近年,传统行业数字化转型加速,工业互联网产值规模逐年扩大。工业互联网打破了传统工业控制系统相对封闭的生产环境,暴露面大大增加,网络安全问题关注度持续升温。
作为工业领域的“神经中枢”,工控系统网络安全保护面临三大难题:
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缺乏工控运维人员
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缺少工控演练环境
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系统测试、验证难
统计数据显示,工业互联网应用主要集中在机械、能源、轻工三大传统行业领域。解决网络安全“卡脖子”问题,传统行业亟需加强相关技术人才的专业化培养。
相关行业企业需要结合真实工控系统操作环境,打造涵盖设备互联、工艺参数优化、智能仓储、自动检测、安全管理等全流程的闭环管理链路,建立全覆盖、超逼真的仿真场景,作为人才培养的训练工具。
当前市场上数字化领域服务商众多,很多厂商都能够提供针对工控安全,从设备层、IOT层、应用层到决策层软硬件一体化解决方案。这些方案通常是基于实际生产环境而设计的,通常存在以下几点问题:
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覆盖PLC、DCS、OPC服务站等工控硬件设备导致价格高昂
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精密器件意外损耗造成使用成本增加
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不适合作为培养网安技术人员的练习平台
观察到行业市场的普遍需求,赛宁网安打造出针对工控系统特性的超逼真仿真场景,在软件层面垂直深耕,帮助传统行业在网络安全专业技术人员培养方面实现降本增效,在数字化转型道路上平稳前行。
仿真场景展示
工控系统涉及众多行业,不同行业、不同规模、不同所有制、不同制造模式的企业都有个性化极强的生态系统。无论以哪个具体生产线工艺为原型进行设计都不是最佳选择。
仿真场景工艺流程示意图
为了解决这一问题,赛宁工控仿真场景的工艺流程采用了抽象化的设计,不以某个具体产品生产线为原型,实现对控制系统及操作界面的仿真,包含加工、老化、质检3个工段,取料、多次加工、老化、质检、返工、报废回收、包装等多项环节。
仿真场景操作界面
1. 控制系统
仿真场景控制系统网络拓扑图
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3个可编程序控制器(PLC):分别作为三个工段的控制器,均使用虚拟化的PLC
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1个工程师站(ES):博图自动化软件平台
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1个操作员站(OS):WinCC组态软件
6个AGV小车:通过HMI模拟器实现,展现小车视角下的可视化信息,包括小车位置、装配工件明细以及运行状态等信息。
2. 操作界面
操作员侧
针对AGV小车、加工工位、机械臂、老化工位以及质检工位的工作流程,通过颜色、形状、按钮等形式进行仿真还原。
仿真场景操作界面分区
1. AGV小车:车体移动变化、工件种类、强制操作按钮。
2. 加工工位:包含工位名称、运行参数、工位工作状态、工件图标等信息,背景颜色根据工作状态变化而变化。
3. 机械臂:分为底座、机械手和工件显示三部分,机械手操作状态以及工件种类可根据颜色变化区分。
4. 老化工位:包含工位名称、运行参数、工位工作状态、工件图标等信息,背景颜色根据工作状态变化而变化。
5. 质检工位:包含工位名称、运行参数、工位工作状态、工件图标等信息,背景颜色根据工作状态变化而变化。
其他细节:
4个计数复位按钮,点击可复位相应的计数器;
3个初始化按钮,分别对应3个PLC控制器;
退出系统按钮,点击可退出操作界面。
工程师站侧
工程师站可实时监控各个PLC进行状态及所有程序执行细节以及所有变量等信息。
工程师站管理界面-PLC连接
工程师站管理界面-监视程序块
AGV侧
AGV侧是基于小车视角的可视化仿真,显示内容在操作员站界面也均有体现。相比操作员站,AGV侧对现场的还原度更高。
HMI模拟器界面-AGV1可视化监控界面
基于超逼真仿真的工控靶场
赛宁网安具备覆盖现场设备、控制,过程监控,生产管理/MES,企业管理五大层级的全场景仿真能力,能够响应各行业领域对于工控安全仿真的定制化应用需求。
赛宁工控靶场拓扑态势电子沙盘
靶场的核心在仿真,公司凭借超逼真的场景仿真能力,针对教学培训、比武竞赛、攻防演练、测试验证等行业典型业务应用,打造出为工控系统而生的数字化靶场,为各行业领域网络安全建设“添砖加瓦”。