemens, bạn có thể sẽ hướng tới phần mềm SCADA SIMATIC WinCC. Nếu phần cứng tự động hóa là PLC GE, thì iFIX SCADA hoặc CIMPLICITY SCADA sẽ là lựa chọn hàng đầu của bạn, v.v.

Tuy nhiên, các tiêu chuẩn công nghiệp mở, đặc biệt là OPC UA và MQTT, hiện đang cho phép lựa chọn các giải pháp phần mềm SCADA giúp bạn duy trì mức độ độc lập nhất định với nhà cung cấp hệ thống tự động hóa điều khiển cụ thể.

Phần mềm truyền thông (trình điều khiển) hiện có sẵn từ cả nhà cung cấp phần cứng tự động hóa hệ thống điều khiển và nhà cung cấp phần mềm bên thứ ba, cho phép truyền thông chất lượng cao. Các nhà cung cấp phần mềm trình điều khiển hàng đầu bao gồm Mitsubishi Electric Iconics Digital Solutions và đối tác Takebishi với DeviceXPlorer OPC Server, Kepware của PTC với KEPServerEX OPC Server, Matrikon của Honeywell với OPC Server Suite và TOP Server của Software Toolbox, cùng nhiều nhà cung cấp khác.

Sự tồn tại của các bộ trình điều khiển truyền thông này đã trở thành tiêu chuẩn mới cho khả năng kết nối thiết bị, cho phép một OPC Server giao tiếp thông qua nhiều giao thức với nhiều thiết bị khác nhau và cung cấp dữ liệu đó thông qua một giao diện OPC Server hiệu suất cao duy nhất cho phần mềm máy khách OPC. Phiên bản OPC mới nhất, OPC UA, hoàn toàn tương thích với internet, sở hữu cả tính năng bảo mật mạng mạnh mẽ và mã hóa dữ liệu.

Các giải pháp OPC Server mới hơn cũng cung cấp các công cụ để phát triển nhanh chóng, cho phép nhập các không gian tên cũ từ thiết bị tự động hóa của bạn, thậm chí ánh xạ chúng đến các mô hình tài sản và không gian tên mới để đáp ứng tiêu chuẩn ISA-95 và các yêu cầu khác.

Hãy xem xét các nguồn dữ liệu mới để nâng cao hệ thống SCADA

Với khả năng giao tiếp được cải tiến do phần mềm SCADA mới hơn cung cấp, bạn có thể tiếp nhận thêm các nguồn dữ liệu, mang lại cả độ tin cậy và hiệu suất cao.

Các nguồn dữ liệu hiện đại bao gồm dữ liệu từ Internet vạn vật công nghiệp (IIoT), cũng như các nguồn từ các hệ thống kinh doanh như quản lý tài sản (AMS), quản lý bảo trì bằng máy tính (CMMS), hệ thống thực thi sản xuất (MES), hệ thống quản lý hàng tồn kho và hơn thế nữa.

Đối với các nguồn dữ liệu liên quan đến IIoT, các giao thức như OPC UA, MQTT và giao diện REST là tiêu chuẩn. Các giải pháp SCADA hiện đại thường hỗ trợ các giao thức này, mặc dù mức độ hỗ trợ có thể khác nhau giữa các nền tảng.

Đối với tích hợp Công nghệ Thông tin (IT), các giao diện như API hệ thống PC, SNMP, ODBC, OLE-DB và các tiêu chuẩn cơ sở dữ liệu quan hệ khác phổ biến hơn. Một giải pháp SCADA hiện đại nên bao gồm các trình kết nối cho hầu hết, nếu không phải tất cả, các nguồn dữ liệu này.

Lý tưởng nhất là, hỗ trợ nên được cung cấp dưới dạng giao diện có thể cấu hình bởi người dùng cuối thay vì yêu cầu lập trình tùy chỉnh để kết nối. Ưu tiên các giải pháp cung cấp khả năng đọc, ghi và cho phép các đối tượng trực quan hiện có hiển thị cũng như cập nhật thông tin cơ sở dữ liệu quan hệ mà không cần lập trình.

Hãy xem xét không gian tên: không gian tên thống nhất (UNS) hiện có so với không gian tên thống nhất mới. Trong một hệ thống SCADA hiện đại, không gian tên – một hệ thống đặt tên có cấu trúc để tổ chức các điểm dữ liệu – là một yếu tố quan trọng cần được xác định rõ ràng.

Trong quá khứ, các ứng dụng SCADA thường bị cô lập và được thiết kế cho các phân đoạn quy trình cụ thể của toàn bộ nhà máy. Các không gian tên ban đầu bị hạn chế bởi số lượng ký tự và định dạng cứng nhắc, khiến việc mở rộng quy mô hoặc tích hợp trên toàn bộ hệ thống nhà máy trở nên khó khăn.

Các nền tảng SCADA hiện nay cung cấp khả năng không gian tên mạnh mẽ hỗ trợ các quy ước phân cấp như ISA-95, ISA-88 và các khung tổ chức tài sản khác. Các hệ thống này cho phép bạn triển khai không gian tên đa lớp (ví dụ: Nhà máy. Khu vực. Dây chuyền. Máy móc. Biến số) giúp tạo cấu trúc nhất quán và siêu dữ liệu có ý nghĩa để hỗ trợ việc sử dụng dữ liệu thông minh và ngữ cảnh hóa.

Một bước phát triển quan trọng trong lĩnh vực này là Không gian tên Thống nhất (UNS) — một mô hình phân cấp tập trung, tổ chức và chuẩn hóa dữ liệu trên các thiết bị, ứng dụng và cơ sở dữ liệu thành một định dạng nhất quán và dễ truy cập.

Hoạt động như một nguồn thông tin duy nhất, UNS cho phép giao tiếp thời gian thực, tích hợp dữ liệu liền mạch và khả năng tương tác đầy đủ giữa các hệ thống. Các nền tảng SCADA hiện đại nên hỗ trợ mô hình này — ngay cả trong các triển khai phân tán quy mô lớn — để cung cấp quyền truy cập thống nhất vào cả dữ liệu thời gian thực và dữ liệu lịch sử.

Các sáng kiến ​​trong ngành đang tích cực nỗ lực để chuẩn hóa các quy ước đặt tên. Mặc dù hầu hết các hệ thống SCADA hiện đại có thể đáp ứng bất kỳ chiến lược đặt tên nào, nhưng các tiêu chuẩn mới nổi nhằm mục đích thiết lập một cấu trúc nhất quán thúc đẩy khả năng tương tác rộng hơn. Những nỗ lực đáng chú ý bao gồm những nỗ lực do CESMII (Viện Đổi mới Sản xuất Thông minh Năng lượng Sạch) tại Hoa Kỳ và VDMA (Hiệp hội Máy móc và Thiết bị Đức) tại Đức dẫn đầu. Các tổ chức này, hợp tác với Quỹ OPC, đang phát triển các quy ước đặt tên cho phép tự động phát hiện và cấu hình dữ liệu trên các nền tảng.

Việc chuẩn hóa không gian tên cuối cùng sẽ cho phép tích hợp cắm và chạy các nguồn dữ liệu và phần mềm ứng dụng nhiều lớp của chúng. Ví dụ, hãy tưởng tượng một ứng dụng tính toán thời gian chạy tự động phát hiện tất cả các mục trong hệ thống của bạn được bật và tắt — và ngay lập tức tạo ra bảng điều khiển với số liệu thống kê thời gian chạy và thậm chí tổng hợp chúng theo máy móc và khu vực nhà máy.

Đánh giá và lập kế hoạch cho việc chuyển đổi phân tích

Tất cả các ứng dụng HMI/SCADA đều được hưởng lợi từ các chức năng cốt lõi như giám sát, hiển thị, cảnh báo và lưu trữ lịch sử các biến quy trình. Nhiều ứng dụng cũng dựa vào phân tích dữ liệu nâng cao hơn, ví dụ: tổng lưu lượng để chuyển giao quyền sở hữu, thời gian chạy thiết bị để bảo trì, số lượng bộ phận để cập nhật hàng tồn kho hoặc kiểm soát quy trình thống kê (SPC) để cải thiện chất lượng và giảm phế phẩm.

Trước đây, các nhà cung cấp SCADA thường cung cấp các công cụ phân tích độc quyền, dành riêng cho từng sản phẩm. Mặc dù hoạt động tốt, nhưng các công cụ phân tích dành riêng cho nhà cung cấp đó gây khó khăn trong việc sao chép hoặc di chuyển logic khi thay thế hoặc nâng cấp phần mềm SCADA từ nhà cung cấp này sang giải pháp của nhà cung cấp khác. Nói một cách đơn giản hơn, các khối chức năng phân tích không dễ dàng tương thích giữa các giải pháp của các nhà cung cấp khác nhau.

Các nền tảng SCADA hiện đại ngày nay cung cấp khả năng phân tích tập trung và linh hoạt cao, có thể được tái sử dụng, điều chỉnh và mở rộng dễ dàng hơn, từ đó giúp đơn giản hóa quá trình chuyển đổi và hỗ trợ tính linh hoạt lâu dài của hệ thống. Khả năng quản lý phân tích tập trung cho phép hiệu quả cao hơn trong quá trình triển khai hoặc nâng cấp.

Các sửa đổi được thực hiện đối với một phân tích tập trung có thể áp dụng cho tất cả các phiên bản của nó, và việc thêm một tập hợp các biến đầu vào mới có thể tự động tạo ra các phiên bản phân tích liên quan. Các công cụ như sao chép, dán, nhân bản, xuất và nhập khẩu giúp tăng tốc quá trình phát triển SCADA và giảm lỗi khi chuyển đổi từ các hệ thống cũ.

Xác định các phân tích mới để nâng cao hệ thống

Các nền tảng SCADA hiện đại giúp dễ dàng cấu hình các phân tích mạnh mẽ và năng động—cho phép thực hiện nhiều hơn chỉ là giám sát cơ bản. Giờ đây, bạn có thể triển khai các kịch bản kết hợp dữ liệu thời gian thực và dữ liệu lịch sử, hỗ trợ bảo trì dự đoán và thậm chí tận dụng các hình thức học máy để xác định các chế độ hoạt động bình thường và phát hiện các bất thường.

Vì nhu cầu phân tích khác nhau tùy theo ngành, tính linh hoạt trong hệ thống SCADA của bạn là rất cần thiết. Những gì hiệu quả đối với tự động hóa tòa nhà có thể không áp dụng được cho hệ thống cấp nước và xử lý nước thải. Tương tự, các trường hợp sử dụng trong sản xuất thường khác với các trường hợp trong ngành dầu khí.

Để đảm bảo khả năng thích ứng lâu dài và giảm chi phí, hãy ưu tiên các nền tảng cho phép người dùng cuối cấu hình phân tích mà không cần phụ thuộc nhiều vào mã tùy chỉnh. Mặc dù các nhà tích hợp hệ thống có thể cung cấp hỗ trợ có giá trị, phần mềm SCADA không nên yêu cầu viết kịch bản hoặc lập trình tùy chỉnh mở rộng để cung cấp các chức năng nâng cao. Các giải pháp nặng về mã thường tốn kém hơn để phát triển, khó khắc phục sự cố hơn và khó bảo trì hơn theo thời gian. Tổng chi phí sở hữu (TCO) sẽ cao hơn nhiều.

Lập kế hoạch lưu trữ và lập lịch sử dữ liệu

Các giải pháp HMI/SCADA rất đa dạng về cách chúng xử lý việc lập lịch sử dữ liệu. Một số hệ thống hoạt động như các thiết bị ghi dữ liệu cơ bản, lưu trữ thông tin trong các tệp độc quyền hoặc cơ sở dữ liệu quan hệ tiêu chuẩn. Những hệ thống khác bao gồm các hệ thống lưu trữ dữ liệu công nghiệp tiên tiến hơn – các công cụ chuyên dụng được thiết kế để thu thập, nén, lưu trữ và quản lý dữ liệu chuỗi thời gian từ các quy trình công nghiệp.

Các hệ thống lưu trữ dữ liệu hiện đại áp dụng các kỹ thuật nén để giảm thiểu yêu cầu lưu trữ và cho phép lưu trữ dài hạn hiệu quả. Chúng cũng hỗ trợ các chế độ tổng hợp dữ liệu mạnh mẽ, đặc biệt hữu ích cho phân tích và báo cáo theo lớp. Ví dụ, người dùng có thể truy vấn dữ liệu của cả một ngày nhưng yêu cầu kết quả dưới dạng trung bình 24 giờ để đơn giản hóa việc phân tích.

Hãy tìm một nền tảng SCADA giúp đơn giản hóa cấu hình hệ thống lưu trữ lịch sử—cho phép bạn nhập danh sách thẻ và xác định các kịch bản lưu trữ một cách nhanh chóng. Các hệ thống SCADA tiên tiến cũng tự động hóa các quy trình sao lưu, tạo tệp lưu trữ và hỗ trợ nhập dữ liệu quy mô lớn để di chuyển các bản ghi lịch sử từ các giải pháp cũ.

Việc tạo và quản lý cảnh báo là một trong những khía cạnh đa dạng nhất của các nền tảng SCADA. Trong quá khứ, các nhà cung cấp coi việc tạo và quản lý cảnh báo là các tính năng độc quyền, thường sử dụng chúng như những yếu tố khác biệt chính trong các sản phẩm SCADA của họ. Do đó, các tính năng cảnh báo thường khác nhau đáng kể giữa các hệ thống.

Hãy bắt đầu bằng cách ghi lại các khả năng của nền tảng SCADA hiện tại của bạn. Cân nhắc tạo một tài liệu về triết lý cảnh báo theo tiêu chuẩn quản lý cảnh báo ISA-18.2. Ít nhất, hãy xác định những hành vi, cấu hình và quy trình làm việc của cảnh báo nào là cần thiết để duy trì hoặc cải thiện. Đánh giá này sẽ hướng dẫn quá trình chuyển đổi của bạn và giúp đảm bảo tính liên tục.

Các nền tảng SCADA hiện đại thường cung cấp các công cụ cấu hình và quản lý cảnh báo rất linh hoạt. Các tính năng phổ biến bao gồm cấu hình tập trung, bật/tắt cảnh báo, lưu trữ, ẩn cảnh báo, v.v. Sự khác biệt giữa các nền tảng thường xuất hiện ở giao diện người dùng—chẳng hạn như khả năng lọc hoặc truy vấn cảnh báo theo loại thiết bị hoặc khu vực nhà máy.

Khả năng thông báo cảnh báo SCADA mạnh mẽ hiện nay là tiêu chuẩn, bao gồm hỗ trợ cả tương tác trên máy tính để bàn và thiết bị di động. Để đẩy nhanh quá trình triển khai và giảm thiểu công sức thủ công, hãy ưu tiên các nền tảng SCADA cung cấp các công cụ để nhập, xuất, sao chép, nhân bản và tạo ra nhiều cấu hình cảnh báo.

Xem xét lại mô hình xác thực người dùng và bảo mật

Hầu hết các nền tảng SCADA đều cung cấp các công cụ tích hợp để quản lý người dùng và kiểm soát quyền truy cập. Tuy nhiên, sự khác biệt thực sự xuất hiện trong các môi trường lớn hơn hoặc được quản lý chặt chẽ hơn, nơi các hệ thống SCADA phải tích hợp với các giải pháp bảo mật cấp doanh nghiệp như Windows Active Directory, LDAP, SAML 2.0, OIDC và Microsoft Entra ID. Các hệ thống này cho phép cả quyền truy cập cá nhân và nhóm, đăng nhập một lần (SSO), cùng với việc thực thi các chính sách mật khẩu về độ mạnh, khả năng sử dụng lại và thời hạn hiệu lực.

Một số ngành công nghiệp cũng đặt ra các yêu cầu bảo mật bổ sung. Ví dụ, các ứng dụng dược phẩm phải tuân thủ các quy định của FDA như 21 CFR Phần 11, trong khi các ngành điện lực và tiện ích tuân theo tiêu chuẩn NERC CIP. Các tổ chức khác có thể yêu cầu hỗ trợ thẻ thông minh, xác thực sinh trắc học hoặc các hệ thống quản lý danh tính tiên tiến khác.

Trong những ngày đầu của SCADA, các nền tảng phần mềm chủ yếu tập trung vào điều khiển hoạt động, thường bỏ qua các khả năng phân tích nâng cao và thông báo. Khoảng trống này đã tạo ra cơ hội cho các nhà cung cấp bên thứ ba cung cấp các tiện ích bổ sung chuyên dụng cho việc báo cáo và cảnh báo. Các ví dụ phổ biến bao gồm XLReporter của SmartSite để báo cáo hoặc WIN-911 để thông báo cảnh báo, và Dream Report của Ocean Data Systems, để phân tích và trình bày dữ liệu.

Các nền tảng SCADA hiện đại ngày nay đã phát triển đáng kể, cung cấp các khả năng tích hợp sẵn cho việc báo cáo, thông báo thời gian thực và quản lý quy trình làm việc. Những cải tiến này có thể làm giảm hoặc loại bỏ nhu cầu sử dụng các công cụ của bên thứ ba, đặc biệt là trong các hệ thống hiện hỗ trợ quy trình làm việc nhiều bước và kết nối dữ liệu để tích hợp với các nền tảng CNTT bên ngoài.

Khi lập kế hoạch nâng cấp hoặc thay thế hệ thống SCADA, hãy đánh giá xem những tích hợp cũ nào vẫn còn cần thiết và liệu nền tảng hiện đại có thể đáp ứng các chức năng đó một cách tự nhiên hay không.

Hãy xem xét các tích hợp hệ thống mới để nâng cao hệ thống

Các nền tảng SCADA hiện đại vượt xa các chức năng báo cáo, thông báo và tích hợp CNTT truyền thống. Ngày nay, việc tích hợp ngày càng được phân tán – trải rộng trên các nền tảng đám mây, ứng dụng Phần mềm dưới dạng dịch vụ (SaaS) và các công nghệ tiên tiến như Digital Twins, Trí tuệ nhân tạo (AI) và Học máy (ML).

Một giải pháp SCADA thế hệ tiếp theo cần hỗ trợ nhiều giao diện tiêu chuẩn và cung cấp khả năng cấu trúc và truyền tải các giao dịch dữ liệu đến các hệ thống bên ngoài. Mặc dù nhiều tác vụ báo cáo và cảnh báo hiện nay có thể được xử lý trong chính nền tảng SCADA, nhưng cơ hội thực sự nằm ở việc tích hợp liền mạch, có khả năng mở rộng với các công nghệ mới nổi giúp nâng cao hoạt động và khả năng hiểu biết.

Hãy tìm kiếm các giải pháp cung cấp các trình kết nối tích hợp sẵn, có thể cấu hình, chứ không phải các tích hợp được mã hóa tùy chỉnh, tốn kém để xây dựng và khó bảo trì.

Đánh giá các yêu cầu về độ tin cậy của bạn

Mọi triển khai SCADA đều phải tính đến khả năng xảy ra lỗi, cho dù đó là trong giao tiếp thiết bị hiện trường, mạng, kết nối internet, phần cứng hay giao diện người dùng. Hãy bắt đầu bằng cách xác định loại lỗi nào mà hoạt động của bạn có thể chịu đựng được và loại nào cần được giảm thiểu.

Dựa trên mức độ chịu đựng của bạn, hãy xác định các chiến lược dự phòng phù hợp. Chúng có thể bao gồm các máy chủ OPC dự phòng, đường dẫn mạng kép hoặc phần cứng chịu lỗi như các hệ thống từ Stratus (nay là Penguin Solutions). Dự phòng toàn hệ thống có thể tăng cường đáng kể khả năng phục hồi, nhưng các nền tảng SCADA khác nhau rất nhiều về cách chúng quản lý điều này – khiến đây trở thành một lĩnh vực quan trọng cần đánh giá.

Ưu tiên phần mềm SCADA cung cấp khả năng dự phòng liền mạch, tích hợp trên tất cả các thành phần. Tìm kiếm các tính năng như bộ đệm dữ liệu lưu trữ và chuyển tiếp để ngăn ngừa mất mát trong quá trình gián đoạn và chuyển đổi dự phòng tự động giúp giao diện người dùng hoạt động. Ngoài ra, hãy đảm bảo hệ thống cung cấp các tùy chọn cấu hình về cách thức và thời điểm máy chủ chính tiếp tục điều khiển, bao gồm các biện pháp bảo vệ để xác minh sự sẵn sàng của hệ thống trước khi chuyển đổi trở lại.

Chọn một giải pháp SCADA phù hợp với mục tiêu hoạt động, yêu cầu độ tin cậy và chiến lược phục hồi dài hạn của bạn.

Lập kế hoạch cấu hình SCADA hiệu quả với các công cụ xuất và nhập khẩu

Việc thiết lập một hệ thống SCADA mới đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận và độ chính xác trong thực hiện – và các tác vụ thủ công lặp đi lặp lại thường làm tăng nguy cơ lỗi cấu hình. Để tối ưu hóa việc triển khai và giảm thiểu rủi ro, hãy chọn phần mềm SCADA có khả năng xuất và nhập dữ liệu mạnh mẽ, hỗ trợ tự động hóa trong suốt quá trình thiết lập.

Chức năng xuất và nhập dữ liệu đặc biệt có giá trị trong quá trình di chuyển hệ thống. Các nền tảng SCADA hiện đại thường lưu trữ dữ liệu cấu hình ở các định dạng dễ truy cập, chẳng hạn như cơ sở dữ liệu quan hệ. Việc lưu trữ có cấu trúc này giúp đơn giản hóa việc trích xuất, chỉnh sửa và sử dụng lại các yếu tố cấu hình trong quá trình chuyển đổi.

Các nền tảng SCADA hỗ trợ các công cụ năng suất bên ngoài cho phép các nhóm tự động hóa nhiều hơn nỗ lực di chuyển. Ví dụ, các tiện ích và mẫu được phát triển bởi các nhà tích hợp hệ thống có thể tự động tạo ra các phân tích, bảng điều khiển, cảnh báo, báo cáo và lưu trữ dữ liệu lịch sử cho các tài sản mới khi chúng được đưa vào hoạt động.

Hãy tìm kiếm các hệ thống SCADA cung cấp cấu hình thời gian thực và hỗ trợ chỉnh sửa đa người dùng. Các tính năng này cho phép các nhóm thực hiện cập nhật theo thời gian thực mà không cần khởi động lại hệ thống, tránh gián đoạn, cho phép nhiều người dùng làm việc đồng thời và do đó, đẩy nhanh quá trình triển khai và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

Xem xét và thiết kế lại giao diện đồ họa

Công nghệ giao diện đồ họa đã phát triển mạnh mẽ, khiến việc xem xét và hợp nhất các hình ảnh trực quan SCADA hiện có trở nên cần thiết. Một nền tảng SCADA hiện đại hỗ trợ truy cập “Any Glass”—cho phép người vận hành tương tác với hệ thống từ máy tính để bàn với nhiều màn hình hoặc thiết bị di động như điện thoại và máy tính bảng, bất kể trình duyệt hoặc hệ điều hành nào.

Các công nghệ lỗi thời như ActiveX, Silverlight và các giải pháp dựa trên Java đang dần được loại bỏ để thay thế bằng giao diện dựa trên HTML5. Các giải pháp thay thế hiện đại này cung cấp tính bảo mật, hiệu suất và khả năng tương thích đa nền tảng cao hơn. Một số nền tảng cũng cung cấp khả năng kết xuất 3D, cho phép bạn tạo ra trải nghiệm người dùng sống động, chất lượng cao—điều này có thể đặc biệt có giá trị trong tự động hóa tòa nhà và quản lý cơ sở vật chất. Các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) thường sử dụng đồ họa 3D để tạo sự khác biệt trực quan cho thiết bị của họ trên thị trường cạnh tranh.

Các nền tảng SCADA hiện nay bao gồm các yếu tố trực quan chuyên biệt như:

• Hiển thị dữ liệu lịch sử để có cái nhìn sâu sắc dựa trên thời gian
• Chú thích của người vận hành để nắm bắt ngữ cảnh và hành động
• Tích hợp cơ sở dữ liệu quan hệ để đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu
• Trực quan hóa bản đồ nhiệt của tập dữ liệu để phân tích không gian địa lý khu vực
• Biểu đồ Sankey để trực quan hóa dòng chảy năng lượng, nước hoặc vật liệu

Nhiều nền tảng còn tiến xa hơn bằng cách tạo ra các hình ảnh trực quan một cách động dựa trên các tài sản hoặc khu vực được chọn. Cách tiếp cận này giảm thiểu công sức thủ công và đảm bảo rằng người vận hành luôn có quyền truy cập vào các màn hình hiển thị chính xác, phù hợp được điều chỉnh theo ngữ cảnh hiện tại của họ.

Hãy lựa chọn giải pháp SCADA thay thế của bạn một cách cẩn thận

Công nghệ SCADA đã phát triển đáng kể trong những năm gần đây. Các nền tảng hiện đại ngày nay có kiến ​​trúc được cập nhật, các công cụ phát triển được sắp xếp hợp lý và khả năng tích hợp mạnh mẽ. Các công nghệ nền tảng đã được hiện đại hóa để cải thiện hiệu suất, khả năng mở rộng và khả năng thích ứng trên các ngành công nghiệp.

An ninh mạng không còn là tùy chọn nữa. Hầu hết phần mềm SCADA hiện đại hiện nay đều tuân theo cách tiếp cận “bảo mật theo mặc định”, nhúng các biện pháp bảo vệ vào thiết kế cốt lõi để hỗ trợ tuân thủ, giảm rủi ro và bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng. Các tiêu chuẩn liên quan bao gồm IEC 62443 và Đạo luật về khả năng phục hồi mạng của EU. Hãy đảm bảo nhà cung cấp SCADA của bạn có thể đáp ứng các tiêu chuẩn này—cả hiện tại và khi các yêu cầu phát triển.

Lập kế hoạch tài liệu cho hệ thống SCADA mới

Như người ta vẫn nói, “Công việc chưa hoàn thành cho đến khi hoàn tất thủ tục giấy tờ.” Điều đó đặc biệt đúng với các hệ thống SCADA. Tài liệu hiệu quả giúp các nhóm lập kế hoạch nâng cấp, hiểu cấu hình hiện có, hướng dẫn người dùng mới và đảm bảo khả năng bảo trì lâu dài.

Trước khi thực hiện thay đổi, hãy xem xét cấu hình hiện tại và tạo một kế hoạch hành động chi tiết nêu rõ những gì cần được cập nhật. Quá trình này không chỉ hỗ trợ quản lý thay đổi hiệu quả mà còn là một công cụ học tập có giá trị cho các thành viên nhóm có thể không trực tiếp tham gia vào việc triển khai hệ thống SCADA ban đầu.

Phương pháp lập tài liệu phụ thuộc rất nhiều vào cách cấu hình hệ thống SCADA. Các hệ thống dựa trên kịch bản hoặc lập trình tùy chỉnh thường thiếu định dạng chuẩn hóa, khiến tài liệu không nhất quán và khó quản lý. Ngược lại, các nền tảng SCADA hiện đại sử dụng các cài đặt có cấu trúc, có thể cấu hình—thường được lưu trữ trong các bảng hoặc cơ sở dữ liệu quan hệ—cho phép lập tài liệu rõ ràng và nhất quán hơn.

Hãy tìm phần mềm SCADA có tích hợp công cụ lập tài liệu hoặc cung cấp khả năng dễ dàng xuất dữ liệu cấu hình sang các định dạng dễ đọc. Những tính năng này sẽ giúp việc tạo, duy trì và cập nhật hồ sơ hệ thống dễ dàng hơn khi hệ thống SCADA của bạn phát triển.

Lên kế hoạch đào tạo người vận hành cho hệ thống SCADA mới

Chúng ta hiện đang sống trong thế giới trực tuyến, vì vậy việc đào tạo nên được cung cấp – ít nhất – thông qua một trường đại học trực tuyến miễn phí. Các khóa học trực tiếp vẫn có giá trị, đặc biệt là đối với việc học tập hợp tác hoặc giải quyết các ứng dụng phức tạp.

Nhà cung cấp SCADA của bạn nên cung cấp quyền truy cập vào phiên bản dùng thử của phần mềm, cho phép nhóm của bạn cài đặt và học thông qua các bài tập thực hành tự học. Cách tiếp cận này không chỉ đẩy nhanh quá trình làm quen mà còn hỗ trợ việc áp dụng hệ thống lâu dài cho người dùng mới và hiện tại.

Các tùy chọn đào tạo trực tuyến và trực tiếp cần được ghi chép rõ ràng, dễ tiếp cận và được thiết kế để hỗ trợ nhiều cấp độ kinh nghiệm người dùng khác nhau—từ người vận hành và kỹ sư đến người tích hợp hệ thống và nhân viên CNTT.

Lập kế hoạch cho việc nâng cấp an ninh mạng liên tục

Phương pháp “cài đặt và quên” không còn khả thi đối với bảo mật hệ thống SCADA. Các nền tảng SCADA hiện đại cung cấp khả năng kết nối cao hơn, cho phép thông báo theo thời gian thực qua email, SMS và các kênh khác, cũng như phân tích dựa trên đám mây. Với khả năng kết nối được tăng cường này, đi kèm là trách nhiệm lớn hơn trong việc duy trì và bảo mật hệ thống của bạn liên tục.

Thiết lập quy trình áp dụng các bản vá lỗi và cập nhật phần mềm trên toàn bộ hệ thống giải pháp của bạn, bao gồm phần mềm SCADA, hệ điều hành và tất cả các thành phần của bên thứ ba. Bảo trì liên tục là điều cần thiết để bảo vệ hệ thống của bạn khỏi các mối đe dọa mới nổi.

Lập kế hoạch bảo trì định kỳ cho hệ thống SCADA mới

Tất cả các hệ thống phần mềm đều cần được bảo trì thường xuyên, và SCADA cũng không ngoại lệ. Các nhiệm vụ bảo trì định kỳ nên bao gồm xem xét tài khoản người dùng và quyền truy cập, cập nhật mật khẩu cũ, chỉ định và xác thực quyền nhóm, giám sát dung lượng ổ đĩa, đánh giá hiệu suất hệ thống, quản lý kho lưu trữ lịch sử và thực hiện sao lưu thường xuyên. Nhiều nền tảng SCADA hiện đại tích hợp chức năng giám sát tình trạng hệ thống và có thể cảnh báo bạn về các bất thường của hệ thống. Chúng cũng hỗ trợ các giao thức CNTT như SNMP v3, cho phép tích hợp với các công cụ giám sát cơ sở hạ tầng rộng hơn. Điều này cho phép bạn theo dõi tình trạng và hoạt động của thiết bị lưu trữ mạng (NAS), bộ nguồn dự phòng (UPS), cầu nối, bộ định tuyến, máy in và các thiết bị được kết nối khác, đảm bảo độ tin cậy liên tục của hệ thống.

Những điểm cần lưu ý cuối cùng khi lựa chọn hệ thống SCADA sẵn sàng cho tương lai:

Thay thế hệ thống SCADA cũ là một bước đi chiến lược cho phép các tổ chức tận dụng tối đa những tiến bộ hiện đại, đặc biệt là khi các giải pháp cũ đạt đến cuối vòng đời sau gần 40 năm sử dụng. Các nền tảng SCADA hiện nay mang lại những cải tiến đáng kể, bao gồm an ninh mạng được nâng cao, phân tích nâng cao, tích hợp doanh nghiệp liền mạch và giao diện người dùng trực quan hơn.

Bằng cách lựa chọn cẩn thận nền tảng SCADA tiếp theo và lập kế hoạch di chuyển có cấu trúc, bạn sẽ giúp tổ chức của mình có một quá trình chuyển đổi suôn sẻ và một hoạt động được chuyển đổi kỹ thuật số, sẵn sàng cho tương lai. Trọng tâm:

• Xuất và nhập dữ liệu – Đảm bảo dữ liệu lịch sử và cấu hình có thể được chuyển giao hiệu quả <• Công cụ trực quan hóa được cập nhật – Tận dụng đồ họa hiện đại và những cải tiến về giao diện người dùng
• Tài liệu đầy đủ – Hỗ trợ khả năng bảo trì và mở rộng với hồ sơ hệ thống rõ ràng, nhất quán

Những trụ cột này tạo nên nền tảng của một chiến lược chuyển đổi thành công, giảm thiểu rủi ro và tối đa hóa giá trị lâu dài.

Tác giả: Roy Kok 

Quản lý đối tác cấp cao