TCP/IP-Based SMS Alarm Plug-in for SCADA System

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää TCP/IP-pohjainen SMS-hälytyslisäosa Hitachi Energyn MicroSCADA-valvomojärjestelmään. Tällä hetkellä käytössä oleva sarjaliikenteellä toimiva lisäosa asettaa rajoituksia sille, missä SMS-modeemi voi fyysisesti sijaita, eikä sitä voida käyttää virtualisoidussa MicroSCADA-ympäristössä. TCP/IP-pohjainen SMS-hälytyslisäosa ratkaisisi nämä ongelmat.

Uuden lisäosan kehittäminen aloitettiin tutkimalla nykyisin käytössä olevan lisäosan ominaisuuksia. Tämän jälkeen valittiin SMS-laite. SMS-laitteeksi valittiin Teltonika Networksin TRB140-yhdyskäytävälaite. Protokollaksi valittiin Modbus TCP, koska TRB140 sekä MicroSCADA tukevat kyseistä protokollaa.

Vastaanotettujen tekstiviestien lukeminen ei ollut tuettu Modbus-parametri TRB140:ssä. Tämä korjattiin luomalla skripti TRB140:lle, joka syöttää vastaanotetut viestit luettavaksi Modbusilla.

TRB140 konfiguroitiin kommunikoimaan MicroSCADA-demojärjestelmän kanssa, jossa kehitettiin loput lisäosasta. Sarjaliikenteellä toimivan lisäosan ohjelmakomponentteja muokattiin yhteensopiviksi TRB140:lle. Uudelle lisäosalle kehitettiin asennusmanuaali ja -paketti lisäosan käyttöönottoa varten.

Opinnäytetyön tuloksena on TCP/IP-pohjainen hälytyslisäosa MicroSCADA:lle, joka tukee edellisen lisäosan tärkeimpiä ominaisuuksia. Joitakin edellisen lisäosan ominaisuuksia ei ollut mahdollista toteuttaa. Lisäksi havaittiin joitakin bugeja. Nämä dokumentoitiin ja niihin esitettiin mahdolliset ratkaisut. Lisäosan kyberturvallisuutta olisi tutkittava laajemmin ennen kuin lisäosaa voidaan tarjota asiakkaalle.

The goal of this thesis work was to develop a TCP/IP-based SMS alarm plug-in for Hitachi Energy’s MicroSCADA control system. The currently used serial SMS plug-in puts restrictions as to where the SMS modem can be physically located and cannot be used in a virtualized MicroSCADA environment. TCP/IP-based SMS alarm plug-in would solve these issues.

The development of the new plug-in began by investigating the currently used plug-in’s features. After this, a SMS device was chosen. The SMS device of choice was Teltonika Networks’ TRB140 gateway device. Modbus TCP was chosen as the communication protocol as both TRB140 and MicroSCADA support the communication protocol.

Reading received SMS messages was not a supported Modbus parameter for TRB140. This was remedied by writing a script for TRB140 that allows received messages to be read via Modbus.

TRB140 was configured to communicate with a MicroSCADA demo system, where the rest of the plug-in was developed. The serial SMS plug-in’s components were modified to be compatible with TRB140. An installation package and manual were created for deployment of the plug-in.

The result of this thesis work is a TCP/IP-based alarm plug-in for MicroSCADA that supports the most essential features of the previous plug-in. Some features of the previous plug-in were not possible implement. Some bugs were also encountered. These were documented and the possible solutions for these were presented. The plug-in’s cybersecurity aspects should be investigated further before the plug-in can be offered to a customer.