一种工业SCADA系统仿真平台技术方案

本发明专利技术公开了一种工业SCADA系统仿真平台，该平台能够实现工业SCADA系统中的Modbus/TCP、IEC 60870‑5‑104、BACnet/IP协议。平台分为四部分：模拟虚拟被控对象的仿真模块、PLC蜜罐、SCADA服务器、协议通信模块。该平台具体模拟了包括多种典型工控协议在内的工业SCADA系统网络数据流，采用基于PLC蜜罐的搭建方式，通过实现PLC对SCADA服务器的响应行为和对被控对象的控制功能，模拟真实工控系统环境中节点规模大、协议多、交互模式特殊的网络数据流，实现工业SCADA系统中过程监控层、现场控制层及被控对象间数据完整的通信过程。利用仿真模块作为虚拟被控对象的灵活性，结合docker环境的轻量对PLC蜜罐进行封装，实现平台的可移植、可拓展。

【技术实现步骤摘要】
一种工业SCADA系统仿真平台
本专利技术涉及工业控制系统领域，尤其涉及对工业控制系统现场环境的被控对象进行模拟，进行大规模PLC网络仿真平台的搭建，并通过虚拟PLC实现工程师站与虚拟被控对象的交互功能。
技术介绍
工业控制系统是由各种自动化控制组件以及对实时数据进行采集和监测的过程控制组件，共同构成的确保工业技术设施自动化运行、过程控制和监控的业务流程管控系统，其核心组件包括数据采集与监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)、远程终端(RTU)、智能电子设备(IED)和确保各组件通信的接口技术，在我国石化、电力、楼宇、交通、医疗、冶金等各领域广泛应用。早期的工业系统设计通常为独立封闭的系统环境，与外部网络处于物理隔离状态，很少会遭受来自网络的信息安全威胁，而随着信息技术的高速发展与工业化程度的不断推进，信息化与工业化紧密融合的智能化生产成为发展趋势，导致工控系统网络开放性逐步增强，企业的工业控制系统和管理系统可以直接进行通信，甚至能够连接互联网。而与此同时，工控系统与传统IT系统又存在很多的不同，主要包括：在系统方面，工控系统对系统的可用性和通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业SCADA系统仿真平台，其特征在于：包括模拟虚拟被控对象的仿真模块、PLC蜜罐、SCADA服务器、协议通信模块；仿真模块用于模拟数学抽象化的工业被控对象，能够实时接收SCADA服务器发送的控制信号，并将状态变量和输出变量写入数据库，并由协议通信模块读取数据库中的状态变量和输出变量，实时发送给PLC蜜罐；PLC蜜罐实现目标协议栈功能，接收并存储仿真模块发送的状态变量和输出变量至特定寄存器中，并响应SCADA服务器请求，回复相应的请求信息，同时接收SCADA服务器发送的控制信号，存储至特定寄存器中，并响应协议通信模块请求，回复相应的请求信息，将控制信号发送至协议通信模块；SCADA服务...

【技术特征摘要】
1.一种工业SCADA系统仿真平台，其特征在于：包括模拟虚拟被控对象的仿真模块、PLC蜜罐、SCADA服务器、协议通信模块；仿真模块用于模拟数学抽象化的工业被控对象，能够实时接收SCADA服务器发送的控制信号，并将状态变量和输出变量写入数据库，并由协议通信模块读取数据库中的状态变量和输出变量，实时发送给PLC蜜罐；PLC蜜罐实现目标协议栈功能，接收并存储仿真模块发送的状态变量和输出变量至特定寄存器中，并响应SCADA服务器请求，回复相应的请求信息，同时接收SCADA服务器发送的控制信号，存储至特定寄存器中，并响应协议通信模块请求，回复相应的请求信息，将控制信号发送至协议通信模块；SCADA服务器提供对PLC蜜罐的寄存器数据、日志、配置信息的查询，SCADA历史数据库建立及仿真平台的信息归档显示功能，并向PLC蜜罐发送控制信号；协议通信模块建立PLC蜜罐与仿真模块的数据交互，从数据库读取被控对象的状态变量和输出变量，并对PLC蜜罐的寄存器数据进行写入，通过向PLC蜜罐发送请求实现寄存器中存储的控制信号的读取，并基于被控对象信息和控制信号，得到输出给对象模型的控制指令，实现控制功能。2.根据权利要求1所述的一种工业SCADA系统仿真平台，其特征在于，所述仿真模块通过Matlab中simulink实现，同时编写相应M文件实现基于仿真模块与数据库间实时通信，并通过协议通信模块发送的控制指令，实现对对象模型的外部控制功能。3.根据权利要求1所述的一种工业SCADA系统仿真平...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏，王法仁，陈积明，王文海，孙优贤，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33