Virtualizing A SCADA System
Kero, Ville (2016)
Kero, Ville
2016
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-03-09
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201602233549
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201602233549
Tiivistelmä
Teollisuuden ja infrastruktuurin erilaisissa prosesseissa käytettävät valvontajärjestelmät ovat kehittyneet huomattavasti. Järjestelmänvalvojat ohjaavat prosesseja käyttämällä releitä ja muita valvontalaitteita, jotka monitoroivat järjestelmän tilaa ja kertovat järjestelmän toiminnasta. SCADA (supervisory control and data acquisition), jota tässä työssä tarkemmin käsitellään, on hallintajärjestelmä, joka on tarkoitettu laajojen kokonaisuuksien hallintaan.
Teollisuuden prosessien hallinnointiin käytetyt järjestelmät ovat elintärkeitä hallittavalle prosessille. Tässä työssä on tarkoitus tutkia, miten hallintajärjestelmien toimintavarmuutta voitaisiin parantaa ottamalla käyttöön virtualisointitekniikkaa SCADA-järjestelmissä.
Virtualisointi tekniikkana saattaa olla aluksi hieman hankala ymmärtää, mikäli on tottunut normaaliin käytäntöön, jossa käyttöjärjestelmä asennetaan suoraan käytössä olevalle palvelimelle. Tämän työn tarkoitus on yksiselitteisesti esitellä lukijalle virtualisoinnin toimintaa palvelinympäristössä, jotta lukija ymmärtää toiminnot ja tavat joilla järjestelmän varmuutta pyritään parantamaan myöhemmin tässä työssä virtualisoinnin avulla.
Työssä käsitellään aluksi perusteellisesti teoriaa virtualisoinnista ja sähkönhallintajärjestelmistä, keskittyen SCADA-järjestelmiin. Myös MicroSCADA Pro-sähkönhallintajärjestelmä ja siihen kuuluvat palvelinkomponentit esitellään, jotta saadaan kuva virtualisoitavasta järjestelmästä. Työssä esitellään normaali SCADA-hallintajärjestelmä perinteisellä palvelinasettelulla, sekä sama järjestelmä virtuaalisella palvelinasettelulla. Molemmat järjestelmät ja niiden toiminta sekä konfiguraatio käydään läpi, jotta voidaan myöhemmin verrata ja tutkia virtualisoinnin mahdollisia hyötyjä ja eroja tavalliseen järjestelmään. Tutkimusosuudessa tutkitaan virtualisointitekniikoiden avulla mahdollisesti saatavaa lisävarmuutta. Työssä myös esitellään erilaisia vikatilanteita, ja virtualisoidun alustan käyttäytymistä niiden ilmetessä. Virtualisointiin liittyviä haasteita sekä tekniikan tulevaisuuden näkymiä tarkastellaan lyhyesti. Kokonaisuutena tämän työn tarkoitus on lisätä tietoisuutta virtualisoinnin toiminnasta, ja siitä miten sitä voitaisiin hyödyntää MicroSCADA-ympäristössä.
Teollisuuden prosessien hallinnointiin käytetyt järjestelmät ovat elintärkeitä hallittavalle prosessille. Tässä työssä on tarkoitus tutkia, miten hallintajärjestelmien toimintavarmuutta voitaisiin parantaa ottamalla käyttöön virtualisointitekniikkaa SCADA-järjestelmissä.
Virtualisointi tekniikkana saattaa olla aluksi hieman hankala ymmärtää, mikäli on tottunut normaaliin käytäntöön, jossa käyttöjärjestelmä asennetaan suoraan käytössä olevalle palvelimelle. Tämän työn tarkoitus on yksiselitteisesti esitellä lukijalle virtualisoinnin toimintaa palvelinympäristössä, jotta lukija ymmärtää toiminnot ja tavat joilla järjestelmän varmuutta pyritään parantamaan myöhemmin tässä työssä virtualisoinnin avulla.
Työssä käsitellään aluksi perusteellisesti teoriaa virtualisoinnista ja sähkönhallintajärjestelmistä, keskittyen SCADA-järjestelmiin. Myös MicroSCADA Pro-sähkönhallintajärjestelmä ja siihen kuuluvat palvelinkomponentit esitellään, jotta saadaan kuva virtualisoitavasta järjestelmästä. Työssä esitellään normaali SCADA-hallintajärjestelmä perinteisellä palvelinasettelulla, sekä sama järjestelmä virtuaalisella palvelinasettelulla. Molemmat järjestelmät ja niiden toiminta sekä konfiguraatio käydään läpi, jotta voidaan myöhemmin verrata ja tutkia virtualisoinnin mahdollisia hyötyjä ja eroja tavalliseen järjestelmään. Tutkimusosuudessa tutkitaan virtualisointitekniikoiden avulla mahdollisesti saatavaa lisävarmuutta. Työssä myös esitellään erilaisia vikatilanteita, ja virtualisoidun alustan käyttäytymistä niiden ilmetessä. Virtualisointiin liittyviä haasteita sekä tekniikan tulevaisuuden näkymiä tarkastellaan lyhyesti. Kokonaisuutena tämän työn tarkoitus on lisätä tietoisuutta virtualisoinnin toiminnasta, ja siitä miten sitä voitaisiin hyödyntää MicroSCADA-ympäristössä.