Wat is SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)?

Ontdek SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) en begrijp de cruciale rol ervan bij het monitoren, controleren en optimaliseren van industriële processen voor verbeterde efficiëntie en veiligheid.

SCADA-systemen (Supervisory Control and Data Acquisition) zijn uitgegroeid tot een cruciaal onderdeel van het efficiënte beheer en de efficiënte werking van industriële en infrastructuursystemen, die op hun beurt steeds complexer worden. SCADA-systemen monitoren en controleren industriële processen in realtime en hebben daarmee hun waarde bewezen in tal van sectoren, variërend van productie tot energie, water en transport.

Aangezien ze worden gebruikt om verschillende cruciale activiteiten te controleren, is ook de noodzaak om ze te beschermen tegen cyberdreigingen toegenomen. Supervisory Control and Data Acquisition Systems hebben, met betrekking tot cyberbeveiliging, een belangrijke link met gegevensbescherming, operationele continuïteit en veiligheid.

Wat is SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)?

SCADA staat voor Supervisory Control and Data Acquisition. Het wordt in principe gebruikt voor het controleren en monitoren van industriële processen die verspreid zijn over grote geografische gebieden. Dergelijke SCADA-software biedt de functionaliteit om realtime gegevens te verzamelen voor de automatisering van dergelijke processen en deze weer te geven op één centrale interface voor de gebruiker met het oog op controle en monitoring. Ze zijn van vitaal belang voor het waarborgen van continue operationele efficiëntie, veiligheid en betrouwbaarheid.

Het belang van SCADA

Supervisory Control and Data Acquisition-systemen spelen een belangrijke rol in het operationele beheer van verschillende industrieën. Ze helpen een operator bij het monitoren van prestaties voor het opsporen van afwijkingen en tijdig ingrijpen. Ze helpen de operationele efficiëntie te verhogen, stilstand te minimaliseren en te voldoen aan veiligheids- en regelgevingsnormen door middel van realtime beschikbaarheid van gegevens en controle.

Wie gebruikt SCADA?

SCADA-software wordt op grote schaal gebruikt door veel verschillende industrieën en organisaties voor uiteenlopende toepassingen:

• Productie:  Dit helpt bij het aansturen van de productielijnen en bij het bewaken van de toestand van de machines.
• Energie: Het helpt bij de opwekking, transmissie en distributie van energie.
• Waterbehandeling: Het vindt toepassingen voor watervoorziening, riolering en afvalwaterbeheer.
• Transport: Wordt gebruikt in spoorwegsystemen, verkeerslichtcontrolesystemen en vervoerssystemen wanneer deze worden gecontroleerd.
• Olie en gas: Exploratie, boring en raffinage bij de exploitatie van olie- en gasvelden.

Geschiedenis van supervisie- en data-acquisitiesystemen

Het concept van Supervisory Control and Data Acquisition Systems ontstond in de jaren zestig, toen de toen nog in opkomst zijnde computergestuurde systemen de markt begonnen te veroveren door zich vooral te richten op industriële procesautomatisering. De meeste vroege systemen maakten gebruik van gecentraliseerde mainframes voor data-acquisitie en controle. Met de verbeteringen in de technologie begonnen programmeerbare logische controllers en remote terminal units een plaats te vinden in SCADA-systemen. Vanaf dat moment volgden ze hun voortdurende ontwikkeling naar nog geavanceerdere en gedistribueerde systemen. Even later, in de jaren 80 en 90, werden netwerkgebaseerde en webgebaseerde SCADA-systemen bekend om hun veel grotere flexibiliteit en toegankelijkheid. Deze SCADA-software is verder gegroeid met het huidige gebruik van technologie, waardoor ze worden gecombineerd met cloud computing en geavanceerde analyse.

Hoe Supervisory Control and Data Acquisition Systems werken

De Supervisory Control and Data Acquisition-systemen koppelen talloze elementen aan elkaar om een industrieel proces aan te sturen. Normaal gesproken bestaan ze uit een aantal cruciale componenten:

1. Data-acquisitie:  SCADA-software verzamelt informatie door gegevens te verzamelen van talrijke veldapparaten en sensoren. Daar komen RTU's en PLC's om de hoek kijken. De RTU verzamelt gegevens van de verschillende sensoren die in het veld zijn geplaatst en stuurt deze door naar het centrale SCADA-systeem. PLC's worden daarentegen gebruikt voor de besturing van lokale processen en machines.
2. Communicatie:  Zodra de gegevens zijn verzameld, moeten ze vanuit de veldapparaten naar het centrale besturingssysteem worden gestuurd. Dit gebeurt allemaal via de communicatienetwerken die alle RTU's, PLC's en de SCADA-server met elkaar verbinden. Dit kan in de vorm van bekabelde technologie zijn, zowel Ethernet als draadloze apparaten, aangezien het systeem apparaten vereist die verspreid zijn over verschillende geografische locaties.
3. Gegevensverwerking: Deze geregistreerde informatie wordt vervolgens naar het centrale controlesysteem gestuurd voor analyse en interpretatie. De SCADA-server haalt gegevens op van verschillende punten, verwerkt deze tot een bruikbare vorm en archiveert ze uiteindelijk in een database voor later gebruik. Bij gegevensverwerking worden de gegevens dus gefilterd en samengevoegd om een beeld te krijgen van de prestaties van het systeem.
4. Controle: De controlefunctie van Supervisory Control and Data Acquisition Systems is om de operator toegang te geven tot het systeem en het industriële proces te controleren. De geautoriseerde operator kan wijzigingen of opdrachten aan de veldapparatuur toestaan op basis van de realtime gegevensmonitoring met SCADA. Dit omvat het instellen van controleparameters, wijzigingen in de procesvariabele of elke andere actie die nodig kan zijn om deze te controleren.
5. Monitoring: De basisactiviteiten van SCADA-software omvatten constante monitoring. Het volgt ook continu de procesvariabelen ten opzichte van ingestelde drempels voor systeemprestaties ten opzichte van vooraf bepaalde bedrijfsomstandigheden. Als er een trend van afwijking of anomalie in deze parameters wordt geconstateerd, waarschuwt of alarmeert het SCADA-systeem de operators om hun op mogelijke problemen te wijzen.

Belangrijkste componenten van de SCADA-architectuur

Bij het maken van SCADA-software worden een aantal kerncomponenten gebruikt; al deze componenten spelen een cruciale rol in de algehele functionaliteit van het systeem. Enkele van de belangrijkste componenten van het SCADA-systeem zijn:

• Remote Terminal Units (RTU's):  Deze apparaten verzamelen gegevens van de veldsensoren en verzenden deze naar het SCADA-systeem. Ze zijn ontworpen om onafhankelijk van het centrale besturingssysteem te werken, meestal op afgelegen locaties.
• Programmeerbare logische controllers (PLC's): Deze doen in principe hetzelfde als RTU's, maar worden meestal gebruikt in meer gelokaliseerde of geautomatiseerde omgevingen. Ze besturen machines en processen op basis van vooraf gedefinieerde logica en instructies.
• Human-Machine Interface (HMI): De HMI is de gebruikersinterface die een operator gebruikt om te communiceren met de Supervisory Control and Data Acquisition Systems. Deze geeft bronnen, realtime gegevens, alarmen en besturingsopties weer.
• Communicatie-infrastructuur: Samenstelling van de netwerkstructuur of protocollen waarmee gegevens worden overgedragen tussen de RTU, PLC en het centrale besturingssysteem.

Soorten Supervisory Control and Data Acquisition Systems

SCADA-systemen kunnen worden ingedeeld op basis van hun architectuur en implementatie. De belangrijkste soorten zijn als volgt:

1. Monolithische SCADA-systemen: Dit is een gecentraliseerd systeem waarin alle onderdelen van het apparaat in één behuizing zijn ondergebracht. De installatie van dergelijke apparaten is relatief eenvoudig, maar ze kunnen te kampen hebben met problemen op het gebied van schaalbaarheid en flexibiliteit.
2. Gedistribueerde SCADA-softwaresystemen: De functies voor gegevensverzameling en -controle zijn in dergelijke systemen verdeeld over een aantal knooppunten. Architectonisch gezien verbetert dit de betrouwbaarheid en schaalbaarheid, aangezien elk knooppunt onafhankelijk van de andere functioneert.
3. Netwerkgebaseerde SCADA-systemen: Dit zijn systemen die gebruikmaken van een netwerkinfrastructuur om verschillende onderdelen van Supervisory Control and Data Acquisition-systemen met elkaar te verbinden. Ze bieden meer flexibiliteit en een eenvoudigere integratie met andere systemen.
4. Webgebaseerde SCADA-systemen: Deze zijn gebaseerd op webtechnologieën om op afstand toegang en controle te bieden via webbrowsers. Daardoor zijn ze vrij eenvoudig toegankelijk en te integreren in mobiele apparaten.

Voordelen en uitdagingen van Supervisory Control and Data Acquisition-systemen

Voordelen van SCADA-systemen

Voordeel	Beschrijving
Realtime monitoring	Maakt het mogelijk om direct toegang te krijgen tot procesgegevens en versnelt het besluitvormingsproces.
Verhoogde efficiëntie	Verlaging van de bedrijfskosten door optimalisatie van de procescontrole en automatisering van routinetaken.
Verbeterde veiligheid	Houdt vitale systemen in de gaten en waarschuwt operators bij gevaar.
Datalogging en rapportage	Informatie loggen voor nalevingsrapportage en historische analyse.
Toegang op afstand	Bediening en bewaking vanaf een externe locatie voor meer flexibiliteit.

Uitdagingen bij de implementatie van SCADA-systemen:

Uitdaging	Beschrijving
Cyberbeveiligingsrisico's	Gevoelig voor gegevenslekken en operationele verstoringen veroorzaakt door hackers.
Complexiteit	Er is specialistische kennis nodig omdat het ontwerp, de implementatie en het onderhoud ervan ingewikkeld kunnen zijn.
Hoge kosten	De installatiekosten zijn in eerste instantie hoog, maar stijgen ook door het voortdurende onderhoud.
Integratieproblemen	Integratie met de huidige technologie en systemen brengt bepaalde problemen met zich mee.
Zorgen over schaalbaarheid	Het kan nodig zijn om aanzienlijke aanpassingen te doen aan de schaalbaarheid van het systeem om de groei aan te kunnen.

Voordelen van de implementatie van SCADA

• Verbeterde controle: SCADA-softwaresystemen voorzien operators van de meest geavanceerde tools om industriële procedures met een zeer hoge nauwkeurigheid te monitoren en te verwerken. Door middel van realtime datavisualisatie en controle-interfaces kan een operator nu weloverwogen beslissingen nemen en onmiddellijk actie ondernemen om de processen naar behoefte aan te passen.
• Operationele efficiëntie: Omdat ze repetitieve processen automatiseren en verschillende controleactiviteiten centraliseren, verminderen Supervisory Control and Data Acquisition Systems de noodzaak van menselijke tussenkomst. Deze enorm gestroomlijnde procedures hebben de kans op menselijke fouten verminderd en de responstijden versneld. Simpel gezegd voert SCADA alle alledaagse en uitdagende controletaken uit, zodat operators zich kunnen concentreren op de meer strategische aspecten van procesbeheer, waardoor de output en efficiëntie in elk bedrijf toenemen.
• Voorspellend onderhoud: Door de voortdurende monitoring van apparatuur en trends in verkregen gegevens maakt SCADA voorspellend onderhoud mogelijk. SCADA kan historische en realtime gegevens verzamelen en beoordelen om patronen te identificeren die wijzen op mogelijke storingen of onderhoudsbehoeften van apparatuur, voordat deze zich daadwerkelijk voordoen.
• Naleving van regelgeving: SCADA-systemen dragen bij aan nauwkeurige registratie- en rapportagemogelijkheden met naleving van regelgeving. Ze volgen, registreren en tonen procesgegevens en operationele statistieken, samen met alle andere bijbehorende bedrijfskritische informatie die door regelgevende instanties wordt vereist. Ze helpen bij het vastleggen van alle relevante gegevens en het documenteren ervan, zodat organisaties kunnen voldoen aan de voorschriften en normen van de sector. dit helpt bij auditprocedures die zowel wettelijk als op het gebied van veiligheid vereist zijn.

Potentiële cyberbeveiligingsrisico's – SCADA-aanvallen

Cybercriminelen richten zich op SCADA-systemen omdat deze cruciaal zijn voor industriële processen. Typische aanvallen op Supervisory Control and Data Acquisition Systems zijn onder meer:

• Denial of Service (DoS)-aanvallen: Dergelijke denial-of-service aanvallen op SCADA-systemen zijn gericht op overbelasting met enorm veel verkeer of verzoeken die het systeem niet kan verwerken, waardoor de legitieme bewerkingen niet meer kunnen worden uitgevoerd. Het idee achter dit type aanval is om het systeem te overbelasten met te veel gegevens, waardoor het trager wordt of alle diensten volledig worden stilgelegd. In een SCADA-omgeving kan dit leiden tot enorme operationele vertragingen, verlies van controle over industriële processen en mogelijke veiligheidsrisico's.
• Man-in-the-Middle-aanvallen: In het geval van een Man-in-the-Middle-aanval onderschept de cybercrimineel de communicatie tussen SCADA-componenten en kan deze zelfs wijzigen. Hier plaatst de crimineel zich tussen de kanalen van de gegevensoverdracht; nu hij/zij zich op deze positie bevindt, kan de crimineel de communicatiestroom afluisteren, manipuleren of valse informatie invoegen.
• Malware: Dergelijke malware-aanvallen zijn erop gericht SCADA-systemen te infecteren met kwaadaardige software die bedoeld is om de werking te verstoren of gevoelige informatie te stelen. Dit kan veel soorten malware omvatten, waaronder virussen, wormen, ransomware en trojans. Nadat malware een Supervisory Control and Data Acquisition System is binnengedrongen, kan het de integriteit van de gegevens in gevaar brengen, controle-instellingen wijzigen of zelfs operators de toegang tot belangrijke systemen ontzeggen.
• Phishing: SCADA-systeemedewerkers zijn het doelwit van phishing-aanvallen in e-mails of berichten waarmee gevoelige informatie of inloggegevens worden ontfutseld. Vaak worden dergelijke aanvallen vermomd als echte communicatie van leveranciers of andere interne afdelingen. In dit geval is een aanval succesvol wanneer het personeel met succes wordt misleid om te reageren, waardoor toegang tot het SCADA-systeem mogelijk wordt. De aanvallers kunnen dan het proces manipuleren, gegevens stelen of andere soorten aanvallen uitvoeren.

Hoe kunnen cyberbeveiligingsrisico's voor SCADA worden beperkt?

Het beperken van cyberbeveiligingsrisico's in SCADA-systemen omvat de implementatie van een uitgebreide beveiligingsstrategie:

1. Netwerksegmentatie: Netwerksegmentatie is geïmplementeerd om de SCADA-systemen te isoleren van het bedrijfsnetwerk en andere externe netwerken om de toegang te beperken.
2. Toegangscontroles: Implementeer een effectief autorisatie- en authenticatieproces zodat alleen bevoegd personeel toegang heeft tot de SCADA-systemen.
3. Regelmatige updates: Zorg ervoor dat de nieuwste beveiligingspatches worden toegepast en dat de nieuwste upgrades voor hardware en software worden geïnstalleerd.
4. Inbraakdetectiesystemen: Installeer IDS om toegestane gebeurtenissen op inbraken te controleren. Train alle medewerkers goed in best practices voor cyberbeveiliging en het detecteren van bedreigingen.
5. Training van medewerkers: Zorg ervoor dat het personeel op de hoogte is van best practices voor SCADA-cyberbeveiliging en procedures voor het detecteren van bedreigingen.
6. Back-up- en herstelplannen: Ontwikkel back-up- en herstelplannen die gericht zijn op gegevensintegriteit en systeemherstel na aanvallen, en test deze effectief.

Hoe kiest u de beste SCADA-oplossing voor uw bedrijf?

De keuze van de beste SCADA-oplossing voor een bedrijf heeft niet alleen gevolgen voor de kosteneffectiviteit, maar ook voor de operationele efficiëntie, de beveiliging en de schaalbaarheid. Hieronder vindt u gedetailleerde richtlijnen die u helpen een verstandige keuze te maken:

1. Begrijp de zakelijke vereisten

Kies de juiste SCADA-oplossing door uw zakelijke behoeften duidelijk te definiëren. Bepaal eerst wat u met uw SCADA-systeem wilt bereiken. Dit kan realtime monitoring, controle, automatisering, voorspellend onderhoud of gewoon naleving zijn. De volgende stap is het identificeren van de belangrijkste processen die het SCADA-systeem gaat monitoren en controleren. Hierdoor wordt de keuze voor een oplossing die aan uw operationele behoeften voldoet, kleiner.

2. Systeemintegratie en compatibiliteit

Een andere belangrijke overweging is dat het systeem compatibel moet zijn met al uw huidige geïnstalleerde apparaten, zoals PLC's, sensoren, enz. Het moet ook kunnen worden geïntegreerd in andere softwareplatforms, zoals ERP- of MES-systemen, zodat realtime gegevensuitwisseling mogelijk is en de bedrijfsvoering wordt vereenvoudigd. Bovendien moet het SCADA-systeem andere communicatieprotocollen ondersteunen die momenteel in gebruik zijn, zodat gegevens zonder ingrijpende aanpassingen correct via uw netwerk worden ontvangen.

3. Mogelijkheden voor gegevensverwerking

Een andere cruciale factor is de verwerkingscapaciteit van het SCADA-systeem met betrekking tot gegevens. Zorg ervoor dat het in staat is tot realtime gegevensverwerking; tijdige en nauwkeurige informatie is van cruciaal belang om weloverwogen beslissingen te kunnen nemen. De mogelijkheden voor het beheer van historische gegevens moeten sterk zijn, met het oog op langdurige gegevensopslag en eenvoudige terugvinding.

4. Gebruikersinterface en bruikbaarheid

De bruikbaarheid van een SCADA-systeem is een belangrijke factor voor een efficiënte en effectieve werking. Een gebruiksvriendelijke interface zorgt ervoor dat operators, ingenieurs en managers het systeem op een natuurlijke manier kunnen gebruiken, waardoor de leercurve wordt verkort en fouten tot een minimum worden beperkt. De belangrijkste kenmerken van gebruiksvriendelijkheid zijn onder meer een duidelijke visualisatie door middel van intuïtieve dashboards en grafieken die gegevens op een begrijpelijke manier weergeven, zodat snel beslissingen kunnen worden genomen. Bovendien moet het systeem eenvoudig te bedienen zijn, zodat gebruikers zonder veel complicaties bewerkingen kunnen uitvoeren.

5. Ondersteuning en betrouwbaarheid van de leverancier

Bij het kiezen van een SCADA-oplossing zijn betrouwbaarheid en ondersteuning belangrijke factoren die door de leverancier worden geleverd. De integratie van een betrouwbare, ervaren leverancier zoals SentinelOne zal uw algehele ervaring aanzienlijk verbeteren, naast de extra operationele veiligheid. SentinelOne is een leverancier van cyberbeveiligingsoplossingen van de volgende generatie, die zeer relevant is in de context van SCADA-systemen die vitale industriële processen aansturen. De reputatie van SentinelOne in de sector is gebaseerd op een lange geschiedenis van het leveren van robuuste, schaalbare en veilige oplossingen die zijn afgestemd op de unieke behoeften van vele verticale markten.

Conclusie

Supervisory Control and Data Acquisition-systemen vormen de ruggengraat van elk industrieel proces wat betreft efficiënt en betrouwbaar beheer. Ze monitoren, controleren en analyseren gegevens in realtime om de operationele efficiëntie en veiligheid te verbeteren. Een grote integratie in het bedrijfsleven brengt echter ook grote cyberrisico's met zich mee.

Effectieve beveiligingsmaatregelen binnen SCADA en nieuwe geïmplementeerde technologieën zijn van cruciaal belang om bescherming te bieden tegen opkomende bedreigingen. Er zijn al verschillende soorten SCADA-softwareoplossingen op de markt die kunnen worden ingezet om de juiste oplossing voor uw bedrijf te vinden tegen bedreigingen of onveilige operationele omgevingen.

FAQs

Wat is Supervisory Control and Data Acquisition en hoe werkt het?

Supervisory Control and Data Acquisition verwijst naar een industrieel controlesysteem dat wordt gebruikt voor monitoring en procescontrole. De werking ervan kan worden beschreven als het verzamelen van realtime gegevens van veldapparatuur; het verwerken van de gegevens en het bieden van een gebruikersinterface waarmee de operator het proces controleert en monitort.

Wat zijn de drie belangrijkste soorten SCADA-systemen voor bedrijven?

De drie belangrijkste soorten Supervisory Control and Data Acquisition-architecturen zijn monolithische, gedistribueerde en genetwerkte SCADA-systemen.

Wat zijn veelvoorkomende SCADA-aanvallen en hoe kunnen bedrijven zich hiertegen verdedigen?

De meest voorkomende bedreigingen voor de implementatie van SCADA zijn malware, phishing, man-in-the-middle en denial of service. Organisaties kunnen dergelijke risico's tot op zekere hoogte verminderen door netwerksegmentatie, toegangscontroles, regelmatige updates, inbraakdetectie, training van medewerkers en back-up-/herstelstrategieën.

Wat zijn de belangrijkste toepassingen van SCADA?

De belangrijkste toepassingsgebieden van SCADA-systemen zijn procescontrole, productie, energiebeheer, waterbehandeling, transport en olie en gas.

Wat is het verschil tussen DCS, PLC's en SCADA voor bedrijfsactiviteiten?

Gedistribueerde controlesystemen ( DCS) houden zich bezig met beheer en procescontrole binnen één geografisch gebied. Programmeerbare logische controllers (PLC's) zijn apparaten die speciaal zijn bedoeld voor automatiseringstaken. SCADA-systemen monitoren en controleren gedistribueerde procestoepassingen centraal.

Wat is geschikter voor mijn bedrijf: SCADA of PLC?

De vereisten van uw organisatie bepalen of een PLC of een SCADA geschikt is. PLC's zijn beter geschikt voor automatiserings- en controleactiviteiten, terwijl SCADA geschikt is voor gecentraliseerde bewaking en controle van complexe en gedistribueerde activiteiten.