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基于Modbus协议实现Openplc与Kingview的仿真通讯与模拟测试
2020-07-01 09:00:25

一、前言

工业控制系统离不开上位机监控系统和下位机控制器即PLC,上位机软件相对比较容易获得,比如本文采用kingview6.53,但PLC的获得相对来说就没有那么轻松,考虑这种情况,本文借助一款模拟工业自动化环境的开源软件OpenPLC基于modbus协议实现与组态王的通讯仿真。同时基于环境进行模拟测试,对组态王的组态画面、OpenPLC Editor梯形图简单编程进行简单介绍,亲测效果不错。

二、环境准备

(1)Kali linux虚拟机(IP:192.168.180.146)安装OpenPLC

安装过程参考https://github.com/thiagoralves/OpenPLC_v3,安装后,Kali linux虚拟机内置浏览器输入如下地址,账户/密码:openplc/openplc。

(2)Kali linux虚拟机(IP:192.168.180.146)安装OpenPLC_Editor,安装过程参考https://github.com/thiagoralves/OpenPLC_Editor,安装后,在应用里面搜索OpenPLC_Editor,打开后,编写简单程序如下,下载链接:openplc_test.st

(3)winxp sp3虚拟机(IP:192.168.180.157)安装组态王6.53,新建test工程下载链接https://github.com/sxd0216/kingview--test,并按下图所示添加OpenPLC设备OpenPLC_test。

(4)设定变量并和OpenPLC_test连接

(5)组态简单画面,点击Start,电机运行,点击Stop,电机停止

三、仿真通讯

(1)Kali linux虚拟机(IP:192.168.180.146)中运行OpenPLC,导入OpenPLC_Editor编辑好的程序openplc_test.st

待程序编译好后,Go to Dashboard,然后Start PLC

待PLC出现Running后,进入Monitoring

(2)winxp sp3虚拟机(IP:192.168.180.157)中运行test工程

(3)通过信息窗口查看,已经通讯成功

(4)点击Start后,指示灯亮,电机启动,进入PLC,发现Start和MV1变量值已经变为TRUE,对比图如下:

(5)点击Stop后,指示灯灭,电机停止,进入PLC,发现Start和MV1变量值已经变为FALSE,Stop变量值变为TRUE,对比图如下:

四、模拟测试

(1)winxp sp3虚拟机(IP:192.168.180.157)中利用wireshark抓取03.仿真通讯中Start(14帧、16帧)和Stop(19帧、21帧)的数据包,下载链接https://github.com/sxd0216/attack-packets

查看数据包,搜索modbus协议"05"功能码Write Coil,捕获到Start(14帧、16帧)和Stop(19帧、21帧)的攻击数据包,modbus协议常用功能码如下:

01 :读取线圈状态

02:读取输入状态

03:保持型寄存器读取

05:写单一线圈

06:写单一寄存器

(2)基于wireshark捕获的Write Coil,编写Python攻击包,下载链接https://github.com/sxd0216/attack-packets

(3)利用攻击包也可以达到(4)和(5)的效果

五、总结

本文主要利用OpenPLC模拟modbus协议实现了OpenPLC实现了与Kingview的通讯仿真与模拟测试,大家如果感兴趣也可以基于OpenPLC模拟其他协议,进而仿真其他环境;同时本文也对kingview如何建立工程、组态画面,OpenPLC Editor编辑简单梯形图程序进行了简单介绍,希望对热爱工控的人士有所帮助。

本文作者:, 属于FreeBuf原创奖励计划,未经许可禁止转载

# modbus # 仿真通讯 # 模拟测试·
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