Leitsysteme, im Englischen SCADA, sind seit Jahrzehnten die Augen und Ohren des Anlagenbetriebs. Mit Industrie 4.0 durchlaufen sie den größten Wandel seit der Ablösung proprietärer Systeme durch PC-Technik.
Was ein Leitsystem ausmacht
Ein Leitsystem verbindet Software und Hardware so, dass sich Prozesse vor Ort und aus der Ferne überwachen und führen lassen. Dazu gehören:
- Steuerungen und Fernwirkeinheiten: erfassen Daten und führen Befehle aus
- Kommunikationsnetz: verbindet die Feldebene mit dem Leitsystemrechner
- Leitsystemserver: verarbeitet Daten, führt Logik aus und archiviert
- Bedienoberfläche: stellt den Prozess für das Bedienpersonal dar
- Archiv: speichert Messreihen für Trendauswertung und Analyse
- Meldesystem: überwacht Grenzwerte und informiert bei Abweichungen
Früher und heute
Klassische Leitsysteme waren geschlossen, herstellergebunden und von der IT getrennt. Heutige Plattformen unterscheiden sich davon grundlegend.
Klassisch:
- Server im eigenen Haus
- herstellereigene Protokolle
- vom IT-Netz getrennt
- feste Lizenzmodelle
- kaum Auswertemöglichkeiten
Heute:
- Cloud- und Edge-Anteile
- offene Protokolle wie OPC UA und MQTT
- Annäherung von OT und IT
- Abonnementmodelle
- weitreichende Auswertung bis hin zu Verfahren des maschinellen Lernens
Was die Entwicklung treibt
Leitsysteme in der Cloud
Cloudgestützte Systeme erlauben die Überwachung standortunabhängig. Für verteilte Anlagen wie Wassernetze, Windparks oder Fernleitungen ist das ein erheblicher Gewinn.
Edge Computing
Die Vorverarbeitung nahe an der Anlage verkürzt Reaktionszeiten und macht Entscheidungen unabhängig von der Verbindung nach außen. Übliche Architekturen kombinieren heute beides.
Auswertung mit maschinellem Lernen
Verfahren des maschinellen Lernens ergänzen Leitsysteme um Anomalieerkennung und vorausschauende Instandhaltung. Aus archivierten Prozessdaten lassen sich Abweichungen erkennen, bevor sie zum Stillstand führen.
IT-Sicherheit
Mit der Vernetzung wächst die Angriffsfläche. Aktuelle Systeme setzen auf Netztrennung, verschlüsselte Verbindungen und rollenbasierte Rechte. Für viele Betriebe kommen die Anforderungen der NIS-2-Richtlinie und der IEC 62443 hinzu.
Bedienoberflächen im Browser
Klassische installierte Bedienplätze weichen webbasierten Oberflächen, die auf jedem Gerät laufen.
Welche Kenntnisse gefragt sind
- Leitsystemplattformen wie WinCC, Ignition oder FactoryTalk
- Datenbanken, einschließlich Zeitreihendatenbanken
- Grundlagen der Netzwerktechnik und der industriellen IT-Sicherheit
- Cloud-Plattformen für Anlagendaten
- Datenauswertung und Visualisierung
- OPC UA und MQTT
Berufliche Aussichten
Leitsystemfachleute werden in Deutschland gesucht, besonders in der Wasserwirtschaft, der Energieversorgung, der Verfahrenstechnik, im Verkehr und in der Gebäudeautomation.
Die Vergütung liegt je nach Erfahrung üblicherweise zwischen 45.000 Euro für den Einstieg und über 75.000 Euro in erfahrenen Positionen. Wer zusätzlich industrielle IT-Sicherheit abdeckt, liegt darüber.
Die SCADA-Module von ED WARTENS Deutschland behandeln sowohl die klassische Projektierung als auch die Themen, die mit der Vernetzung hinzugekommen sind.