过程工业控制系统及其软件的功能安全
工业控制系统信息安全防御及解决方案
工业控制系统信息安全防御及解决方案工业控制系统是由工业自动化生产设备，如PLC、RTU、DCS系统等组成，不同于IT网络，工业控制系统有着专有的通信协议和通信机制。
由于相对独立的使用环境，工业控制系统多重视系统的功能实现，对安全的关注相对缺乏。
因此工业控制系统存在大量的安全缺陷，这些缺陷使工业控制系统极其脆弱。
随着工业信息化的快速发展以及工业4.0时代的到来，工业化与信息化的融合趋势越来越明显，工业控制系统也在利用最新的计算机网络技术来提高系统间的集成、互联以及信息化管理水平。
未来为了提高生产效率和效益，工控网络会越来越开放，不可能完全的隔离，给工控系统网络安全防护带来了挑战。
一、工业控制系统信息安全威胁近年来，各个工业行业频发的信息安全事故表明，一直以来被认为相对安全、相对封闭的工业控制系统已经成为不法组织和黑客的攻击目标，黑客攻击正在从开放的互联网向封闭的工控网蔓延。
多个重要且关乎国计民生的行业，如电力、石油、石化、天然气、军工等均遭受到了严峻的工业控制网络安全威胁，急需加大在工业控制网络安全方面的投入，防止工业企业受到针对工控网络的攻击。
如何解决工控安全问题已成为企业面临的严峻挑战，受到越来越多的工业企业的关注，并且得到了国家的高度重视。
针对关乎国家经济命脉的电力、石油、石化、军工等行业，国家在鼓励要求提高工业信息化的同时，将网络安全问题提升到了国家战略层面，并要求各级政府部门和相关企业加大对于工控安全技术的研发力度，加速推进相关技术和解决方案的完善以及相关政策标准的推出。
二、工业控制系统信息安全防御建议工业控制系统安全的重要性及其普遍安全防护措施不足的现实，使得加强工业控制系统的安全性来说无疑是一项相对艰巨的任务。
结合工业控制系统自身的安全问题，本文提出一些安全建议，具体有：1、加强对工业控制系统的脆弱性研究，提供针对性的解决方案和安全保护措施；2、尽可能采用安全的通信协议及规范，并提供协议异常性检测能力；3、建立针对工业控制系统的违规操作、越权访问等行为的监管；4、建立完善的工业控制系统安全保障体系，加强安全运维与管理；5、加强针对工业控制系统的新型攻击技术（例如APT）的防范研究。
工业控制系统的功能安全与故障诊断关键技术研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ａ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｏ ｔＩ ｄ ｓｒａ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ Ｓ ｔ ｄ ｎ Ｍ ｉ ｃ ｎ ｌ ｇ ｂ ｕ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌＣｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ Ｆｕ ｃ ｉ ｎ ｌＳ ｆ ｔ ｎ ｕ ｔＤｉ ｇ ｏ ｉ ｎ ｔｏ ａ ａ ｅ ｙ ａ ｄ Ｆａ ｌ ａ ｎ ｓｓ
方 面 已和 国外 不相 上 下 ， 如 何 对 控 制 系统 的功 能 但
０ 引 言
复杂 工业 过程 具有 规模 大 、 复杂 性高 、 量多 等 变
安 全进 行评 价 还是 一 个 新课 题 ， 际上 已经 制 订 了 国 功 能安 全标 准并 不 断 完 善 ， 发 了 系列 化 的符 合 功 开
工 业控制 系统 功 能安 全的 一般设 计 方 法和安 全措 施 ， 通过 分析 进一 步 明确了 它们 的研 究范围 ， 对提 高安 全控 制 系统 的设计 和 管理 水平 具 有一 定的指 导 意义 。 关键 词 ：故 障诊 断 ； 经 网络 ； 神 模糊 逻辑 ； 疫 算法 ； 能安全 ； 制 系统 ； 障树 ；ｅｒ网 免 功 控 故 Ｐｔ ｉ 中图分 类号 ：Ｐ ０ Ｔ３ １ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６３５９ （０７ ０ —３－５ １７ —６２ ２０ ）４３９０
Ｓ ｉｎ ｙ ａ ，ＹＵ Ｈｕ ，Ｗ ＡＮ Ｄａｗｅ ，Ｆ Ｇ ｉｎ Ｕ Ｊａ —ｕ ｎ ａ Ｇ — ｉ ＡＮ Ｊａ
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工业控制系统信息安全标准化
工业控制系统信息安全标准化是为了确保工业控制系统的安全
性和可靠性而制定的一系列标准。
这些标准涉及到工业控制系统的各个方面，包括系统安全、网络安全、数据安全等。
通过制定和实施这些标准，可以规范工业控制系统在设计、开发、部署、运行和维护过程中的安全行为，提高系统的安全性、可靠性和可控性。
同时，标准化也有助于促进工业控制系统之间的互操作性和兼容性，降低安全风险和成本。
工业控制系统信息安全标准化的主要内容包括：
系统安全：制定系统安全标准和规范，确保工业控制系统的物理安全、逻辑安全和网络安全。
网络安全：制定网络安全标准和规范，确保工业控制系统的网络通信安全、网络设备安全和网络管理安全。
数据安全：制定数据安全标准和规范，确保工业控制系统的数据完整性、数据保密性和数据可用性。
应用安全：制定应用安全标准和规范，确保工业控制系统中的应用程序的安全性和可靠性。
安全管理：制定安全管理标准和规范，确保工业控制系统在安全管理方面的规范化和标准化。
工业控制系统信息安全标准化的实施需要政府、企业和社会各界的共同努力。
政府应加强标准化工作的引导和支持，企业应加强自身的标准化建设和管理，社会各界应加强标准化的宣传和推广。
总之，工业控制系统信息安全标准化是保障工业控制系统安全的重要手段，对于促进工业控制系统的发展和应用具有重要意义。
过程控制系统范文
过程控制系统范文过程控制系统是一个广泛应用于工业生产中的自动化系统。
它通过监控、调节和控制工艺过程中的各种参数和变量，实现对工艺过程的自动化控制。
过程控制系统在工业生产中起到了至关重要的作用，对于提高生产效率、保障产品质量、降低生产成本具有重要的意义。
过程控制系统通常由以下几个主要组成部分构成：传感器与执行器、控制器、人机界面和通信网络。
其中，传感器与执行器用于监测、采集和控制工艺过程中的各种参数和变量，控制器用于对传感器和执行器进行控制和调节，人机界面用于显示和操作控制系统的相关信息，通信网络用于实现各个组成部分之间的数据传输和通讯。
过程控制系统的工作过程通常包括三个阶段：测量与采集、控制与调节、显示与记录。
在测量与采集阶段，传感器通过测量和采集工艺过程中的各种参数和变量，将其转换为电信号，并传送给控制器进行处理。
在控制与调节阶段，控制器根据测量与采集的数据进行计算和判断，并通过输出控制信号，控制执行器对工艺过程进行调节和控制。
在显示与记录阶段，人机界面将控制系统的运行状态、参数和变量信息进行显示和记录，供操作人员进行观察和分析，以及进行实时的监控和控制。
1.自动化控制：过程控制系统能够实现对工艺过程的自动化调节和控制，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。
2.实时监控：过程控制系统能够实时监测工艺过程中的各种参数和变量，并及时采取相应的措施进行调整和控制，以保证工艺过程的稳定性和可靠性。
3.精确度高：过程控制系统具有高精度的测量、控制和调节能力，能够对工艺过程中的各种参数和变量进行准确的测量和控制，提高产品质量和生产效率。
4.灵活性强：过程控制系统能够根据不同的工艺要求和生产需求进行灵活的设置和调整，以适应不同产品的生产过程的变化和调整。
过程控制系统的应用广泛，在各个工业领域都有所涉及。
例如，石油化工、电力、冶金、制药、食品等行业都需要使用过程控制系统进行生产过程的监控和控制。
过程控制系统还广泛应用于环境保护和安全监测领域，用于监测和控制大气污染、废水处理、排放浓度等环境因素，以实现对环境的保护和管理。
MCGS组态软件介绍
MCGS组态软件介绍1 MCGS组态软件简介1.1 MCGS组态软件的功能和特点MCGS即"监视与控制通用系统"，英文全称为Monitor and Control Generated System。
MCGS是为工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。
MCGS工控组态软件的功能和特点可归纳如下:1.概念简单，易于理解和使用。
普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握、快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。
用户可避开复杂的计算机软硬件问题，集中精力解决工程本身的问题，按照系统的规定，组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的上位机监控系统。
2.功能齐全，便于方案设计。
MCGS为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动(数据采集)到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库可供选用，用户只需根据工程作业的需要和特点，进行方案设计和组态配置，即可生成用户应用软件系统。
3.实时性与并行处理。
MCGS充分利用了Windows操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使PC机广泛应用于工程测控领域成为可能。
工程作业中，大量的数据和信息需要及时收集，即时处理，在计算机测控技术领域称其为实时性任务关键任务，如数据采集、设备驱动和异常处理等。
另外许多工作则是非实时性的，或称为非时间关键任务，如画面显示，可在主机运行周期时间内插空进行。
而像打印数据一类的工作，可运行于后台，称为脱机作业。
MCGS是真正的32位系统，可同时运行于Microsoft Windows95，98和Microsoft Windows NT平台，以线程为单位进行分时并行处理。
4.建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠运行。
MCGS组态软件由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成。
功能安全的基本定义
航空航天：功能安全标准应用于航空航天领域，保障飞机和航天器的安全性和可靠性，确 保乘客的生命安全。
石油化工行业
石油化工行业：功能安全标准用于评估和控制石油化工生产过程中的 风险，保障人员和设备安全。
功能安全与网络安全的关系
功能安全关注设备或系统的安全性，确保其正常 运行，避免因故障导致的人身伤害和财产损失。
网络安全关注网络空间的安全性，保护网络基础 设施免受攻击和破坏，保障信息的机密性、完整 性和可用性。
功能安全与网络安全相互关联，共同保障 工业控制系统的安全。工业控制系统需要 同时考虑功能安全和网络安全，制定相应 的安全策略和管理措施。
随着工业控制系统的发展和智能化程度的提高， 功能安全与网络安全之间的联系将更加紧密，需 要加强跨领域的合作与交流，共同应对安全挑战。
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汇报人：
EN 50128
EN 50128：铁路应用—通信、 信号和处理系统—功能安全
EN 50128适用于铁路信号系统、 列车控制系统和相关设备
添加标题
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添加标题
添加标题
EN 50128定义了铁路控制系统 的功能安全要求，包括硬件、软 件和人的因素
EN 50128强调了风险评估和安 全管理在功能安全中的重要性
应用领域：广泛应用于工业自动化、轨道交通、汽车、核电等领域
ISO 26262
定义：功能安全 标准，旨在确保 道路机动车辆及 其电子系统的功 能安全
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ目的：降低因电 子系统故障对驾 驶员及其他道路 使用者带来的潜 在风险
应用范围：适用 于道路机动车辆 及其电子系统， 包括汽车及摩托 车
功能安全等级
功能安全等级功能安全等级是指在汽车、航空航天、医疗器械等领域，对于产品的安全性进行评估和分类的一种标准。
在不同的行业和应用领域，功能安全等级的要求也会有所不同。
在本文中，我们将对功能安全等级进行详细的介绍和解析。
功能安全等级的定义。
功能安全等级是对产品在特定的使用条件下，达到安全性能的能力进行评估的一种标准。
在国际上，功能安全等级通常采用了ISO 26262（汽车电子系统）和IEC 61508（工业控制系统）等标准进行评定。
这些标准对于不同的行业和应用领域，都有相应的等级划分和评估方法。
功能安全等级的分类。
根据ISO 26262标准，汽车电子系统的功能安全等级分为ASIL A、ASIL B、ASIL C和ASIL D四个等级。
ASIL D等级的要求最高，对于安全性能的要求也最为严格。
而在IEC 61508标准中，功能安全等级分为SIL 1、SIL 2、SIL 3和SIL 4四个等级。
SIL 4等级的要求最高，对于系统的安全性能要求也最为严格。
功能安全等级的评估方法。
在进行功能安全等级的评估时，通常需要考虑到产品的安全性能、可靠性、可用性等多个方面的要求。
评估方法通常包括了对于产品的设计、开发、测试、验证等多个环节的评估和分析。
在不同的行业和应用领域，评估方法也会有所不同，但都需要考虑到产品在特定的使用条件下，能够达到安全性能的要求。
功能安全等级的意义。
功能安全等级的设定，对于产品的设计和开发具有重要的意义。
通过对产品的功能安全等级进行评估和分类，可以帮助企业和研发团队更好地把握产品的安全性能要求，从而在设计和开发过程中，更加注重对产品的安全性能和可靠性的要求。
同时，功能安全等级的设定也有助于对产品进行风险评估和管理，从而减少产品在使用过程中可能出现的安全风险。
功能安全等级的挑战与机遇。
功能安全等级的设定和评估，对于企业和研发团队来说，既是一种挑战，也是一种机遇。
在面对越来越严格的功能安全等级要求时，企业和研发团队需要不断提升自身的技术能力和管理水平，从而更好地满足市场和客户的需求。
工业控制系统的安全威胁
工业控制系统的安全威胁
工业控制系统面临多种安全威胁，包括但不限于以下几个方面：
1. 网络攻击：恶意用户或黑客可以通过网络入侵工业控制系统，例如使用恶意软件、
攻击网络协议漏洞、利用弱密码等方式获取系统控制权限，破坏或篡改工业控制设备
及其控制信号，对工业生产过程造成破坏。
2. 物理攻击：攻击者可以直接接触工业控制设备，例如通过操纵物理按钮或控制开关，或者通过物理暴力破坏设备，导致工业控制系统失效或工业过程异常。
3. 社会工程：攻击者可以通过获取工业控制系统的敏感信息，例如通过假冒工作人员
身份，通过社交工程技巧获取系统密码、网络配置等重要信息，然后使用这些信息来
入侵和破坏系统。
4. 僵尸网络：攻击者可以通过将工业控制系统中的设备感染成僵尸网络的一部分，然
后对其他网络和系统进行攻击，例如发动分布式拒绝服务（DDoS）攻击，降低目标系统的可用性。
5. 供应链攻击：攻击者可以通过篡改或污染供应链环节中的硬件或软件，来植入恶意
代码或控制机制，从而获得对工业控制系统的控制权，或者获取系统的敏感信息。
为了提高工业控制系统的安全性，需要采取一系列的安全措施，包括但不限于网络隔离、加密通信、访问控制、安全更新和漏洞修复、物理防护措施、安全培训和敏感信
息保护等。
PACsystemsRX3i系统及其软件介绍
目 录
• 系统概述 • 系统硬件 • 系统软件 • 系统性能与测试 • 实际应用案例 • 总结与展望
01 系统概述
系统简介
PACSystems RX3I系统是一款 基于PLC技术的可编程自动化控 制器，专为工业自动化应用而设
计。
该系统采用模块化结构，易于扩 展和维护，能够满足各种规模的
05 实际应用案例
案例一：工业控制应用
总结词：高效稳定
详细描述：PACSystems RX3I系统在工业控制应用中表现出高效稳定的性能，能够满足各种复杂控制需求，提高生产效率和 产品质量。
案例二：数据采集应用
总结词：实时可靠
详细描述：在数据采集应用中，PACSystems RX3I系统凭借其实时可靠的数据采集和处理能力，广泛 应用于各种监控和数据记录系统，确保数据的准确性和完整性。
硬件优势
集成度高
将控制、监视、数据处理等功能集成于一体， 减少外部设备的需求。
兼容性好
支持多种软件和编程语言，方便用户进行系 统集成和软件开发。
扩展性强
支持多种I/O模块和通讯模块，可根据实际 需求灵活扩展。
用户友好
提供简单易用的操作界面和丰富的功能选项， 降低使用难度和维过严格测试和优化，具有高稳定性和 可靠性，能够保证长时间无故障运行。
易用性
软件界面友好，操作简单，方便用户快速上 手。
可扩展性
软件具有良好的扩展性，能够根据用户需求 进行定制和开发。
软件应用实例
工业自动化
用于实时监测和控制生产线上的设备和传感器，提高生产效率和产品质量。
环境监测
用于监测空气质量、水质、气象等环境参数，为环境保护和治理提供数据支持。
“工业控制系统安全培训课件”
1
风险评估
了解如何进行ICS安全风险评估，
漏洞分析
2
识别潜在风险，以及评估和优先处 理各种威胁。
探讨ICS漏洞的不同类型，了解漏
洞可能的影响，并讨论修补策略和
最佳实践。
3
防御方法
提供一些常见的ICS安全防御方法， 包括防火墙、入侵检测系统和安全 漏洞管理。
ICS安全防护方法和技术
访问控制
介绍访问控制的基本原则 和方法，如密码策略、多 因素身份验证和权限管理。
ICS安全意识培训和人员管理
培训计划 人员职责 监管合规性
描述ICS安全意识培训计划的关键组成部分 和培训内容。
澄清不同工作角色在ICS安全中的职责和义 务。
探讨ICS安全的相关法规和标准，以及如何 确保合规性。
ICS安全组成及关键要素介绍
1
网络安全
解释ICS网络安全的重要性以及保护ICS网络的关键要素和最佳实践。
培训计划
介绍为ICS用户和技术人 员提供的培训计划，以 加强安全意识和知识。
重要设备和网络的防护
防火墙
深入了解如何使用防火墙保 护重要设备和工控网络，以 及常见配置和最佳实践。
入பைடு நூலகம்检测系统
介绍入侵检测系统的原理和 功能，以及如何配置和优化 系统来监测潜在攻击。
物理访问控制
讨论使用物理措施保护重要 设备和访问点的重要性，以 确保授权访问和防止未经授 权的进入。
“工业控制系统安全培训 课件”
探索工业控制系统（ICS）的安全领域，了解威胁和攻击类型，以及如何评估 风险、采取防护措施、制定安全策略和进行人员培训。
工业控制系统安全概述
介绍工业控制系统（ICS）的定义、组成和工作原理。解释ICS安全的重要性， 以及与其他类型的系统安全的区别。
功能安全概念流程
功能安全概念流程功能安全是指对产品或系统的安全性能进行评估和保证的过程。
在现代社会中，许多产品和系统都具有重要的功能，并与人们生活和工作息息相关，如汽车、航空器、医疗设备等，因此功能安全显得尤为重要。
本文将从概念和流程两个方面介绍功能安全的相关内容。
首先，功能安全的概念包括两个要素：安全性和功能性。
安全性指的是产品或系统在发生故障或错误时能否保持一定的安全性能，以防止危险事件的发生。
功能性则是指产品或系统在正常情况下能否按照设计要求正常工作。
因此，功能安全要求产品或系统在正常工作和故障情况下都能够保持安全性能。
那么，如何保证产品或系统的功能安全呢？下面将介绍功能安全的流程。
首先，功能安全的流程通常从安全要求定义开始。
安全要求是指针对产品或系统的功能安全性能的具体要求，包括安全级别、功能性能、故障处理能力等。
在定义安全要求时，需要参考相关标准和规范，例如ISO 26262（汽车领域）、IEC 61508（工业控制系统领域）等。
安全要求的定义需要从整体和细节两个层面进行，确保产品或系统在各种情况下都能满足相应要求。
接下来是安全分析和风险评估阶段。
在此阶段，需要对产品或系统进行全面的分析和评估，识别潜在的风险和可能的故障。
安全分析可以从系统层面或组件层面进行，以找出可能导致安全问题的因素。
风险评估则是根据安全分析的结果对风险进行评估和分类，确定风险等级和相应的处理措施。
然后是安全设计和验证阶段。
在这个阶段，需要根据安全要求和风险评估的结果进行安全设计，包括故障检测与处理机制、安全控制策略等。
安全设计需要结合具体的产品或系统特点进行，以确保在故障情况下能够保持安全性能。
安全设计完成后，需要进行相应的验证测试，验证设计的安全性和功能性是否满足要求。
验证测试可以包括模拟测试、实验验证等。
最后是故障监测和安全管理阶段。
在产品或系统投入使用后，需要进行故障监测和安全管理，以保证产品或系统的安全性能。
故障监测可以通过故障检测装置或传感器来实现，及时发现并处理潜在故障。
IEC_61499工业过程工控安全体系建设探究
1引言IEC61499标准是控制技术过渡到数字技术和功能分布化阶段而应运而生的。
作为新型工业标准,IEC61499定义了一整套设计模型化、可重用、分布式工业测控系统的基本概念和思想。
基于IEC61499功能块的开放的分布式工业测控系统具有十分广泛的应用前景,代表了新一代工业控制系统发展的必然趋势。
新型工业控制系统具有的一些控制要求和特点,如实时控制、分布控制、事件驱动控制、智能控制,不仅实质地提高了工业系统的控制功能,同时也对其系统功能的实现提出了新形式和高要求[1-2]。
针对这一情况,IEC61499被提出作为针对分布式系统架构的标准,其中的类别包含与受控过程接口、通信网络接口和分布式应用。
因此,研究针对IEC61499工业过程工控安全体系建设进行了探究。
2基于IEC 61499的MMB 功能块设计与实现2.1MMB 功能块模型与实现MMB 功能块具体的实现模型包括实例名、事件输入输出、数据输入输出以及算法等,MMB 功能块模型如图1所示。
图1MMB 功能块模型MMB 功能块主体部分分为两部分,分别是接口和实现,且彼此之间相互独立,不会互相影响。
将功能块在总库中进行构架时,各功能块的具体运行性能和情况是无关因素。
其中接口能够构造和约束各模块的具体实现,模块的使用者通过接口实现对应的具体操作。
进行总体结构的构造时,模块之间的接口塑造了外部的数据信息传输情况以及模块的责任,能够对模块和外部环境的相互作用进行表征。
除此以外,接口部分不会出现其他独立于该界面的无关设置[3]。
实现部分包含了功能模块提供的程序设计,通常情况下,可以运用C 语言对其进行实现,将实现的程序存储到库文件【作者简介】陈婉薇（1983~），女，广西梧州人，高级工程师，从事控制技术与机器视觉研究。
IEC 61499工业过程工控安全体系建设探究Research on the Construction of IEC 61499Industrial Safety System in Industrial Process陈婉薇（联诚科技集团股份有限公司，昆明650000）CHEN Wan-wei(Unionscience Technology Group Co.Ltd.,Kunming 650000,China)【摘要】针对IEC 61499工业过程工控安全体系建设问题，分析了MMB 服务接口功能块在应用交互中的重要性。
工业控制系统安全
未来工业控制系统安 全发展趋势和挑战
未来工业控制系统安全发展趋势
自动化与人工智能：提高安 全检测的准确性和效率
5G与物联网：实现更快速和 高效的通信与数据传输
预测性防护：通过数据分析， 提前预测并阻止潜在的威胁
云安全：保障云端数据的安 全存储和传输
未来工业控制系统安全面临的挑战和应对策略
添加标题
NIST SP 800-53：美国国家网络安全保护框架，提供了工业控制系统的安全控制措施 和要求。
IEC 61508：电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全标准，关注于工业控制系统的 功能安全。
国内工业控制系统安全标准和规范
《电力行业工业控制系统信息安全规范》 《石油化工行业工业控制系统信息安全规范》 《工控安全标准体系及框架》 《工业控制系统信息安全风险评估指南》
工业控制系统安全
汇报人：
目录
工业控制系统概述
工业控制系统安全 威胁
工业控制系统安全 防护措施源自工业控制系统安全 标准和规范
工业控制系统安全 管理和培训
未来工业控制系统 安全发展趋势和挑
战
工业控制系统概述
工业控制系统的定义和组成
定义：工业控制系统是一种 用于工业生产过程的控制系 统
组成：控制器、执行器、传 感器、操作界面等
网络安全防护措施
防火墙：阻止未经授权的网络访问 入侵检测系统：及时发现并报告异常访问行为 数据加密：保护数据的安全性和机密性 身份认证：确保只有授权用户可以访问网络资源
数据安全防护措施
数据加密：采用数 据加密技术，确保 数据传输和存储的 安全性。
数据备份：定期对 数据进行备份，以 防止数据丢失和损 坏。
挑战：网络攻击、恶意软件、数据泄露等安全威胁日益严重
保护层分析(lopa)方法应用导则(aqt3054-2015)
AQ/T3054—2015 3.1.10
安全关键设备 safety critical equipment 可提供独立保护层降低场景风险等级，或将场景的风险由“不可接受风险”转变为“可接受风险” 的工程控制设备。 3.1.11 使能必要事件或条件 enabling event or condition 不直接导致场景的事件或条件，但是对于场景的继续发展，这些事件或条件应存在。 3.1.12 根原因 root cause 事故发生的根本原因。根原因通常是管理上存在的某种缺陷。 3.1.13 安全仪表系统 safety instrumented system 用来实现一个或几个仪表安全功能的仪表系统，可由传感器、逻辑控制器和最终元件的任何组合组 成。 3.1.14 防护措施 safeguard 可能中断初始事件后的事件链或减轻后果的任何设备、系统或行动。 3.1.15 “尽可能合理降低”原则 as low as reasonably practicable 在当前的技术条件和合理的费用下，对风险的控制要做到在合理可行的原则下“尽可能的低”。
4.1.1 保护层分析（LOPA）是在定性危害分析的基础上，进一步评估保护层的有效性，并进行风险决 策的系统方法。其主要目的是确定是否有足够的保护层使风险满足企业的风险标准。 4.1.2 LOPA 基本流程图见附录 A，主要过程包括：
a）场景识别与筛选； b）初始事件（IE）确认； c）独立保护层（IPL）评估； d）场景频率计算； e）风险评估与决策； f）后续跟踪与审查。 4.1.3 在使用 LOPA 前，应确定以下分析标准：
Probability of failure 表功能
Safety instrumented function
SIL
安全完整性等级
工业控制系统设计流程
工业控制系统设计流程工业控制系统是现代工业生产中不可或缺的组成部分，它能够实现对生产过程中各种参数的监测、调节和控制，提高生产效率和产品质量。
为了确保工业控制系统的稳定运行和安全性，设计阶段的工作尤为重要。
本文将介绍工业控制系统设计的一般流程，以帮助读者更好地理解和应用。
一、需求分析阶段工业控制系统设计的第一步是需求分析，即明确设计目标和功能需求。
在这个阶段，设计人员需要与用户和相关部门进行充分的沟通，了解用户的需求和要求。
通过详细的需求分析，设计人员可以明确系统的功能模块、硬件设备和软件需求等，为后续的设计工作打下基础。
二、系统设计阶段在需求分析的基础上，设计人员开始进行系统设计工作。
系统设计是整个设计流程中最关键的环节之一。
设计人员需要根据需求分析的结果，确定系统的整体架构和模块划分。
同时，还需要选择合适的硬件设备和软件工具，以满足系统的功能需求。
在设计过程中，设计人员需要考虑系统的可靠性、安全性和性能等方面的要求，确保系统能够稳定运行。
三、硬件设计阶段硬件设计是工业控制系统设计中的重要环节。
在硬件设计阶段，设计人员需要根据系统的功能需求，选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设备，并进行电路设计和布线。
设计人员还需要考虑硬件设备的可靠性和稳定性，以及与其他设备的接口兼容性。
通过合理的硬件设计，可以确保系统的数据采集和控制功能能够正常运行。
四、软件设计阶段软件设计是工业控制系统设计中不可或缺的一部分。
在软件设计阶段，设计人员需要根据系统的功能需求，编写相应的控制算法和逻辑程序。
同时，还需要进行软件架构设计和界面设计，以提高系统的可操作性和用户体验。
软件设计过程中，设计人员需要注重代码的可读性和可维护性，确保软件的稳定性和可靠性。
五、系统集成和调试阶段系统集成和调试是工业控制系统设计流程中的最后一步。
在这个阶段，设计人员需要将硬件设备和软件模块进行集成，并进行系统级测试和调试。
通过测试和调试，可以发现和解决系统中存在的问题，确保系统的功能和性能能够满足设计要求。
PI系统管理标准
PI系统管理标准PI系统是指过程工业系统（Process Industry System），是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
PI系统管理标准是指PI系统的管理规范和流程，以确保系统的稳定性、可靠性和高效性。
本文将从几个方面来探讨PI系统管理标准的重要性以及其应用。
首先，PI系统管理标准对于过程工业企业来说是非常重要的。
过程工业的特点是生产过程连续、复杂，不仅需要对生产过程进行实时监控，还需要进行数据的采集、传输、存储和分析。
PI系统管理标准可以为企业提供统一的管理流程和标准，确保系统各个模块之间的配合和协同工作。
通过建立规范的管理标准，企业可以有效地监控和控制整个生产过程，提高生产效率和质量，降低生产成本。
其次，PI系统管理标准有助于保障系统的安全性与稳定性。
过程工业系统往往涉及到生产设备、传感器、控制器等多种硬件设备和软件系统的协同工作，如果管理不当，在使用过程中容易出现故障和安全风险。
PI系统管理标准包括了对系统硬件设备和软件系统的选型、配置和维护的要求，以及对系统运行过程中的故障处理和安全防护的规定。
通过严格按照管理标准进行操作和维护，可以有效地提高系统的安全性和稳定性。
另外，PI系统管理标准对于实现数据的集成和分析具有重要意义。
过程工业系统中产生的数据量庞大，涉及到多个不同的子系统和模块，如何对这些数据进行有效的采集、处理和分析是一个挑战。
PI系统管理标准包括了对数据采集和传输的要求，以及对数据存储和分析的规定。
通过遵循管理标准，可以实现不同系统之间的数据共享和集成，提高数据的可靠性和准确性，为企业管理层提供更好的决策依据。
此外，PI系统管理标准还对于系统维护和升级有重要的指导作用。
过程工业系统的硬件设备和软件系统都需要定期进行检修、维护和升级，以确保系统的正常运行和性能提升。
PI系统管理标准包括了对系统维护和升级的规定，如何进行系统备份和恢复、如何进行系统升级和迭代等。
通过按照管理标准进行系统维护和升级，可以减少系统故障和停机时间，提高系统的稳定性和可用性。
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安全 相关 （ Biblioteka ｔ— ｌ ａ ｔ ｓ ｅ ｒ ｅ ｎ） ａ ｙｅｖ 系统 ：单 个缺 陷或 失效 与第 二
个缺 陷或 失效 会造 成危 险的故 障 ，如 石化 行业 的安 全仪表 系统 。
・
非 安 全相 关（ ｔ ｒｅｅ ｃ — ｅ ） ｉ ｅ ｆｒｎ ｅｆ ｅ系统 ：即使 多个 缺 陷或 失 ｎ ｒ
效也 不致 造成 危险 的故障 。 对 安全 要 求最 高 的安全 关 键 系统 ，必然 为实 现 其安 全要 求 而
最耗 费 时 间 、成本 最高 ，认证 的过程 和 程序 最 复 杂 。对 安全 的 要 求相 对 较低 的安 全 相关 系统 ，以 及 对安 全要 求 更 低 的非 安全 相 关 系统 ，相 应在 时 间、成 本和认 证 所耗 费的 努 力逐级 递减 。
员 会 常 务 委 员 ， 中 国 自动 化 学 会专
家 咨 询委 员 会委 员 ，上 海 市 自动化
功 能安 全 》是 一 个宏 标 准 ，规 范 了满足 安 全相 关 系统功 能 安全 的
基 本要 求 和规 则 。通 过应 用 严格 的 系统 性 的过 程 ，以 可追 溯性 、
关 键性 分析 、验 证（ｅｍｃｔ ｎ和 确认 （ａｉａ ｏ ） ｖｒ ａ ｏ ） ｉ ｖｌ ｔ ｎ的程序 为重 点 ， ｄｉ 来 评 估 是 否满 足功 能 安 全 的标 准 要 求 。Ｉ Ｃ ０ 标 准 的 一个 重 Ｅ ６ ８ ｌ ５
在 不 同应 用领 域更 细化 和 具体 实现 功 能安 全 ，又开 发 了进 一 步 的规范 ，如 ：
・
实现 机械 功能 安全 要求 的基 本规 范ＩＣ６０ １ Ｅ ２６ ； 实现 过程 功能 安全 要求 的基 本规 范ＩＣ６５ １ Ｅ １１ ；
实现 核 电功能 安全 要 求的基 本规 范Ｉ Ｃ ６ ５ ３ Ｅ １１ ；
・
文希 望 从功 能安 全 的基 本 概念 出发讨 论 怎 么才能 切 实实 现控 制 系
统的 概念安 全 。
・
ＩＣ６ ５８—：确 定安 全完 整性等 级 的方法 示例 ； Ｅ １０ ５
・ Ｉ Ｃ ６ ５ ８— ：Ｉ Ｃ ６ ５ ８２ ｎ Ｃ６ ５ ８３ Ｅ １ ０ ６ Ｅ １ ０ —￣ Ｉ １ ０ — 的应用 指南 ； Ｅ Ｉ Ｃ ６ ５ ８— ：技 术和 措施 概述 。 Ｅ １０ ７
中 国 委 员会 主席 。长 期 从 事 现场 设 备 的无线 通信 等方 面的研 究 。
ＩＣ６５ ８ Ｅ １０ 共有 ８ 个部 分 ，即 ：
・ ＩＣ６ ５８ ０ Ｅ １ ０ — ：功能 安全 Ｓ Ｉ Ｃ ６ ５ ８ ＨＥ １ ０ ； ・ ＩＣ６５ ８ １ Ｅ １ ０ — ：一般 要求 ； 从实 现过 程功 能安 全要 求的 基本 规范Ｉ Ｃ ６ ５ １ 给 出过程 工 Ｅ １ １所 ・ Ｉ Ｃ ６ ５ ８— ：电气／ Ｅ １０ ２ 电子 ／ 编程 电子安 全相 关 系统 的要 可
图１ 工厂安全保护 防灾结构体系
４ ０
自 动化 博览
２ １年１ ￣－ ００ ２ ］ ： ｌ Ｊ
险 的故障 ，如 核 电站 原子 反应 堆 的停堆 系统 。
・
安 全 相关 系 统的 技 术基 础 范 围可以 十 分广 泛 ，包 括 电气 、 电
子 、可 编程 电子 、液 压和 气 动等 。
・
・
・ 实 现医疗 设 备的功 能安 全 要求 的基本 规范Ｉ Ｃ６ ６ １ Ｅ ０； ０
・
实 现铁 道运输 安全 的规 范Ｅ ５ １ ８ Ｎ ０ ２ ；
２ 控 制 系统功 能安 全的 基本概 念
安全 系统 的关 键性 分多 个层次 ：
・
安 全关 键（ ｆｔ— ｉｃ１ ｓ ｅ ｃ ｔ ａ 系统 ：单个 缺 陷或失效 会造 成危 ａ ｙ ｒｉ ）
在 Ｉ Ｃ ６ ８ Ｅ １ ０ 的标 准 中 ，对石 化和 化 工 行 业广 泛 应 用的 安 全 ５ 相关 系统 有着 严格 的定 义和要 求 ：
・
必须 在受 控装 置Ｅ ｌ近 风险 或危 险 状态 情况 下 ，能执 ｕｃｌ ￣
行 所 要求 的安全 功能 ，使 Ｅ Ｃ Ｕ 达到 或保 持安 全状 态 ；
・
依 靠 安 全 相 关 系 统 本 身 ，或 与其 它Ｅ ＥＰ 安 全 相 关 系 ／／Ｅ
图２ Ｉ￣ 安全阀配合使用的化工加热搅拌 系统 的Ｐ Ｄ ＳＳ ｎ ＆Ｉ
统 、其 它技术 的安 全 相 关 系统 或外 部 风 险降 低 设施 共 同作 用 ，达 到 所要 求 的安全 功能 必需 的安 全完 整性 。例 如 图２ 示的 一个 化工 所
求；
业 中工厂安 全保 护 防灾结 构体 系 （ 图１ ，可 以清晰 地看 出安全 见 ）
仪表控 制 系统 Ｓ Ｓ 过程 工业 预防 灾害 和减 灾的 两个 重要环 节 ，确 Ｉ是 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 。本
・ Ｉ Ｃ ６ ５ ８— ：软 件要 求 ； Ｅ １０ ３ ・ Ｉ Ｃ ６ ５ ８— ：定 义和缩 略语 ； Ｅ １０ ４
要 突 破就 是 制订 了一整 套 完整 的开 发程 序 和 一 系列 的技 术措 施 ，
学 会 常 务理 事 ， 中 国仪 器 仪 表学 会
专家 委 员会委 员，Ｐ Ｃ ｐ ｎ Ｌ ｏ ｅ 国际组织
通 过 严格 的 质量 管 理与 全 生命 周期 的程 序 控 制 ，达 到实现 避 免故 障 、排 除故 障及 一定 程度 上容 许故 障的 目的 。
专冢 分 析
上海工业 自动化仪 表研究院 彭瑜
ｌ 控 制 系统 功 能安 全 的国际标 准
Ｉ Ｃ ６ ５ ８Ｇ ０ ３ 电子／ 气／ 编程 电子安 全相 关系统 的 Ｅ １ ０ ／ Ｂ ２ ４ ８《 电 可
彭 瑜 ， 男 ， 中 国 自动 化 学 会理 事 ， 中 国 自动 化 学 会 仪 表 和 装 置专 业委