Simatic Process Control System (PCS)

Simatic Process Control System 7 (PCS7) — система управления процессами, построенная в соответствии с концепцией Siemens "полностью интегрированная автоматизация".

Эта система подходит для автоматизации сложных технологических процессов в различных областях промышленности. Базируется на использовании стандартных изделий Simatic S7. Предлагаемый комплекс программных и аппаратных средств позволяет решать типовые задачи автоматического управления.

Simatic PCS 7 является универсальной платформой для решения задач комплексной автоматизации предприятий различных отраслей промышленного производства. С ее помощью может быть обеспечена экономичная, широкомасштабная интеграция систем управления всеми процессами в единую систему управления предприятием.

Концепция

Simatic PCS 7 является однородной, функционально полной интегрированной системой. Она гарантирует выполнение всех типовых требований к системам управления на всех этапах ее существования: от проектирования до практической эксплуатации:

• Простое и безопасное управление процессами.
• Удобство оперативного управления и визуализации.
• Быстрое и однородное проектирование.
• Гибкое использование сетей полевого уровня.
• Возможность использования гибкого пакетного управления.
• Открытость, возможность использования оборудования других производителей.
• Непосредственное включение в среду ERP (Enterprise Resource Planning — уровень планирования ресурсов предприятия).

Состав

• Программируемые контроллеры Simatic S7-400 и выше.
• Системы распределенного ввода-вывода Simatic DP, построенные на основе станций ЕТ 200М/S/iSP/pro.
• Промышленное программное обеспечение — система разработки на языке STEP 7, включающая CFС, SFC, SCL и Simatic Manager.
• Системы человеко-машинного интерфейса Simatic HMI:
  • рабочие станции и сервера на основе WinCC,
  • веб-клиенты на основе Internet Explorer.

• Промышленные сети Simatic NET: Industrial Ethernet и PROFIBUS.
• Пакет Simatic BATCH для рецептурных процессов.
• Связь с системами верхнего уровня и заводского управления (Simatic IT, SAP R/3 и др.).

Функциональные возможности

• Единая стратегия конфигурирования всех технических средств.
• Единые концепции навигации и обслуживания аварийных сообщений.
• Защита доступа/ управления с ограничением перечня операций, разрешенных различным категориям обслуживающего персонала.
• Единая система мониторинга и диагностики.
• Синхронизация по времени.
• Интегрирование систем противоаварийной автоматики.
• Полное резервирование всех компонентов: от приборов полевого уровня до уровня интерфейса оператора.
• Исчерпывающий набор библиотек с готовыми к применению функциональными блоками, экранными формами и символами.
• Функции импорта и экспорта данных процесса из/в CAD/CAE системы.
• Программное обеспечение для пакетного управления производственными процессами (SIMATIC BATCH, соответствует ISAS88.01).

Система Simatic PCS7 базируется не только на использовании широкой гаммы промышленного программного обеспечения, но и на применении стандартных компонентов Simatic. Это позволяет:

• Производить выбор систем автоматизации различной производительности в зависимости от предъявляемых к ним требований.
• Производить пошаговое развитие систем локального и распределенного ввода-вывода.
• Выполнять простое расширение функций управления и мониторинга, переходя от простой одноместной системы к распределенным многопользовательским системам с архитектурой клиент/сервер.
• Выполнять расширение функциональных возможностей рабочих станций за счет установки различных опциональных программных и аппаратных компонентов.

Эти особенности позволяют легко масштабировать систему, разрабатывать оптимальные решения, адаптированные к требованиям систем управления конкретных промышленных предприятий.^[1]

Открытость PCS 7 распространяется на все уровни управления предприятием. Она обеспечивается наличием стандартных программных интерфейсов и стандартных интерфейсов связи для организации обмена данными с прикладными программами, а также средства экспорта и импорта графики, текстов и данных.

2019: Взломан один из самых защищенных в мире промышленных контроллеров

Группа израильских экспертов области кибербезопасности продемонстрировала летом 2019 года возможность перехвата управления над промышленным контроллером Siemens Simatic S7^[2].

Simatic S7 используется на предприятиях критической инфраструктуры: электростанции, водонапорные станции, он применяется на производственных линиях, для регулирования движения на городских улицах, в авиации и так далее.

S7 считается очень надёжным и хорошо защищённым устройством, причем ключевой фактор его защиты - повышенное качество шифрования коммуникаций.

Однако эксперты технологического института Technion в Хайфе, Университета Тель-Авива и Национального кибердиректората Израиля смогли поставить его под свой контроль полностью.

В рамках исследования эксперты проанализировали программный код проприетарного криптографического протокола Siemens, и благодаря этому смогли создать фальшивую инженерную станцию, своего рода альтернативу официальной станции Siemens. Контроллер интерпретировал команды, полученные от поддельной станции, как подлинные, соответственно, эксперты могли сделать с S7 всё, что хотели.

Им удалось удалённо включать и отключать его, скачивать на него поддельную логику системы управления, менять код управления и исходный код программной оболочки. Им также удалось производить манипуляции скрытно от непосредственного оператора контроллера.

Необходимо отметить, что Siemens никогда не публиковал исходный код управляющего протокола для S7, но исследователям удалось воспроизвести его с помощью обратной инженерии - и весьма успешно, хотя они и признали, что задача была чрезвычайно сложной. «Наш успех стал возможен благодаря обширному опыту в изучении промышленных контроллеров и их средств защиты, в комбинации с глубокими познаниями в других областях - понимании систем, навыков обратной инженерии, анализ протоколов коммуникации и криптографии», - заявил руководитель исследовательской группы профессор института Technion Эли Бихам (Eli Biham).

Примечания