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嵌入式工业触摸屏在工业控制系统安全解决方案作用

    嵌入式工业触摸屏在工业控制系统安全解决方案作用
  工业控制系统如SCADA系统、DCS系统和PLC等目前已广泛应用于工业基础设施的各个领域,是工业自动化的核心组成部分,工业自动化的中枢神经。然而,工业控制系统自身也存在较多的安全漏洞与隐患,并可能被利用,一旦发生安全事件,直接造成的影响是生产停滞或设备损坏,给企业或市政机关带来较大的经济损失,更严重的还可能对生产人员的生命、健康产生危害。Stuxnet “震网病毒”事件已对工业控制系统的安全提出了警示,工业基础设施工业控制系统的安全尤其显得重要。为保障工业控制系统的信息安全,2011年9月工业和信息化部专门发文《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》(工信部协[2011]451号),强调加强工业信息安全的重要性、紧迫性,并明确了重点领域工业控制系统信息安全的管理要求。如何对工业控制系统进行有效的安全防护,并满足行业监管机构的要求,成为大多数行业用户迫切需要解决的问题。
  解决思路:SCADA、DCS、PLC等工业控制系统早期都运行在相对独立、封闭的网络中,运行独特的工业控制协议,这些协议包括:OPC、Profinet、Ethernet/IP、Modbus、CAN等。这些通讯协议在设计之初,对安全方面考虑较少,随着工业以太网的逐步推广与应用,工业控制系统产品越来越多地采用通用协议、通用硬件和通用软件,以各种方式与互联网等公共网络连接,传统IT信息网中的安全威胁已逐步渗透到生产控制网络中,工业控制系统信息安全问题日益突出。目前单纯从自动控制设备及工控协议优化的角度来提高工业控制系统安全性并不现实,需要针对目前工业控协议的脆弱性以及安全防护关键点进行风险分析,并部署相应的安全防护技术措施和安全产品,辅之以工控网安全管理和运维手段的提升,来进一步提高工业控制系统整体安全水平。
  通过在工业控制网络中部署多功能安全网关、可信工业控制安全网关、可信主机安全防护平台、网络与数据库操作行为审计等安全设备,综合防御来自企业信息网以及监控管理层的安全威胁,保障监控中心关键设施及数据信息的安全,其中,可信工业控制安全网关能够对工业以太网环境下工业控制协议的深度协议解析与攻击防护,能够保障监控管理层和过程控制层之间数据访问与控制指令的安全性。
  其中显示终端采用嵌入式工业触摸屏,嵌入式工业触摸屏,是通过触摸式工业显示器把人和机器连为一体的智能化界面。它是替代传统控制按钮和指示灯的智能化操作显示终端。它可以用来设置参数,显示数据,监控设备状态,以曲线/动画等形式描绘自动化控制过程。更方便、快捷、表现力更强,并可简化为PLC的控制程序,功能强大的触摸屏创造了友好的人机界面。触摸屏作为一种特殊的计算机外设,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
  嵌入式工业触摸屏原理:
  嵌入式触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中,触摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息CONTROL ENGINEERING China版权所有,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行:触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制卡。
  嵌入式工业触摸屏具有很强的灵活性,可以按照设计要求更换或增加功能模块,扩展性强,可以满足复杂的工艺控制过程,甚至可以直接通过网络系统和PLC通讯,大大方便了控制数据的处理与传输,减少了维护量。
  嵌入式触摸屏是通过外部物体接触面板上的按钮开关或参数设置来完成工艺流程的控制,面板上的操作内容可以人为的通过编程软件来进行编辑,同时可以把完成的工艺状态显示在触摸屏上,所以它既是一个输入设备,也是一个输出设备,其操作灵活,功能强大。PLC系统只需通过DP网络即可和触摸屏连接起来,减少了外部信号传输线路,实现了资源的有机整合。
  随着这几年钢铁行业的大规模结构调整,济钢中板厂的设备也进行了整体性改造,优化了工艺,减少了劳动强度,美化了操作环境,特别是一改以前的操作模式,全部启用新型的触摸系统代替老式的按钮或者指示灯,并优化了工艺流程,减少了电气设备数量,大大减少了设备故障率,保障了设备的稳定生产,触摸屏系统主要应用在济钢中板厂的加热炉、精轧机、矫直、精整线等操作台上。目前触摸屏系统已经在生产线使用1年半了,稳定性非常强,没有出现任何死机或控制失效现象,操作人员操作也集中有简单。
  应用案例:通过本方案的建设与实施,帮组行业用户建立起工业基础设施安全保障体系,增强安全风险防范能力,促进工业控制系统安全、稳定运行,并满足行业监管机构的合规要求。该方案目前已在河南中烟、中国化工、华北油田等行业用户中得到很好应用,并将广泛应用于核设施、钢铁、有色、化工、石油石化、电力、天然气、先进制造、水利枢纽、环境保护、铁路、城市轨道交通、民航、城市供水供气供热等涉及国计民生的工业基础设施安全建设中。

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