SCADA-пакет PcVue как основа для создания распределенных систем управления
А. В. Паршиков, С. В. Золотарев
В данной статье излагаются возможности последней версии SCADA-пакета PcVue v.8.2 компании ARC Informatique в качестве основы для создания распределенных систем управления, а также описываются заложенные в PcVue способы обеспечения адекватного уровня безопасности и надежности таких систем.
При построении локально и глобально распределенных систем управления, в том числе с возможностью Интернет/Интранет-доступа к информации в SCADA-системе, надо иметь в виду ряд существенных моментов. При такой конфигурации SCADA-система, как правило, не размещается в физически изолированной сети, и поэтому ее защита не должна строиться, исходя из этого предположения. Кроме того, для повышения эффективности управления подобными системами и оперативности принятия решений в рамках предприятия сеть SCADA-системы взаимодействует с корпоративной сетью, что влечет за собой необходимость надежной защиты информации при помощи средств контроля межсетевого доступа. И наконец, несколько парадоксальное утверждение: чем более открытой и документированной является SCADA-система, тем более уязвимой становится такая система. Уязвимость не обязательно подразумевает возможность ситуации полного краха SCADA-системы. Например, SCADA-система может быть фактически выведена из строя в результате избыточной нагрузки, что влечет за собой сбой или неправильное функционирование системы из-за отказа в обслуживании. Поэтому неслучайно одним из наиболее важных аспектов в SCADA-системах является обеспечение информационной безопасности. Компания ARC Informatique стала одной из первых в мире среди поставщиков SCADA-пакетов поддерживать требования стандарта 21 CFR Part 11, разработанного FDA (United States Food and Drug Administration). Стандарт 21 CFR Part 11 регламентирует использование электронных подписей и ведение электронных записей. Цель этого стандарта – обеспечить регистрацию всех рабочих условий, влияющих на безопасность, эффективность и качество конечных изделий, вместе с подробностями, связанными с подтверждением идентичности оператора и объяснением предпринятых действий. Системы на базе SCADA-пакета PcVue могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы удовлетворять требованиям стандарта 21 CFR Part 11. Однако разработчик должен понимать, какие действия допустимы в соответствии с этим стандартом, а какие нет. Разработчики PcVue делают одну очень существенную оговорку: в конечном счете, гарантирование выполнения требований 21 CFR Part 11 является ответственностью тех людей или компаний, которые разрабатывают приложение (то есть системного интегратора).
|
|
Построение распределенных систем управления с помощью PcVue
SCADA-пакет PcVue с самого начала разрабатывался для создания систем диспетчерского контроля и управления различного масштаба, начиная от автономных операторских мест и заканчивая распределенными АСУ, в которых задействованы сразу несколько рабочих станций, объединенных в сеть с возможностями избыточности и безопасности (рис. 1). Архитектура клиент-сервер и обмен данными между станциями являются базисными технологиями для PcVue. Пример реализованной распределенной системы с дублированием элементов и двухэкранными рабочими местами операторов приведен на рис. 2.
|
|
Когда PcVue применяется в сетевом многостанционном приложении, он использует базу данных с поддержкой удаленного доступа. Используя встроенную поддержку избыточности, PcVue позволяет гарантировать непрерывность сбора данных в случае отказа отдельных системных компонент. PcVue также поддерживает дублированные сети и для оборудования, подключенного к полевым шинам, и для станций PcVue. Каждый компонент и каждая станция в конфигурации имеют признак состояния достоверности, который позволяет упростить процесс диспетчеризации работоспособности системы в режиме реального времени.
Web-интерфейс в PcVue
PcVue включает набор web-сервисов (Web Services Toolkit) для облегчения создания web-портала и интеграции с другими приложениями предприятия, такими как MES, CMMS, SCM и ERP. Приложения электронного документооборота или web-портала предприятия могут взаимодействовать с историческими данными, тревогами и данными реального времени PcVue, используя сервисы пяти классов интерфейса PcVue Web Services. Они основаны на технологии XML/SOAP в рамках протокола HTTP или HTTPS и обмена зашифрованными данными (SSL v.2). Эти классы реализуют управление сеансами (безопасность, идентификация и т.д.) и доступ к данным реального времени, тревогам (создание, подписка со списками), журналам событий (производственные события, действия пользователя, входы в систему и т.д.) и к историческим трендам (изменения значений и т.д.). В совокупности с компонентом WebVue PcVue v8.2 предлагает решение для тонкого клиента, которое является доступным из обычного web-браузера через Интранет или Интернет (рис. 3). WebVue – это клиент-серверное приложение, предназначенное для отображения web-браузером мнемосхем PcVue. WebVue имеет два компонента:
|
|
WebVue-клиент, который выполняется виртуальной машиной Java в web-браузере с установленной средой Java Runtime и Java Plugin (что является типичной конфигурацией);
WebVue-сервер, который является составной частью PcVue. WebVue-сервер использует сервисы Microsoft IIS (Internet Information Services) версий 5.x, 6 и 7, а также полностью поддерживает управление правами пользователя и процессами аутентификации.
Централизованное управление конфигурированием
Задачи управления распределенными системами, состоящими из множества географически удаленных станций оператора, требуют от современных инструментов гарантии когерентности данных конфигурации и возможности их развертывания на всех станциях. Централизованное конфигурирование PcVue гарантирует управление и трассируемость различных версий приложений и их модификаций. Также поддерживается автоматическое обновление станций, которые составляют управляющую систему. При каждом запуске станции в сети PcVue автоматически выполняет проверку непротиворечивости используемых версий.