网络化控制系统及其安全问题

展望"十二五",中国的工业自动化已经进入到21世纪,我国制造业的高速发展,拉动了对自动化仪器仪表与控制系统向国际水平发展的需求,我国新上的大型项目所用自动化仪器仪表和控制系统的先进程度的需求已经处于世界先进水平。当前,在自动化技术的促进下,工业正在朝着数字化、智能化、网络化与综合集成化的方向发展,制造业的工厂正不断朝着高度一体化、集成化的进程前行。而未来,随着人们应用高端自动化技术的手段越来越成熟,我们能看到更多的可能发生。本文就是力图从趋势的角度来探索一下工业自动化的热门技术--网络化控制系统及其安全问题。     

过程工业控制系统及其软件的功能安全

从实现过程功能安全要求的基本规范IEC61511所给出过程工业中工厂安全保护防灾结构体系（见图1）,可以清晰地看出安全仪表控制系统SIS是过程工业预防灾害和减灾的两个重要环节,确保安全仪表系统的功能安全则是预防和减灾的一种基础保证。     

海洋平台控制系统应用案例

目前我国对油气资源的需求不断增长,海底油气资源的开发与利用愈发显得举足轻重,随着我国海洋油气的开发走向深水,海上平台油气生产设施的安全性与可靠性要求更为严格。本文以中国海洋石油岐口18-1油田综合调整项目为例,阐述了ABB Industrial IT 800xA可扩展自动化系统在能源行业海上平台油气生产项目中的应用。     

工业无线在炼厂等工业领域的应用场合——OneWireless无线技术介绍

1无线网络的架构设备（1）仅仅考虑现场仪表的无线应用时,依靠无线仪表本身的路由即可实现无线通讯：？组态具有路由的无线现场仪表——XYR6000？无线变送器？     

工业无线技术初绽芳华霍尼韦尔Onewireless无线网络

工业无线技术是继现场总线之后,工业控制系统领域的又一热点技术,是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术,也是未来几年工业自动化产品新的增长点。目前,全球工业无线通讯市场规模已经超过13亿美元,并在未来的几年中持续保持15%左右的年增长水平。无线通讯作为当今世界最具活力的新兴技术之一,具有有线技术无法或很难取代的优势,并且已经逐步渗透到工业控制的各个环节。2007年,国家高技术研究发展计划(863计划)将"工业无线技术及网络化测控系统研究与开发"列为重点发展项目。随着无线通讯技术的优势被业界所认可与接受.其应用越来越普及,市场正在蓬勃发展。国内的一些高校如清华大学、浙江大学等,研究单位如中科院沈阳自动化所都开展了无线通信网络应用于工业自动化控制的研发,并取得了一定的成果。自此期杂志起,《自动化博览》将全新开启"工业无线"专栏,旨在介绍国内外工业无线技术的最新发展和应用情况。作为第一家为流程控制行业提供工业无线传感器的大型供应商,霍尼韦尔凭借在工业无线应用方面的专业技术与经验,大幅降低了运作成本,显著提高了生产的安全性、可靠性以及生产效率等。霍尼韦尔的OneWireless多功能无线网络同时支持多种工业协议与应用,提供了一种易于管理并且高效运行的单一无线网络。OneWireless解决方案不仅可以帮助客户避免支出布线成本,还帮助其最大限度优化工厂生产效率,确保生产安全无患,满足各种规范要求,并提升资产的可靠性。这种通用的工厂级OneWireless网络可同时支持多项应用。此篇对霍尼韦尔Onewireless无线网络进行了介绍。     

通过Cisco Aironet 1552S AP构建的One Wireless工业无线架构

霍尼韦尔OneWireless^TM工业无线网络可以无缝式的把过程控制网络延伸到工厂现场的各个角落。工业用户正在越来越多的选择技术先进的工业无线应用产品,来应对不断提高的生产运营效率的目标和更加严格的安全生产和节能环保的要求。他们已经认识到工业无线技术不仅可以帮助工业用户及时解决当前问题,而且更有助于实现长远目标。霍尼韦尔OneWireless^TM工业无线控制网络可以通过无缝的方式把过程控制网络延伸到现场,其特点包括:     

面向石油行业工业控制系统网络安全测试仿真平台的应用

石油行业中的工业控制系统对可用性要求较高,在开采、炼化、运输、存储过程中易发生高温、高压、易燃、易爆等安全隐患,通过搭建石油行业工业控制系统网络安全测试仿真平台,从业务环节、工艺流程、效果展示等方面进行仿真,采用多种攻击方式以发现系统中存在的安全隐患,直观展示工业控制系统的脆弱性,有针对性地结合石油行业特点提出有效的安全防护解决方案,保障石油行业中的工业控制系统正常运行,同时,能够提升工作人员的安全防范意识和防护能力。     

ZigBee与OPC技术在工业管控系统中的应用

本文介绍了ZigBee的技术特点,及ZigBee与OPC技术结合在工业管控系统中的应用方法,为工业管控系统提供了一种开放式、自治愈的无线解决方案。     

工业无线网络WIA标准体系与关键技术

工业无线技术是一种本世纪初新兴的、面向设备间信息交互的无线网络技术,适合在恶劣的工业现场环境下使用,具有强抗扰、低功耗、实时通信等技术特征,是对现有无线技术在工业应用方向上的功能扩展和技术创新,并将最终转化为新的无线技术标准。本文介绍我国在工业无线技术方面的研究进展,重点介绍具有自主知识产权的工业无线网络核心技术以及相关国家标准体系的建设情况。     

煤矿风井安全参数无线网络监控系统设计及其关键技术

针对煤矿地面风井的安全参数的监测和数据传输存在的问题,提出了一种采用DSP监控分站和无线网络传输数据的煤矿风井安全参数无线网络监控系统的设计方案,着重阐述了系统的风井监控分站、接口电路、网络的选择及无线数据信道优化设计、上下位机软件设计中的几项关键技术。该系统利用DSP为核心的监控分站对地面风井各项参数进行采集、处理和显示,并通过无线网络将数据传送到煤矿地面控制中心站,使之能及时监视处理风井系统故障,达到了安全生产的目的。     

工业无线测控网络智能节点

本文以嵌入式和无线局域网（简称WLAN）技术为基础,设计开发了一款面向工业无线测控网络应用的WLAN智能节点．该智能节点作为传统工业测控设备的无线网络扩展,通过RS232、RS485或CAN总线接口与设备通信来获取数据,并通过无线网络将数据发送给PLC或计算机等控制设备,从而有效弥补了有线网络在某些特殊环境下的不足,进一步拓展了工业测控网络的应用领域．     

基于工业以太网的国家级种猪场测控系统的研究与设计

以江苏姜曲海种猪场（农业部批准的国家级保种场）为背景，提出基于工业以太网构建系统的思想，分析了系统设计的因素。系统利用工业以太网，实现了环境参数的自动采集与控制、养殖家畜个体信息数字化管理、报警中心、数据统计分析等功能，构建了基于工业以太网的系统。     

工业控制系统安全隐患及应对措施研究

伴随着信息化与工业的融合,各种类型的IT技术应用到工业企业中,工业控制系统面临较大的信息安全隐患。文章介绍了工业控制系统的典型架构及常用工控系统,研究了工控系统面临的主要威胁,对系统的脆弱性进行了分析,同时有针对性地提出了应对措施。     

无线传感器网络中覆盖控制理论与算法

覆盖控制作为无线传感器网络中的一个基本问题,反映了网络所能提供的"感知"服务质量,可以使无线传感器网络的空间资源得到优化分配,进而更好地完成环境感知、信息获取和有效传输的任务.立足于无线传感器网络的覆盖控制问题,分类总结了近年来提出的各种覆盖控制问题的思想和有代表性的研究成果,着重讨论了一些典型的无线传感器网络覆盖控制算法与协议.最后进行了各种算法的比较性总结,深入分析了目前无线传感器网络覆盖控制亟待解决的问题,并展望了其未来的发展方向.     

管控一体化的工业以太网平台

以太网在企业的管理信息层已成为主流技术，但面对近年来出现的管控一体化技术，则要求以太网适用于工业实时数据通信场合。工业以太网的产生，为工业现场自动化设备的互联提供了理想的网络平台。本文在现有的工业以太网技术的基础上，提出了一种高性能、高可靠、分布化并具有网络弹性的管控一体化网络解决方案。     

无线传感器网络的一种可调节的拓扑控制算法

在无线传感器网络的拓扑控制问题中,保持节点能耗最低路径和低节点度之间存在一种平衡.最佳的平衡点与具体的应用和网络状态有关.文中提出一种新的拓扑控制算法,使所构造的拓扑能在这两个不一致的目标之间进行调节.该算法所构造的拓扑结构在一极能保持所有能耗最低路径,另一极能使平均节点度逼近理论最小值.仿真结果证实新算法在比已有方案更真实的能量消耗模型下可以保持所有能耗最低路径,同时也显示新算法对节点度有更大的调节范围.     

工控系统在设施农业中的应用

分析了设施农业中温室环境因素的作用机理 ,并以江西弋阳示范温室项目为背景 ,利用工控机的特点 ,给出了智能温室工控系统结构 ,用工控机系统基本上实现了对温室的温度、湿度等环境因素的自动控制。系统实际运行效果良好 ,达到了预期的目标。