Un Système SCADA : Comment Fonctionne-t-il?

Un système SCADA est l’acronyme de « Supervisory Control And Data Acquisition » en anglais (système de contrôle et d’acquisition de données). Il s’agit d’un outil essentiel dans la télégestion des réseaux électriques. Je vous délivre ci-après tous ce que vous devez savoir sur ce système, ses fonctions principales, son architecture et son processus de fonctionnement.

Il faut savoir que ce système n’est pas une nouvelle technologie puisque les premiers systèmes de supervision SCADA sont apparus dans les années 1960. Ils ont révolutionné le monde de l’industries en permettant pour la première fois de contrôler à distance une machine, un équipement ou autre depuis un centre de contrôle à distance.

Malgré sa forte présence et importance dans la télégestion des réseaux électriques, beaucoup de personnes se posent beaucoup de questions sur les facettes cachées de cette technologie. C’est pour cela, que je vous dévoile ci-après des réponses concrètes aux aspects suivants :

Quel est le rôle d’un système de supervison SCADA ? Quelles sont ses fonctionnalités ? Quelle est son architecture réseau ? dans quels domaines est-il utilisé ?

Comment Fonctionne un Système SCADA ?

Un système SCADA est une plateforme logicielle qui permet la surveillance, le contrôle et l’acquisition de données pour des processus industriels complexes. Il agit comme une interface entre les équipements de terrain et les opérateurs humains, permettant une gestion optimale des ressources et une prise de décision rapide.

Il confère aux producteurs et aux distributeurs de l’énergie électrique un contrôle à distance à travers :

• La maitrise de la production et la distribution de l’énergie électrique à distance
• La gestion des équipes de maintenance et l’amélioration des indicateurs de fiabilité et de qualité du service
• Le traitement des données pour des prises de décision plus rationnelles
• La supervision, l’ordonnancement et le traitement des informations collectées en temps réel
• La collecte des informations des équipements tels que les états des organes de coupure , les mesures, les alarmes, etc à distance par le biais des protocoles de communication

Ainsi, un système SCADA peut être complété par une base de données de réseau avancé DMS (Distribution Management System) qui permet d’avoir une meilleure surveillance du réseau, la gestion des pannes, la détermination de l’emplacement de défaut le long de la ligne d’alimentation et de présenter l’emplacement exact de défaut sur une carte géographique.

Les composants d’un système SCADA

Les principaux composants d’un système SCADA comprennent :

• Capteurs et instruments de mesure qui collectent les données en temps réel.
• Les actionneurs qui permettent le contrôle des équipements.
• Des automate programmable industriel (API) qui exécutent les instructions de contrôle.
• L’unité centrale de traitement qui gère la collecte, le traitement et la présentation des données.
• Les interfaces utilisateur graphiques qui fournissent une visualisation conviviale des processus.
• Un réseaux de communication pour la transmission des données entre les différents composants.

Un système SCADA, quelles sont ses fonctionnalités ?

Nous rappelons qu’un système SCADA est un système d’ingénierie, constitué d’un ensemble d’outils d’ingénierie et de bibliothèques qui incluent des boites de dialogue de contrôle, des symboles, des icônes prédéfinis et personnalisables.

De plus, le système SCADA qu’est un système de supervision en temps réel, présente plusieurs fonctionnalités permettant de contrôler et de surveiller une unité industrielle.

• Une liste d’événements qui fournit à l’opérateur les informations sur les événements survenus dans le site distant. Ainsi l’opérateur peut prendre les bonnes décisions et vérifier que les décisions prises ont été exécutées avec succès.
• Une liste d’alarmes qui affiche l’état actuel des alarmes des sites supervisés y compris des informations sur les causes d’alarme.

• Un affichage des tendances sous forme graphique ou tableau numérique, pour visualiser les enregistrements des mesures.

• Une interface homme-machine sous forme d’un schéma unifilaire, avec des champs de mesures et des leds qui indiquent les états des alarmes pour la télégestion des sites supervisés.

• Un système SCADA outil d’affichage pour créer des objets dynamiques et des interfaces Homme-Machine.
• Des rapports de performance personnalisés.
• Des enregistrements des mesures tels que les courants, les tensions, les puissances etc.

• Une interface de diagnostic de l’état de communication des équipemets integrés et lors des tests et de l’intégration d’un nouvel équipement.
• Protection contre les logiciels malveillants et contre les intrusions afin d’interdire les accès non autorisés.
• Une gestion de l’authentification des utilisateurs suivant des rôles, et l’enregistrement de l’activité de chaque utilisateur.

Un système SCADA, quelle est son architecture ?

En effet, l’architecture d’un système SCADA de base est assurée par des passerelles de communication ou des unités terminales à distance (RTU). Ces derniers sont des micro-ordinateurs qui permettent de communiquer avec un ensemble d’objets tels que des realais de protection, des calculateurs de tranche, des organes de coupure, des instruments de mesure et des dispositifs finaux et convertir tous les signaux électriques provenant de ces équipements en valeurs numériques, telles que l’état ouvert ou fermé d’un disjoncteur, les mesures tension et courant, etc.

Quant à l’acheminement des informations vers le système de supervision, il est assuré par une liaison fil ou sans fil sécurisée entre les passerelles de communication ou les RTUs et le système SCADA en utilisant soit le GPRS/3G/4G, GSM data, la communication radio ou une liaison directe selon un support de communication fiable (Fibre optique…)

Et finalement, le système SCADA traite les données collectées selon le protocole de communication utilisé, distribue et affiche les données sous forme graphique en utilisant des interfaces homme-machine.

Dans quels domaines un système SCADA est utilisé ?

Le système SCADA fonctionne dans de nombreux types de domaines et peut s’organiser sous la forme d’une petite configuration ou être techniquement très complexe.  En outre, ce système de supervision constitue l’épine dorsale de nombreuses industries modernes, notamment dans les secteurs suivants :

• Énergie
• Alimentation et boissons
• Fabrication et assemblage automobiles
• Recyclage
• Nucléaire
• Et beaucoup, beaucoup plus…presque 100 % des industries sont équipées d’un système de supervision.

Concrètement et à titre d’exemple, un système SCADA assure la maintenance des systèmes de réfrigération du supermarché local, la production et la sécurité dans une raffinerie, le respect des normes de qualité dans une station d’épuration des eaux usées, ou encore le suivi de la consommation d’énergie à domicile, la télégestion en temps réel du réseau de distribution d’énergie électrique.

Importance de la cybersécurité

Avec l’évolution de la technologie et l’interconnexion croissante des systèmes, les systèmes SCADA et leur fonctionnement sont devenus des cibles potentielles pour les cyberattaques. Une attaque réussie contre un système SCADA peut avoir des conséquences désastreuses, en particulier si le système contrôle une infrastructure critique, comme l’approvisionnement en eau ou en électricité d’une ville.

Pour cette raison, la sécurité est un élément essentiel de le fonctionnement du système SCADA. Cela comprend à la fois des mesures physiques (comme sécuriser les centres de données et les équipements) et des mesures logicielles (comme l’utilisation de pare-feu, la segmentation du réseau, et la mise à jour régulière des logiciels).

Évolution et avenir des systèmes SCADA

Avec l’avènement de l’Internet des objets (IoT) et de la technologie cloud, les systèmes SCADA évoluent rapidement. De plus en plus, ces systèmes sont intégrés avec d’autres plateformes et technologies, permettant une meilleure automatisation, une meilleure analyse des données, et une gestion à distance.

L’avenir des systèmes SCADA pourrait voir une intégration encore plus poussée avec l’intelligence artificielle, permettant des analyses prédictives et une automatisation encore plus avancée.

En conclusion, les systèmes SCADA sont essentiels pour la gestion des processus industriels à grande échelle. Ils combinent la collecte de données, la visualisation, le contrôle, et la réponse aux alarmes en un seul système. Cependant, avec leur importance croissante vient une responsabilité accrue en matière de sécurité et de mise à jour pour faire face aux défis de la technologie moderne.