Programmierbare Logiksteuerungen (PLCs)

Programmierbare Logiksteuerungen (PLCs)

Programmierbare Logiksteuerungen (PLCs) sind digitale Computer, die entwickelt wurden, um Maschinen und industrielle Prozesse zu steuern. Sie sind robuste digitale Computer, die in der Industrieautomation verwendet werden, um elektromechanische Prozesse zu automatisieren. Diese Systeme werden verwendet, um Maschinen auf Fabrikmontagelinien, Fahrgeschäfte oder Beleuchtungsanlagen zu steuern.

PLCs arbeiten, indem sie Daten von Eingabegeräten oder Sensoren empfangen, die Daten verarbeiten und Ausgaben basierend auf vorprogrammierten Parametern auslösen. Die Programmierung erfolgt typischerweise mit Koppelschalttechnik, einer grafischen Programmiersprache, die elektrischen Schaltplänen ähnelt.

Schlüsselkonzepte

• Koppelschalttechnik: Koppelschalttechnik ist eine Programmiersprache, die häufig in PLCs verwendet wird. Sie ermöglicht es Benutzern, Programme zu erstellen, indem verschiedene Symbole der Schaltplantechnik miteinander verbunden werden, um logische Funktionen und Steuerlogik darzustellen. Die Schaltpläne ähneln den Sprossen einer Leiter, daher der Name. Diese grafische Sprache erleichtert es Ingenieuren und Technikern, komplexe Steuerungssysteme zu verstehen und zu beheben.

Beispiele

• Fabrikautomation: PLCs spielen eine entscheidende Rolle in der Fabrikautomation, wo sie zur Steuerung und Koordination verschiedener Geräte und Anlagen eingesetzt werden. Zum Beispiel können in einer Automobilmontagelinie PLCs die Bewegung von Roboterarmen steuern, Sensoreingaben überwachen und den rechtzeitigen Betrieb verschiedener Arbeitsstationen sicherstellen. Sie können auch zur Fehlererkennung und -behebung programmiert werden, was die Gesamteffizienz und Produktivität verbessert.

• Wasseraufbereitungssysteme: PLCs werden häufig in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt, um verschiedene Prozesse wie Filtration, Desinfektion und pH-Steuerung zu überwachen und zu steuern. PLCs empfangen Daten von Sensoren, die Wasserqualitätsparameter messen, und passen den Betrieb von Pumpen, Ventilen und anderen Geräten an, um optimale Bedingungen aufrechtzuerhalten. Diese Automatisierung sorgt für eine effiziente und zuverlässige Wasseraufbereitung und minimiert menschliches Versagen.

Häufige Cyber-Bedrohungen für PLCs

PLCs sind nicht immun gegen Cyber-Bedrohungen, und Angreifer können Schwachstellen in diesen Systemen ausnutzen, um den Betrieb zu stören oder industrielle Prozesse zu manipulieren. Einige häufige Cyber-Bedrohungen für PLCs sind:

• Malware-Angriffe: Angreifer können die Steuerungssoftware oder das Netzwerk der PLC mit bösartigem Code infizieren, um deren Betrieb zu stören oder unautorisierten Zugriff auf sensible Informationen zu erlangen. Malware kann auf verschiedene Weise eingeführt werden, z.B. über infizierte USB-Laufwerke oder kompromittierte Netzwerkverbindungen.

• Denial-of-Service (DoS) Angriffe: Indem sie die PLC mit mehr Verkehr oder Anfragen überlasten, als sie verarbeiten kann, können Angreifer das System überwältigen und ihren Betrieb stören. Dies kann zu Ausfallzeiten und finanziellen Verlusten für das Unternehmen führen.

• Unbefugter Zugriff: Wenn eine PLC über ein Netzwerk zugänglich ist, können Angreifer versuchen, unbefugten Zugriff auf ihre Steuerungssysteme zu erlangen. Dies kann durch Ausnutzung schwacher oder standardmäßiger Passwörter, Schwachstellen in Netzwerkprotokollen oder soziale Manipulationstaktiken geschehen. Sobald sie Zugriff erlangt haben, können Angreifer industrielle Prozesse sabotieren oder manipulieren, was potenziell physischen Schaden oder Sicherheitsrisiken verursachen kann.

Präventionstipps

Um die mit der Sicherheit von PLCs verbundenen Risiken zu mindern, sollten Organisationen die Implementierung der folgenden Präventionsmaßnahmen in Betracht ziehen:

• Netzwerksegmentierung: Die Isolierung von PLCs vom Unternehmensnetzwerk kann ihre Exposition gegenüber externen Bedrohungen begrenzen. Ein dediziertes Netzwerksegment oder VLAN speziell für PLCs kann die Angriffsfläche reduzieren und unbefugten Zugriff verhindern.

• Regelmäßige Updates und Patches: Es ist wichtig, die Firmware, Software und Betriebssysteme der PLCs mit den neuesten Sicherheitspatches auf dem neuesten Stand zu halten. Hersteller veröffentlichen häufig Updates, die Schwachstellen beheben und die Systemsicherheit verbessern. Regelmäßiges Prüfen und Anwenden dieser Updates ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Integrität und Sicherheit der PLCs.

• Zugangskontrolle: Die Implementierung strenger Zugangskontrollen und Protokolle ist entscheidend, um unbefugten Zugriff auf PLCs und deren Netzwerke zu begrenzen. Dazu gehört die Verwendung starker und einzigartiger Passwörter, die Verwendung von Zwei-Faktor-Authentifizierung und rollenbasierte Zugangskontrollen. Außerdem ist es wichtig, regelmäßig Zugang Privilegien für Personal zu überprüfen und zu widerrufen, das keinen Zugriff mehr benötigt.

SCADA-Systeme werden oft in Verbindung mit PLCs verwendet. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Systeme bieten eine zentrale Überwachung und Steuerung von Industrieprozessen, während PLCs die eigentliche Steuerung und Datenerfassung auf Feldebene durchführen.

ICS-Sicherheit bezieht sich auf den Schutz von Industriellen Kontrollsystemen (ICS), die PLCs, SCADA-Systeme und andere vernetzte Geräte umfassen. Die ICS-Sicherheit konzentriert sich auf die Sicherung der Netzwerke, Systeme und Daten, die in der Industrie zur Steuerung und Automatisierung von Prozessen verwendet werden.

Indem sie robuste Sicherheitsmaßnahmen implementieren und über neue Bedrohungen informiert bleiben, können Organisationen einen zuverlässigen und sicheren Betrieb von PLCs in Industrieumgebungen gewährleisten.