CONSTRUCCIÓ DE UN ENTORN DE SIMULACIÓ DE DISPOSITIUS INDUSTRIALS OT

En aquest taller aprendràs a desplegar un entorn de simulació de dispositius industrials OT, instal·lant simuladors del protocol Modbus TCP i del protocol s7comm que utilitzen els dispositius Siemens.

Utilitzarem les aplicacions QModMaster i Modbuspal amb les eines Snap7 que simulen dispositius Siemens per simular un entorn industrial.

Per comprovar el funcionament configurarem les eines d'escaneig actiu utilitzant les aplicacions NMap i PLCScan. I finalment proposem realitzar 3 exercicis.

Introducció

Aquest taller està separat en dues parts

En la primera part instal·larem un grup d'eines que et permetran simular les comunicacions que es generen en dispositius que utilitzen el protocol Modbus, en concret Modbus TCP. Aquests dispositius simularan un Mestre Modbus, que és el que realitza la petició i la consulta de la informació que emmagatzema l'Esclau Modbus, i un Esclau Modbus que és el que rep les peticions i envia la informació al Mestre Modbus, com faria un PLC Industrial.

En la segona que instal·larem les eines necessàries per simular un dispositiu PLC Siemens, amb el paquet de programariSnap7. Aquest paquet de programari està format per dues aplicacions de tipus client/servidor i ambdues en conjunt simulen el funcionament d'un dispositiu PLC Siemens.

Requeriments previs

Abans de començar a treballar s'ha de tenir instal·lat a l'ordinador els programes Oracle VM VirtualBox 7.0 i dins, almenys una màquina virtual de Ubuntu 20_04 LTS.

Descàrregues que utilitzarem per realitzar l'entorn industrial virtual:

• Ubuntu Desktop 20.04 LTS
• qmodmaster
• modbuspal
• snap7 de Siemens

Preparació de l'entorn

En primer lloc executa les instruccions que et permeten la actualització dels paquets de programari del repositori:

$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade

Un cop tens els repositoris actualitzats, instal·la el paquet net-tools per poder utilitzar l'ordre ifconfig que tornarà tota la informació de la interfície de xarxa que utilitzeu, com la adreça IP.

$ sudo apt install net-tools

Ara hem d'instal·lar 2 paquets de software qt5 i qtcreator, que formen part del framework multiplataforma per desenvolupar aplicacions gràfiques Qt, necessaris per la aplicació QModMaster

$ sudo apt install qt5-default
$ sudo apt install qtcreator

Per últim, instal·lem el paquet de software «g++» (compilador de C++ de GNU):

§ sudo apt install g++

QModMaster (dispositiu mestre Modbus)

Descarrega i descomprimeix l'arxiu qModMaster-code-0.5.2-3.zip a la carpeta Documents i crea una carpeta «build». que es on construirem el programa executable qModMaster.pro:

§ cd qModMaster-code-0.5.2-3/
§ mkdir build
§ cd build/
§ qmake ../qModMaster.pro
§ make

Copiem la carpeta ManModbus de forma recursiva i executem el programa:

§ cp -r ../ManModbus/ ManModbus
§ ./qModMaster

Es pot observar la següent finestra de l'aplicació QModMaster: