How do you test and validate your scada communication protocols before and after deployment?

First, choose a SCADA protocol that has a validation document. For example, the DNP3 protocol has both the definition of what the protocol should do (which is the actual specification) and a testing document for the remote devices. The testing document provides a method for determining if something is actually compliant. We need the latter document because often two people can read the same text and get very different interpretations of what the text means. Having test procedures is a backup to identify how a device should act. Second, be sure your telecommunications systems are reliable. I've seen more SCADA system engineers chase their tails around unreliable telecommunications than any other problem.

Los protocolos no se pueden elegir arbitrariamente. Un ejemplo sería montar un sistema de control Siemens y queré hacer que las comunicaciones sean OPC UA o modbus Tcp. Esto se puede hacer pero no es viable, dado que el protocolo NATIVO de Siemens es Profibus o Profinet. Cada fabricante de un sistema de control tiene su protocolo "favorito" implementado. Siemens profibus y profinet. Rockwell ethernet/ip Schneider modbus y opc Omron FINS. La elección del PLC marca o preseleccionada los protocolos que vas a poder usar.

Los protocolos no se eligen en la etapa de pruebas, sino en la de ingeniería básica. Ya que se selecciona en base a los controladores o PLC's que existen en la planta de acuerdo a la arquitectura de red que se establece. Yo no puedo elegir para mis pruebas el protocolo MQTT si los PLC's solo soportan profibus.

Before deployment, thoroughly test SCADA communication protocols by ensuring compliance with standards, using simulation tools for emulation, conducting performance and security testing, verifying redundancy mechanisms, and testing interoperability and data integrity. After deployment, perform field testing in the operational environment, implement continuous network monitoring, conduct regular security audits, stay updated on software patches, establish incident response plans, maintain documentation, and foster a culture of continuous improvement to adapt to evolving requirements.

Appropriate SCADA protocols break down to which devices have been chosen for your ICS or DCS. Many of the protocol suites are parts of larger manufacturers suites that make IEDs (Intelligent Electronic Devices) and that are brown-field installations that you must interoperate with or in some cases a completely greenfield installation where outcome of the system (peformance, security, and reliability) can be prioritized over compatibility. Once these have been chosen for outcome (precision welding devices will have different needs than valves, pumps, and vibration sensors) then the manufacturers’ sample Field Acceptance Test can be combined with best practices and GRC for the chosen field (energy has different governance than manufacturing).

No se simulan las redes scadas usando otros scadas como los mencionados. Configurar un scada es un proceso no complejo pero si laborioso sobre todo en la parte gráfica, las pantallas. En mismo scada de desarrollo suele poder ejecutarse para simular las comunicaciones en las pruebas FAT cuando no todos los equipos están presentes. Se suelen poner los dispositivos de comunicaciones de cada PLC en modo "memoria" y en vez de comunicar usan un fichero de disco como memoria del PLC. Esto es lo que hace más o menos el Scada Citect.

No todas las redes industriales se pueden simular, algunas necesitan herramientas de software y otras requieren analizadores de redes, su uso depende del protocolo implementado en planta. Por ejemplo, para el protocolo Modbus, existen programas como ModScan o QModMaster que permiten configurar maestros o clientes sobre ethernet industrial. Sin embargo, para protocolos como Profibus o Devicenet, se necesitan analizadores de protocolo como PROFIBUS Tester 5 o Profitace( Softing) para redes Profibus

Digital twins technology is only a single option and used generally when you need a DCS and multiple manufacturers are knitted together. In general, it is best to get some time on a SCADA range where the devices can be a PoC or concept of the end result that can be tested against physical and safety requirements. If this is “one of many” installations, for instance substation design, then variation should only be considered after brownfield tests and general FAT and tests for improvement can be made, a pump with better primary balance and VFD capabilities can be put into a new installation if it passes basic and extended testing (greater variation and extremes).

se simulation tools to create a virtualized environment that mimics the SCADA network and devices. Simulate various operational scenarios and communication patterns to validate the behavior of the communication protocols.

Once a protocol is selected, simulate your SCADA network to test functionality and performance. Software tools like ScadaBR, RapidScada, or Ignition create virtual SCADA environments mirroring the real system. Hardware devices like PLCs, RTUs, or IEDs connect to simulation software, generating real data and commands. Simulating SCADA network verifies communication logic, data integrity, error handling, and protocol response time, ensuring robustness before deployment.

Monitorización de redes Ethernet: Wireshark es una poderosa herramienta de análisis de tráfico de una red ethernet. En entornos industriales, es crucial considerar la exposición de los puertos en dispositivos como controladores PLC, HMI, Drives entre otros. La seguridad de estos dispositivos depende de la correcta gestión y monitorización de sus puertos. Nmap complementa a Wireshark al proporcionar un escaneo exhaustivo de los dispositivos de una red ethernet, identificando puertos abiertos, cerrados o filtrados, facilitando la implementación de medidas de seguridad proactivas en entornos críticos para la industria.

After simulating your SCADA network, monitor and analyze its traffic for quality and security. Use network analyzers like Wireshark, Nmap, or Scapy to capture and inspect packets. Employ protocol analyzers such as Modbus Tester, DNP3 Analyzer, or IEC 60870-5 Monitor to decode protocol-specific messages and values. Monitoring and analyzing SCADA traffic help identify and troubleshoot issues like data loss, corruption, delay, or tampering, ensuring system integrity.

1.Network Analyzers: Use tools like Wireshark, Nmap, or Scapy to capture and inspect SCADA network packets. 2.Packet Inspection: Analyze packet flows to check for quality and security issues. 3.#Protocol Analyzers: Utilize Modbus Tester, DNP3 Analyzer, or IEC 60870-5 Monitor to decode and display protocol-specific messages. 4. Message #Verification: Verify messages and values to ensure correct transmission and reception. 5. Issue #Identification: Monitor for data loss, corruption, delay, or tampering in SCADA traffic. 6.Troubleshooting: Identify and troubleshoot issues promptly to maintain SCADA network integrity. 7.Security Checks: Ensure SCADA traffic complies with security standards to prevent unauthorized access.

Nadie que no sea de ciberseguridad va a monitorizar el tráfico de la red scada y mucho menos el personal de automatización que no suele tener los conocimientos ni de las herramientas ni de los protocolos en profundidad para poder obtener los resultados adecuados. Luego el personal de ciberseguridad si no tiene experiencia en ciberseguridad industrial todavía peor, conocerán las herramientas pero no los protocolos. Al final esto se realiza si la empresa final decide instalar sondas IDS para monitorizar tráfico anómalo en la Red OT.

- Use Wireshark to analyze traffic patterns, including packet timing, frequency, and size. - Identify any unusual patterns that may indicate network issues. - Look for error messages or unexpected behavior in protocol-specific analyzers. - Investigate the root cause of any errors or anomalies. - Analyze the captured data for any signs of malicious activity or potential security threats. - Look for unauthorized access, unusual commands, or communication patterns.

Los scadas cumplen con los protocolos industriales por norma. Lo que no los cumplen son los equipos con los que están comunicando el scada. Los PLCs también cumplen con los protocolos. Los que no suelen implementar los protocolos completos son los fabricantes de pequeños dispositivos que no implementan más que 2 funciones modbus de las 16 que tienen. Pero todo esto se averigua en la fase de diseño donde se entrega las características de los protocolos de todos los equipos y los mapas de direcciones al personal que configura las comunicaciones del scada. Esa validación que se menciona la debe hacer el fabricante del equipo y no el equipo de automatización industrial.

#SCADA Protocol Compliance Validation 1. Validation Tools: Use tools like Modbus Conformance Test Tool, DNP3 Conformance Test Suite, or IEC 61850 Conformance Test Tool to test protocol implementation. 2. Correctness Check: Run a series of tests to ensure the protocol implementation is correct and complete. 3. #Certification #Services: Utilize certification programs such as Modbus Certification Program, DNP3 Certification Program, or IEC 61850 Certification Program. 4. #Official #Recognition: Obtain certification to officially recognize protocol compliance. 5. #Pre-Deployment: Validate compliance before deploying your SCADA system to meet standards and Specifications

Para esta fase, donde el sistema ya está integrado en la infraestructura del cliente y considerando que las señales están concentradas en un PLC principal, es recomendable tener tanto el software SCADA como el software de programación del PLC instalados en un mismo sistema operativo o maquinas virtuales distintas. Esta configuración nos permitirá monitorear directa y rápidamente la coincidencia entre el sistema de supervisión y control en un monitor externo. Otra opción sería dedicar una o más laptops exclusivamente para visualizar clientes SCADA. La agilidad es vital en esta etapa, especialmente cuando se deben precomisionar cientos o incluso miles de señales para garantizar una ejecución eficiente.

Se puede comprobar un sistema basado en Modbus. Este es un protocolo de comunicación que permite la conexión y control de dispositivos industriales como paneles de operador HMI, Controladores, Modulos IO remotas. Podemos utilizar software de simulación de sistemas SCADA que soporte Modbus, como SCADA BR, Ignition, entre otros. Estos programas permiten la creación y configuración de variables de proceso

lets separate before deployment: simulate environment, functional testing, security, load and failure recovery testing, interoperability.... after deployment: field testing, continuous monitoring, software updates and patches, cybersecurity, incident reports..