PCとシーケンサのシステムについて

質問

先日サイエンスZEROというTV番組で『サイバーセキュリティ(１) サイバー戦争の脅威』というのが放送されました。内容はコンピュータウィルス（マルウェア）に感染された核施設のPCが装置に過剰動作を起こさせ施設装置を破壊するという内容。システムの構成はPC－PLC－装置（モータ等）です。

内容から想像するとPCからセンサやモータのパラメータを入力操作できPCからの制御パターン（プログラム？）で装置（モータ）は動作させているようでPLCは単に入出力を仲介するユニットになっているようです。

私はスタンドアローンでのシーケンス設計経験しかなくあったとしても上位PLCからのパラレル信号のやりとりのみでPCからの制御はよく分かりません。
こういうPCからの制御ではPLC側はエラーチェックなど全て殺して単にPCの入出力ユニットになるように設計するのでしょうか？それともPLC側はプログラムせずにPC側のみでプログラムしてあるということでしょうか？このようなシステムに詳しい方教えてください。

サイバーセキュリティ(１) サイバー戦争の脅威
http://www.nhk.or.jp/zero/contents/dsp532.html

回答No.5

lumiheart · ベストアンサー

回答３です
もう少しマシな記事がありましたのでご参考までに

制御システムを狙ったマルウェア「Stuxnet」って何？
http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1312/26/news002.html

ググるだけで水圧バルブを直接操作可能!?
http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1309/03/news019.html

お礼

ご回答ありがとうございます。
二度も送ってくださりありがとうございます。
wiki見てもスタックスネットは載っていたのですがよく分からなかったが
モノイストの記事はとてもわかりやすかったです。
dllの改ざんで不具合を起こさせていたんですね。そうなるとメーカがCIAに情報提供したということなんでしょうか。

回答No.4

noname#228894

海外製PLCでは、PLC自体がWindows（普通のではなくてEmbeddedですけど）で動いているようなものも存在しますから、こうなればPLCごとハックすることも現実的な話と言えるでしょう。純和風な、ラダーやSFCで動いてるPLCとは根本から違います。

製品例
http://www.beckhoff.co.jp/

どうも海外製の装置制御では、ラダーを使いたがりません。特に欧米製の装置はPLCを単なる遠隔I/Oとして扱っていて、PCにマンマシンから制御ロジックまで担わせる構成を取ることの方が多い感があります。あっちの人から見れば、Cなどの高級言語は自分たちの母語に近く、われわれが日本語開発環境のなでしこを見るのと似た感覚で扱えるので、ラダーなんてマンドクセーと思ってるのではないでしょうか？

むしろ、なんでもラダーでやっちゃうのは日本独特の文化で、そこから学んだ韓国と中国もそれに近いように思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ラダーって日本独自のようですね知らなかった。デバッグの時いいんですけどね。

回答No.3

lumiheart

イランの核施設のＰＬＣはシーメンス製と言われております
シーメンス製ＰＬＣは世界シェアＮｏ１だそうです
http://www.itmedia.co.jp/enterprise/articles/1109/02/news080.html
更に巨大プラントのＰＬＣはＳＣＡＤＡシステムで接続されてます
ＳＣＡＤＡとは一言で済ませればパソコンからＰＬＣにアクセスするシステムです
シーメンスはシェア１位なのでそれだけプログラムを理解出来る人も多い

なので、ＰＬＣのプログラムを外部からアクセスする事は可能ではある
ただ、外部から不正アクセスされたとしても
せいぜいプラントを停止させるのが精一杯でしょうね

どこかのモータをレッドゾーンを超えて過回転させることは不可能に近いでしょう
何しろ現場で直に操作してさえも過回転など出来ないし
（それなりに安全装置は付いてる）
もし、過回転させようとするなら先に安全装置を解除させねばならないし
通常の安全装置はソフトではなくてハード回路なので簡単には解除できないし

三菱製ＰＬＣでも最近のはイーサネットに接続できるので外部から書き替え可能ですが
世界シェア３位なので海外から不正アクセスされる確率は多少低いかな？
因みに世界シェア２位はロックウエル
４位はオムロンだったかな？

＞それともPLC側はプログラムせずにPC側のみでプログラムしてあるということでしょうか？
そのようなただのリモートターミナルとしてＰＬＣを使用する事例も無くは無いが
いにしえのＤＣＳシステムとかはそうですね
http://www.yokogawa.co.jp/dcs/dcs-index-ja.htm
http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/serial/2006datalogger/04/index.html
現在ではただのリモートターミナルだけで使う事例は少なくなりました

例えばＤＮＣシステム、プラント系でなくＮＣ工作機械ですが
http://www.godo.co.jp/product/machining/index.html
https://www.mazak.jp/machines/process/integrex/
パソコンから各ＮＣ装置に加工プログラムを送信して無人生産する

ＳＣＡＤＡシステムはそのような使用方法になります
かといってＰＬＣのプログラムをＳＣＡＤＡから書き替えるのではなくて
原料投入量や配合とか温度とかの生産データを送信するだけですが

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.2

x1yobigun

PLCは、スタンドアロン型シーケンサ(昔はリレー回路)の代替で、PLC自体にプログラムを書き込んで、PCから制御しなくとも機器を動かし続けることができます。
PCは、生産ラインに流す製品を変えるたびにPLC内のプログラムを書き換えるためにつながってますが、プログラムをPLCに書き込んだ後は、PCを切り離してもPLC自体は稼働します。

もちろんPCをクラッキングして、悪意あるプログラムをPLCにダウンロードしたら、おかしな動作をさせられます。

モータ制御では(発電機も同じ)、モータ自体の「時定数」の限界があり、PWM制御は一般にその10倍以上の周波数というのが常識ですが、時定数は言わば「固有振動数」みたいなものを示し、その周波数近辺でPWMをかけて、平滑コンデンサ、リアクトルなどが無い状態だと、モータ自体が壊れます。

だから、PCを乗っ取るPCのマルウェアがあり、そのマルウェアが発動するとPLCのプログラムを改竄して、PLCからPCには見せかけ正常なログデータを送らせ、制御機器には異常を起こすような動作をさせるという、2段構えの構造になっていると思います。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
PCはともかくPLCまでクラッキングとは信じられませんが作った者はCIAとそれに関係する国で解析するのに何週間も掛かる手の込んだものだったらしいですからそれはありかもしれません。

回答No.1

catpow

>>こういうPCからの制御ではPLC側はエラーチェックなど全て殺して単にPCの入出力ユニットになるように設計するのでしょうか？

ＰＬＣに詳しくはありませんが、ＰＣによってモータなどを制御する追加のマイコン基板などの制作記事をみると、ＰＣが指令を出す装置には、そういったエラーチェックなどは入れてませんね。
そもそも、指令塔であるＰＣが変な制御を出すようになれば、システム全体がダメになっているわけです。それをＰＣ側で検知できない時点で終わりだからではないでしょうか？

ちなみに、こういったサイバー攻撃の話は、映画や海外のＴＶドラマとか小説で、ときどき目にしますね。

最近の戦争は、物理的な攻撃の前に、まず非物理的なサイバー攻撃を仕掛けるといいます。
そういう意味では、国家レベルで日本や米国にサイバー攻撃を仕掛けている中国は、すでに「日中、米中間は、戦争状態にある！」といえるかもしれませんね。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
ドラマや小説でやっていることが現実になっているらしくにわかには信じられません。

補足

エラーチェックとは装置側の機器の不具合のこと。例えばエアーが規定に満たなかったからエラーを返す、という意味。