The model and method of SCADA diagnostics as an object with partially defined parameters

Modern SCADA are widely spread all over the world to control technological processes in different industries such as power engineering, military, transport, etc. These systems have strict requirements to ensure their fault tolerance and reliability. Therefore, a very important problem is to perform real time self-diagnostics for mission critical SCADA. We propose a diagnostic model based on expert system methodology to solve this issue

THE MODEL AND METHOD OF SCADA DIAGNOSTICS AS AN OBJECT WITH PARTIALLY DEFINED PARAMETERS

Modern SCADA are widely spread all over the world to control technological processes in different industries such as power engineering, military, transport, etc. These systems have strict requirements to ensure their fault tolerance and reliability. Therefore, a very important problem is to perform real time self-diagnostics for mission critical SCADA. We propose a diagnostic model based on expert system methodology to solve this issue

Automatic diagnosis method for scada operability

Пропонується до розгляду методика автоматичної діагностики працездатності SCADA системи в режимі реального часу за зміною інформаційно-діагностичних ознак контрольованих параметрів у процесі проходження потоків даних за структурними одиницями і рівнями ієрархії SCADA. В рамках методики були сформульовані необхідні і достатні критерії виявлення відмови в системі, необхідні і достатні критерії розмежування незалежних і вторинних відмов на підставі логіки функціонування SCADA з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків між подіями та характерних особливостей кожного рівня ієрархії системи. Для наведеного на малюнку прикладу структурної схеми SCADA системи показана діаграма конфігураційної прив'язки структурних елементів системи з метою локалізації відмов. На базі k- значної логіки Е. Поста з використанням характеристичних функцій першого роду були виведені аналітичні залежності виявлення і локалізації відмов у системі, визначення незалежних відмов. Використання методики автоматичного виявлення відмов у роботі SCADA дозволяє розробляти підсистеми автовідновлення працездатності системи після оборотних відмов у режимі реального часу.Предлагается к рассмотрению методика автоматической диагностики работоспособности SCADA системы в режиме реального времени по изменению информационно-диагностических признаков контролируемых параметров в процессе прохождения потоков данных по структурным единицам и уровням иерархии SCADA. В рамках методики были сформулированы необходимые и достаточные критерии обнаружения отказа в системе, необходимые и достаточные критерии разграничения независимых и вторичных отказов на основе логики функционирования SCADA с учетом причинно-следственных связей между событиями и характерных особенностей каждого уровня иерархии системы. Для приведенного на рисунке примера структурной схемы SCADA системы показана диаграмма конфигурационной привязки структурных элементов системы с целью локализации отказов. На базе k-значной логики Э. Поста с использованием характеристических функций первого рода были выведены аналитические зависимости обнаружения и локализации отказов в системе, определения независимых отказов. Использование методики автоматического обнаружения отказов в работе SCADA позволяет разрабатывать подсистемы автовосстановления работоспособности системы после обратимых отказов в режиме реального времени.Automatic diagnosis method for SCADA operability in real time by changing information and diagnostic features of controlled parameters during propagation of information flows between SCADA hierarchy levels is proposed to consider in this paper. Necessary and sufficient fault detection criteria in the system, necessary and sufficient criteria of differentiation of independent and secondary failures based on SCADA functioning logic taking into account cause-effect relations between events and features of the each system hierarchy level were formed in this method. Configuration binding diagram of the system structure elements is shown to localize the failure for the given example. The analytical dependencies were deduced to detect and localize the failure and define independent failures based on Post’s k-valued logic by using the characteristic functions of the first kind. The use of automatic failure detection method in SCADA work allows us to develop auto recovery subsystems of system operability after reversible failures in real time

Application of predicate logic for failure detection in SCADA systems

We consider the task of failure detection and localization. It is based on the analysis of the information flow state change in the system. We suggest a structural and logical model to describe SCADA of any topology. It is possible to form diagnostic features of independent failure detection. They are based on the characteristic functions of three-valued logic. We determine the predicate system of knowledge representation to implement the method of SCADA diagnostics in the event of incomplete data.Розглядається задача виявлення та локалізації відмов у SCADA на основі аналізу зміни стану інформаційних потоків у системі. Пропонується структурно-логічна модель опису SCADA будь-якої топології. На основі характеристичних функцій тризначної логіки формуються діагностичні ознаки виявлення незалежної відмови. Визначається предикатна система подання знань для реалізації методу діагностики працездатності SCADA в умовах неповних даних / недостовірних даних