Informatsioonitasandi võrkude üldised omadused ja nõuded Valikvastustega küsimused: ja Ülesanded
- Mis on informatsioonitasandi võrkude peamine eesmärk tööstuslikus juhtimissüsteemis?
- a) Reaalajaline protsesside juhtimine
- b) Ärilise info vahetamine ja haldamine
- c) Sensorite ja ajurite ühendamine
- d) Andmeside vähendamine
- Õige vastus: b) Ärilise info vahetamine ja haldamine
- Milline võrgutüüp on kõige laialdasemalt kasutatav informatsioonitasandi kaasaegsetes süsteemides?
- a) Profibus
- b) ControlNet
- c) Ethernet
- d) Modbus
- Õige vastus: c) Ethernet
- Mis on Industrial Ethernet?
- a) Standard Ethernet kasutamiseks kodustes võrkudes
- b) Tööstuslikus automatiseerimises kasutatav Etherneti standardversioon
- c) Spetsiifiline riistvara Etherneti võrgu jaoks
- d) Vananenud võrgutehnoloogia
- Õige vastus: b) Tööstuslikus automatiseerimises kasutatav Etherneti standardversioon
- Milline järgmistest ei ole informatsioonitasandi võrgu omadus?
- a) Kõrge läbilaskevõime
- b) Reaalajaline sünkroniseerimine
- c) Madal andmeedastuskiirus
- d) Suurte andmemahtude vahetamine
- Õige vastus: c) Madal andmeedastuskiirus
- Millised seadmed on tavaliselt kasutusel informatsioonitasandi võrkudes?
- a) Suured juhtarvutid
- b) Sensorid ja ajurid
- c) Käsitööriistad
- d) Külmikutermostaadid
- Õige vastus: a) Suured juhtarvutid
Kolme keerukuse astmega ülesanded:
Kerged ülesanded
Ülesanne 1: Etherneti võrgu seadistamine ja testimine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaator
- RJ45 pistikud
- CAT6 kaablid
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
Sammud ja seletus:
- Kaablite valmistamine:
- Lõika CAT6 kaablid vajaliku pikkusega.
- Eemalda isolatsioon ja ühenda RJ45 pistikud vastavalt T568B standardile.
- Kasuta kaablitesterit, et kontrollida kaablite õigsust ja ühenduste terviklikkust.
- Võrgu seadistamine:
- Ühenda sülearvuti ja teised seadmed SCALANCE kommutaatoriga, kasutades valmistatud kaableid.
- Kontrolli ühenduste stabiilsust ja kiirust TIA Portali võrgu testimise tööriistade abil.
Seletus: See ülesanne annab praktilise kogemuse Etherneti kaablite valmistamisest ja seadmete ühendamisest võrku. TIA Portal tarkvara võimaldab kasutajatel testida ühenduste stabiilsust ja kiirust, tagades sellega võrgu töökindluse.
Ülesanne 2: Lihtne võrgu turvalisuse seadistamine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaator
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
Sammud ja seletus:
- Turvapoliitikate seadistamine:
- Ava TIA Portal ja loo uus projekt.
- Lisa projektile SCALANCE kommutaator ja teised võrgu seadmed.
- Seadista turvapoliitikad, mis piiravad ligipääsu ainult autoriseeritud kasutajatele.
- Ligipääsukontrolli seadistamine:
- Määra seadmetele erinevad ligipääsutasemed, näiteks admin ja kasutaja õigused.
- Rakenda muudatused ja testige ligipääsupiiranguid, et tagada seadmete turvaline kasutamine.
Seletus: See ülesanne keskendub võrgu turvalisuse põhitõdedele, võimaldades kasutajatel seadistada ja testida ligipääsukontrolli, tagades võrgu kaitse autoriseerimata ligipääsu eest.
Ülesanne 3: Lihtsa topoloogia loomine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaator
- RJ45 pistikud
- CAT6 kaablid
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
Sammud ja seletus:
- Võrgu planeerimine:
- Määrake seadmete asukohad ja võrgu struktuur (tähttopoloogia).
- Koostage skeem, kuhu paigutada SCALANCE kommutaator ja teised seadmed.
- Kaablite paigaldamine ja ühendamine:
- Paigaldage CAT6 kaablid vastavalt skeemile ja ühendage need RJ45 pistikutega.
- Ühendage kõik seadmed SCALANCE kommutaatoriga.
- Testimine ja valideerimine:
- Kasutage TIA Portali, et testida võrgu ühendusi ja tagada seadmete vaheline andmevahetus.
Seletus: See ülesanne keskendub lihtsa võrgutopoloogia loomisele, andes praktilise kogemuse võrgu planeerimisest, seadistamisest ja testimisest.
Keskmise raskusastmega ülesanded
Ülesanne 1: Andmete turvalisuse seadistamine ja audit
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaator
- Krüpteerimistarkvara
- VPN seadmed
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
Sammud ja seletus:
- Krüpteerimise seadistamine:
- Kasuta TIA Portali, et seadistada andmete krüpteerimine võrguseadmetes.
- Konfigureeri VPN-ühendused ja kasutajapõhine autentimine.
- Turvapoliitikate rakendamine:
- Loo ja rakenda võrgupoliitikad, mis piiravad ligipääsu ainult autoriseeritud kasutajatele ja seadmetele.
- Turvaaudit:
- Tee regulaarselt turvaaudit, kasutades turvaanalüüsi tööriistu, et tuvastada ja parandada võimalikke turvariske.
Seletus: See ülesanne keskendub andmete turvalisuse seadistamisele ja auditeerimisele, tagades võrgu turvalisuse ja kaitse autoriseerimata ligipääsu eest.
Ülesanne 2: Reaalajalise andmevahetuse seadistamine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaator
- PROFINET seadmed
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
Sammud ja seletus:
- Reaalajalise andmevahetuse seadistamine:
- Kasuta TIA Portali, et seadistada PROFINET seadmed reaalajalise andmevahetuse jaoks.
- Konfigureeri andmeedastusintervallid ja prioriteedid.
- Sünkroniseerimise seadistamine:
- Seadista seadmete kella sünkroniseerimine, kasutades Network Time Protocol (NTP) serverit.
- Andmevahetuse testimine:
- Kasuta reaalajalise andmevahetuse analüsaatorit, et testida seadistusi ja tagada andmete õigeaegne edastamine.
Seletus: See ülesanne keskendub reaalajalise andmevahetuse seadistamisele ja testimisele, tagades seadmete sünkroniseeritud töö ja andmete õigeaegse edastamise.
Ülesanne 3: Võrguliikluse optimeerimine ja analüüs
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaator
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
- Võrguliikluse analüsaator
Sammud ja seletus:
- Võrguliikluse analüüs:
- Kasuta võrguliikluse analüsaatorit, et jälgida andmevooge ja tuvastada pudelikaelad.
- Liikluse optimeerimine:
- Rakenda optimeerimisstrateegiaid, nagu QoS (Quality of Service) seadistamine ja liikluse prioriteetide määramine.
- Tulemuste valideerimine:
- Testi võrguliikluse muutusi ja kinnita, et optimeerimisstrateegiad on parandanud võrgu jõudlust ja vähendanud viivitusi.
Seletus: See ülesanne keskendub võrgu jõudluse optimeerimisele ja analüüsile, kasutades erinevaid strateegiaid ja tööriistu, et tagada efektiivne andmevahetus ja kõrge võrgu jõudlus.
Keerulised ülesanded
Ülesanne 1: Kompleksse turvataristu loomine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaatorid
- Tulemüürid ja VPN seadmed
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
- Turvaanalüüsi tööriistad
Sammud ja seletus:
- Turvataristu planeerimine:
- Esialgne analüüs ja plaan: Koostage detailne plaan võrgu turvataristu kohta, sealhulgas tulemüüride, VPN-ide ja turvapoliitikate asukohtade kohta.
- Võrgu segmentimine: Määrake, millised võrgu osad peavad olema eraldi segmendid, et piirata potentsiaalsete ohtude levikut. Kasutage SCALANCE kommutaatorite funktsioone VLAN-ide loomiseks.
- Ligipääsukontrolli nimekirjad (ACL): Koostage nimekirjad, mis määravad, millised seadmed või kasutajad saavad ligipääsu teatud võrgusegmentidele ja teenustele.
- Turvaseadmete seadistamine:
- Tulemüüride seadistamine: Kasuta TIA Portali ja muid vajalikke tarkvarasid, et seadistada tulemüürid, mis filtreerivad sissetulevaid ja väljaminevaid andmepakette vastavalt eelnevalt koostatud turvapoliitikatele.
- VPN-ühenduste loomine: Konfigureeri VPN-seadmed, et tagada turvaline kaugligipääs võrgule. Seadista krüpteerimisprotokollid, autentimismeetodid ja võtmehaldusprotseduurid.
- IDS/IPS süsteemide integreerimine: Seadista sissetungide tuvastamise ja ennetamise süsteemid (Intrusion Detection/Prevention Systems), et monitoorida ja reageerida võimalikele turvaohtudele reaalajas.
- Kogu võrgu turvaaudit:
- Turvaanalüüsi tööriistade kasutamine: Kasuta turvaanalüüsi tööriistu, nagu Wireshark, Nessus ja nmap, et teha põhjalik turvaaudit, tuvastada nõrkused ja rakendada parandusmeetmeid.
- Penetratsioonitestimine: Teosta penetratsiooniteste, et hinnata turvameetmete tõhusust ja tuvastada võimalikke turvaauke.
- Pidev jälgimine ja hooldus: Seadista pidev jälgimissüsteem, mis teavitab koheselt kahtlastest tegevustest. Korralda regulaarseid turvaauditeid ja uuenda turvapoliitikaid vastavalt uutele ohtudele ja vajadustele.
Seletus:
See ülesanne keskendub keerulise ja kõikehõlmava turvataristu loomisele ja testimisele, tagades võrgu kõrge turvalisuse ja kaitse kõigi võimalike ohtude eest. See hõlmab võrgu segmentimist, tulemüüride ja VPN-ide seadistamist, IDS/IPS süsteemide integreerimist ja pidevat turvaauditit.
Ülesanne 2: Integreeritud juhtimis- ja informatsioonisüsteemi loomine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SIMATIC kontrollerid
- SCADA süsteem (nt WinCC)
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
Sammud ja seletus:
- Kontrollerite ja SCADA süsteemi seadistamine:
- SIMATIC kontrollerite konfigureerimine: Kasuta TIA Portali, et seadistada ja programmeerida SIMATIC kontrollerid vastavalt süsteemi nõuetele. Määra vajalikud sisend- ja väljundmoodulid, andmesideprotokollid ja juhtimisloogika.
- SCADA süsteemi integreerimine: Installeeri ja konfigureeri SCADA süsteem, nagu WinCC, et monitoorida ja juhtida tootmisprotsesse. Loo kasutajaliidesed, andmepunktid ja häirete teavitussüsteemid.
- Andmevahetuse seadistamine:
- Andmebaaside integreerimine: Seadista andmebaasid, kuhu salvestatakse tootmisprotsesside andmed. Kasuta SQL andmebaase või teisi sobivaid lahendusi andmete salvestamiseks ja päringute teostamiseks.
- Reaalajalise andmevahetuse konfigureerimine: Kasuta TIA Portali, et seadistada reaalajaline andmevahetus kontrollerite ja SCADA süsteemi vahel, kasutades PROFINET või muud sobivat protokolli.
- Süsteemi testimine ja valideerimine:
- Funktsionaalne testimine: Testi kõik süsteemi funktsioonid, et tagada nende korrektne töö. Kontrolli, kas kõik andmepunktid on õigesti seadistatud ja andmeedastus toimub ootuspäraselt.
- Jõudlustestimine: Teosta jõudlusteste, et hinnata süsteemi suutlikkust töödelda suurte andmemahtudega ja reageerida reaalajas sündmustele.
- Kasutajate koolitus ja dokumentatsioon: Koolita süsteemi kasutajaid ja loo põhjalik dokumentatsioon süsteemi konfiguratsiooni ja hooldusprotseduuride kohta.
Seletus:
See ülesanne keskendub integreeritud juhtimis- ja informatsioonisüsteemi loomisele, mis hõlmab SIMATIC kontrollerite ja SCADA süsteemi seadistamist, andmevahetuse konfigureerimist ja süsteemi testimist. Lõppeesmärk on tagada sujuv ja efektiivne tootmisprotsesside juhtimine ja monitoorimine.
Ülesanne 3: Mitme võrgusegmendi integreerimine ja optimeerimine
Seadmed ja tööriistad:
- Siemens SCALANCE kommutaatorid
- PROFINET seadmed
- Sülearvuti TIA Portal tarkvaraga
- Võrguliikluse analüsaatorid
Sammud ja seletus:
- Mitme võrgusegmendi planeerimine ja seadistamine:
- Segmentide määramine: Määrake, millised võrguosad peavad olema eraldi segmendid, et optimeerida liiklust ja tagada turvalisus. Kasutage SCALANCE kommutaatorite funktsioone VLAN-ide ja subnettide loomiseks.
- Seadmete paigutamine: Paigutage seadmed vastavalt määratud segmentidele ja konfigureerige võrguliidesed, et tagada korrektne andmevahetus segmentide vahel.
- Andmevahetuse optimeerimine:
- QoS seadistamine: Rakendage QoS (Quality of Service) seadistused, et tagada kriitiliste andmevoogude prioriteetne käsitlemine. Määrake erinevatele rakendustele ja seadmetele vastavad prioriteedid.
- Liikluse kontroll ja suunamine: Kasutage TIA Portali ja teisi tööriistu, et seadistada liikluse kontrolli ja suunamise reegleid. Optimeerige andmevoogude marsruutimist ja minimeerige viivitusi.
- Tulemuste analüüs ja optimeerimine:
- Võrguliikluse analüüs: Kasutage võrguliikluse analüsaatorit, et jälgida andmevooge ja tuvastada võimalikud pudelikaelad ja optimeerimisvõimalused.
- Optimeerimisstrateegiate rakendamine: Rakendage tuvastatud optimeerimisstrateegiaid, näiteks liikluse tasakaalustamine, seadmete konfiguratsiooni muutmine ja andmevoogude optimeerimine.
- Jätkuv jälgimine ja parendamine: Seadistage pidev jälgimissüsteem, et tuvastada uusi optimeerimisvõimalusi ja tagada süsteemi pidev parendamine.
Seletus:
See ülesanne keskendub mitme võrgusegmendi integreerimisele ja optimeerimisele, tagades efektiivse ja turvalise andmevahetuse. See hõlmab segmendi planeerimist ja seadistamist, QoS rakendamist, liikluse optimeerimist ja tulemuste pidevat jälgimist ja parendamist.