Most of the communication protocols in the Industrial Control System (ICS) are vulnerable to cyber-attacks. Initially, the network protocol was designed for reliable performance, and thus did not incorporate data transmission security features. Therefore, ICS requires adequate data transmission security. This paper suggests improving the security of data transmission through a dynamic symmetric four-key-generators system, wherein the system anticipates cyberattacks by generating four keys before encryption. It involves four generators: a random initial key generator, a keystream generator, a key scheduling algorithm generator, and a pseudo-random number algorithm generator. In the receiver section, the system generates three keys before decryption to ensure data confidentiality and to avoid cyberattacks. The test results show that the proposed system key space is ≈22048 bits, meaning that the key is more secure from brute force attacks. As a result, the cipher data have a correlation value of 0.00007. The entropy value is 7.99, indicating that the cipher data is more secure. Also, speed tests show that the processing time still qualifies as real-time.
Category: PLC/SCADA
All about Programmable Logic Controller, Programable Automatic Controller, and Automation System
EDISI 2 (Edisi Revisi, 2017), PLC atau Programmable Logic Controller adalah alat kontrol terprogram yang sudah banyak dijumpai dan dipakai dalam industri-industri untuk pengontrolan proses-proses produksi, buku ini dituj
ukan kepada siapa saja yang ingin belajar PLC, khususnya Omron Sysmac dan ZEN Programmable Relay.
Buku ini tersusun dalam 7 Bab, Bab 1 membahas dasar-dasar atau konsep dasar PLC (Programmable Logic Controller) mulai dari sejarah, konsep dasar PLC hingga jalur-jalur keluaran dan masukan PLC secara umum. Pada Bab 2 dibahas tentang PLC Omron seri Sysmac atau yang dikenal dengan tipe CPM1A/CPM2A mulai dari konsep jalur keluaran dan masukan hingga struktur memori di dalam PLC tersebut.
Pada Bab 3 dibahas tentang ZEN Programmable Relay secara garis besar, fitur-fitur yang dimiliki, area memori hingga catatan khusus untuk pengguna PLC Omron Sysmac jika ingin menggunakan ZEN Programmable Relay. Kemudian di Bab 4 dijelaskan konsep-konsep pemrograman diagram tangga ditinjau dari PLC Omron Sysmac.
Pada Bab 5 dijelaskan tentang perangkat lunak yang digunakan dalampemrograman PLC, baik Syswin v3.4, ZEN Support Software v3.0 (serta simulatornya) dan PLC Simulator v1.0 karya Tang Tung Yan yang bisa digunakan untuk belajar pemrograman diagram tangga tanpa harus memiliki PLC Sysmac yang harganya mahal.
Aplikasi untuk masing-masing PLC, Sysmac dan ZEN Programmable Relay dibahas pada Bab 6 dan Bab 7. Khusus untuk PLC Sysmac, saya membagi dua macam aplikasi, yaitu dasar dan lanjut, sedangkan pada ZEN dikelompokkan berdasar fungsi-fungsi yang ada pada ZEN tersebut.
Anda bisa mendownload daftar isi dan/atau contoh bab yang ada di buku ini… monggo…
Generator uap merupakan unit plant yang memiliki sistem nonlinear dan kompleks dengan konfigurasi multiple-input-multiple-output (MIMO) yang cukup sulit untuk dimodelkan. Padahal, model generator uap dibutuhkan untuk membuat simulasi seperti operator training simulator (OTS). Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mendapatkan model generator uap yang memiliki 8 parameter luaran dan 9 parameter masukan berbasis jaringan saraf tiruan (JST) menggunakan algoritme pelatihan BPGD-ALAM sehingga diperoleh model yang mendekati sistem nyata. Data diperoleh dari generator uap PT. Chevron Pacific Indonesia, Duri dan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu data latih, data validasi dan data uji. Data latih digunakan untuk mendapatkan model setiap luaran melalui proses pelatihan. Verifikasi model juga dilakukan untuk setiap epoch-nya menggunakan data validasi untuk memantau proses pelatihan apakah terjadi overfitting atau tidak. Delapan model JST yang diperoleh diuji menggunakan data uji untuk mengetahui performa dari model. Dari hasil penelitian, diperoleh konfigurasi arsitektur model JST yang berbeda-beda untuk setiap luaran dengan nilai RMSE rendah dari 9,71 % artinya telah dihasilkan model yang mendekati sistem nyata dari generator uap.
Catatan: Bagian-2 (klik disini untuk membaca Bagian-1) ini ditulis dengan asumsi Anda sudah pernah minimal membuat program sederhana menggunakan Visual Basic 6.0. Jika belum, disarankan untuk belajar dengan tingkat dasar dulu, buku2 atau tutorialnya sudah banyak sekali.
Menggunakan Simulator port Serial yang telah dibahas sebelumnya, akan kita gunakan untuk belajar membuat program dalam Visual Basic 6.0 untuk membaca ID dari board, dalam hal ini simulator port serial yang telah dibahas sebelumnya. Jika Anda belum mengetahui protokol simulator ini silahkan baca kembali artikel sebelumnya. Klik disini untuk mengunduh simulator port serial.
Baiklah…
Yang harus dilakukan pertama adalah instalasi Visual Basic 6.0 terlebih dulu (kecuali sudah ada di komputer Anda). Selain itu tidak dibutuhkan fasilitas port apapun di komputer Anda, karena ini adalah simulator port serial dan bahkan, boleh percaya atau tidak, saat Anda mengaktifkan simulator serial pada software ini, komputer akan memberikan indikator bunyi seakan-akan ada alat USB yang ditancapkan, demikian juga pada saat dinon-aktifkan. Sebagaimana telah dicoba pada artikel/tutorial Bagian-1.
Aktifkan VB6 dan buatlah proyek baru (EXE), perhatikan Gambar 1.
Gambar 1. Perhatikan kotak merah (Standard EXE)
Untuk mengawali tahun 2011 ini, kali ini iseng-iseng saya buat sebuah diagram tangga menggunakan ZEN Programmable Relay untuk fungsi tombol TOGGLE (ON/OFF melalui (hanya) satu tombol saja). Kedengarannya menarik, baiklah yang perlu kita ingat bahwa TIMER pada ZEN Programmable Relay memiliki beberapa fungsi yaitu:
- ON delay
- OFF delay
- One-shot Pulse
- Flashing Pulse, dan
- Twin Timer
Nah yang akan kita manfaatkan adalah OSP atau One-Shot Pulse-nya bukan yang lain. Oke kita awali dengan menggambarkan koneksi antara tombol ON/OFF dengan TIMER T0-nya yang sudah diaktifkan OSP-nya dengan jeda sekitar 200milidetik (lebih kecil juga boleh). Dari T0 kemudian dihubungkan dengan sebuah memori bit M0 sebagai stat_0, nah dari stat_0 inilah nantinya kombinasi untuk menghasilkan kondisi TOGGLE bisa dilakukan, yaitu dengan memanfaatkan M1 (atau stat_1) sebagai luaran TOGGLE. Perhatikan gambar awal diagram tangga berikut ini:
Operator Training Simulator (OTS)
Operator Training Simulator (OTS) merupakan suatu perangkat aplikasi yang dibuat untuk tujuan pelatihan operator. Dengan OTS seorang peserta pelatihan dapat belajar bagaimana mengoperasikan sebuah unit operasi dalam berbagai kondisi termasuk keadaan emergency, kondisi start-up maupun shutdown atau suatu kondisi operasi yang jarang dijumpainya selama melakukan tugasnya sebagai operator. Unit operasi disini bisa berupa suatu unit process dalam sebuah kilang minyak atau pabrik petrokimia atau bisa juga berupa power plant. Dalam tulisan ini, pengertian unit operasi adalah unit proses di kilang minyak.
Dalam OTS, semua hal yang berhubungan dengan pengoperasian suatu unit proses di dunia nyata (real plant) dimodelkan dalam bentuk perangkat lunak maupun perangkat keras. Untuk lebih memahami cara kerja OTS dan mengetahui komponen-nya, baiklah terlebih dahulu kita melihat secara garis besar bagaimana suatu unit proses beroperasi di dunia nyata. Sebuah unit proses selalu terdiri dari serangkaian peralatan proses seperti pompa, compressor, heat exchanger, furnace, vessel, reactor, piping system, valve, instrumentasi, dan lain sebagainya. Pengoperasian suatu unit proses dikontrol oleh peralatan sistem kontrol. Ada berbagai jenis sistem kontrol yang digunakan, mulai dari yang paling kuno yang masih menggunakan signal pneumatic sampai yang paling moderen yang berbasis teknologi digital seperti DCS. Sistem kontrol yang digunakan dalam tulisan ini adalah DCS. DCS sendiri terdiri dari Control Station yang menjalankan algoritma kontrol (termasuk data handling lainnya) dan Operator Station yang merupakan panel dimana operator mengoperasikan unit proses. Untuk mengamankan operasi unit proses, suatu unit proses juga dilengkapi dengan peralatan interlock. Pengoperasian unit proses tidak hanya dilakukan dari Control Panel (Operator Station) di Control Room, tetapi juga dilakukan oleh operator lapangan (field operator) seperti menghidupkan pompa atau compressor, mengoperasikan valve, melihat instrument lokal dan sebagainya.
5 Keys to Mastering OPC Integration
Listening to the likes of Covey or Robbins will lead you to believe that these aren’t really issues. They are merely self imposed mental challenges that can be overcome by thinking “Win-Win” or “Being the Voice”. “Chicken Soup for the Soul” might be a great up spiritual up-lifter, but what the industrial world really needs is “OPC Expertise for the System’s Integrator”.
KEY #1: FOLLOW YOUR BLISS (Simple Access and Universal Connectivity)
Systems integrators specialize in bringing together component subsystems into a whole and ensuring that those subsystems function together properly. If there is one thing every integrator wants is universal connectivity and the ability to harness all the available information into one complete picture. OPC gives applications across the manufacturing enterprise access to real-time information in a consistent manner, making multi-vendor interoperability connectivity a reality. For example, MatrikonOPC is the world’s leading provider of OPC products with connectivity to every major control system and application on the market. OPC keeps users free from data-source implementation details, is vendor independent, and works with all types of data: real-time, historical, alarms and events.
Key #2: EXPERIENCE AND DEDICATION (Legacy Friendly and Future Ready)
Persistence, patience and perseverance may get the job done, but integrating OPC systems is much easier when you use trusted OPC products. The wide range of proprietary protocols and solutions system integrators face means they require OPC servers that are legacy friendly and future ready. They need to be able to work with all devices, not just the latest-and-greatest versions yet robust enough to handle future connectivity advances. You have to find OPC Server that built on their certified, integrated OPC Framework, and provides connectivity to all main OPC specifications and versions, including OPC DA, HDA and A&E.
Key #3: GET A GUIDE (Find the Right Partner)
Not only do system integrators need to recognize which products are best suited, but also know where to go for expertise they may not readily have in-house. Effectively troubleshooting OPC systems, recognizing and dealing with compliancy issues requires a specialized skill set. For example, The MatrikonOPC Integrator Program allows integrators the ability to confidently bid on a wider array of projects and place more focus on key aspects of their existing automation projects knowing that they have expert assistance in addressing data connectivity issues: from initial communication architecture design and proper connectivity software selection to implementation support and training.
Key #4: VISUALIZE THE OUTCOME (Reliable Design)
In order for the best solution to be implemented, the requirements need to be clearly designed from the beginning. Different systems require different products or specific configurations, and successful implementation hinges on a reliable design. Optimal connectivity solutions may have minimum downtime constraints, guaranteed data delivery requirements for real-time or historical data.
Key #5: ALL THINGS ARE POSSIBLE (Flexible Security)
All too often system integrators or their automation clients face opposition from IT departments stating that open standard connectivity is at odds with secure systems. In order for various departments to work together, both sides need to recognize how the right OPC products and architecture can provide flexible security. For example, The MatrikonOPC Tunneller and Security Gateway applications are used in numerous architectures that allow external access while providing internal ‘zoned’ access for process specific applications. The OPC Security specification gives users the advantages of open standard connectivity, with the security of controlled user access.
Grab the Keys
Customers from all industries are demanding improved productivity. Every inspirational speaker, self help tape or industry guru’s message boils down to the same thing “Work Smarter, Not Harder”. One way to achieve this is collaborating with a company with the best technology, resources and products to help overcome the implementation obstacles. OPC vendors must provides solutions-focused, OPC domain experts that can help systems integrators to design, build, install and service new and retrofit integrated solutions in their industries and applications. Einstein once said “In the middle of difficulty lies opportunity”. If OPC integration is your difficulty, then now is your opportunity. The ability to seamlessly implement OPC systems is within your grasp.
Just grab the Keys!
Resource:
- MatrikonOPC.com
- OPC Bagian-1: Pendahuluan
- OPC Bagian-2: Konektivitas OPC vs. Kepemilikan (Proprietary)
- OPC Bagian-3: Yayasan dan Spesifikasi OPC
- OPC Bagian-4: Akses Data Real-time (OPC DA)
- OPC Bagian-5: Akses Data historik (OPC HDA)
5 Barriers to System Interoperability
The objective of any key is to unlock the barriers between you and what you need to achieve. The most important keys that any systems integrator wants to get their hands on are the ones that deal with the five most common barriers to successful system interoperability.
- Multi-vendor Interconnectivity
The nature of system integration tends to produce generalists who have some knowledge of a large number of products from multiple vendors. This also means systems integration includes a substantial amount of diagnostic and troubleshooting work since most vendors have not validated their systems interconnectivity with rival products. - Proprietary Protocols
Even in the current age of OPC and other open standards, many vendors still rely on proprietary protocols within their systems. New protocols continue to appear and evolve from those claiming to have a superior solution to accepted open standards. System integrators need to handle the problems of the past and the future to come. - Non-compliant OPC Software
Although the OPC Foundation provides much in the way of compliance and interoperability test tools, there are still vendors who put less than perfect products on the market. Unreliable, non-compliant or custom OPC products are a real part of life for many system implementations. - Architecture Design
There is more to reliably moving data through out the enterprise than just choosing the right products. Any OPC system architecture needs to consider aspects such as reliability, guaranteed data delivery, redundancy and recovery and what that means in terms of OPC implementation. - Firewalls, Domains and Windows Security Settings
Like it or not, Microsoft technology is a dominate feature in many industrial automation settings. Typical IT imposed security features such as firewalls, multiple isolated domains, DCOM and other Windows Security settings are the bane of many interconnected systems.
Resource:
- MatrikonOPC.com
- OPC Bagian-1: Pendahuluan
- OPC Bagian-2: Konektivitas OPC vs. Kepemilikan (Proprietary)
- OPC Bagian-3: Yayasan dan Spesifikasi OPC
- OPC Bagian-4: Akses Data Real-time (OPC DA)
- OPC Bagian-5: Akses Data historik (OPC HDA)
Tentang OPC HDA
- OPC Historical Data Access (HDA) merupakan standar pertukaran data arsip.
- Data historik digunakan untuk analisis: trending, prediksi kerusakan, penyelidikan akar masalah, penilaian unjuk kerja, dan lain-lain.
- Komunikasi antar semua aplikasi dan arsip data (Process Historians, RTU-RTU, basisdata, dan lain-lain) lebih konsisten.
OPC HDA, atau Historical Data Access digunakan untuk pertukaran data-data proses yang tersimpan. Untuk mengakses informasi secara real-time Anda harus menggunakan OPC DA.
Pabrik-pabrik di seluruh dunia telah membeli dan mengimplementasikan sistem penyimpan-data dalam jumlah yang sangat besar. Sistem ini membolehkan penggunaan piranti analisis data. Menggunakan data-data yang tersimpan (archived data), sekarang Anda bisa melakukan trending, prediksi kerusakan, penyelidikan akar masalah, penilaian unjuk-kerja, dan berbagai analisis lainnya, yang terkait dengan data-data yang tersimpan dari berbagai macam sumber.
Pendahuluan OPC DA (Data Access)
- OPC DA merupakan standarisasi akses data secara real-time.
- Komunikasi antar peralatan dan aplikasi selalu konsisten.
- OPC DA tersedia untuk setiap sistem kontrol proses yang utama
- OPC DA mengamankan skalabilitas.
OPC Data Access, atau cukup OPC DA, menyediakan sebuah cara standar untuk mengakses data-data secara real-time dari perangkat keras dan lunak kontrol proses.
Menggunakan OPC DA, komunikasi antar semua peralatan dan aplikasi akan konsisten. Server OPC DA untuk PLC, DCS, atau peralatan lainnya menyediakan data dalam format yang benar-benar sama! Begitu juga, HMI, Process Historian dan aplikasi lainnya bisa menerima data OPC dalam format yang sama. Hal ini membolehkan perangkat keras dan perangkat lunak kontrol proses Anda menukar-nukar data secara bebas, menyediakan interoperabilitas yang luas di dalam perusahaan.