工業互聯網安全測試技術《工業互聯網安全測試技術》課程組

IndustrialInternetSecurityTestingTechnology傳統網絡控制協議和現場總線協議第5章工控通信協議安全測試0101傳統控制網絡協議01傳統控制網絡協議(1)CCS計算機控制系統(ComputerControlSystem，簡稱CCS)是應用計算機參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯系，以獲得一定控制目的而構成的系統。01傳統控制網絡協議(2)CCS的組成工業控制機硬件包括計算機、過程輸入輸出接口、人機接口、外部存儲器等。軟件系統是能完成各種功能計算機程序的總和，通常包括系統軟件跟應用軟件。生產過程包括各行各業的生產場景。01傳統控制網絡協議(3)CCS的應用直接數字控制系統監督計算機控制系統數據采集系統這個系統根據生產過程的工況和已定的數學模型，進行優化分析計算，產生最優化設定值，送給直接數字控制系統執行。在這種應用中，計算機只承擔數據的采集跟處理工作，而不直接參與控制。計算機根據控制規律進行運算，然后將結果經過過程輸出通道，作用到被控對象，從而使被控變量符合要求的性能指標。01傳統控制網絡協議(2)DCS的定義DCS是分布式控制系統（DistributedControlSystem）的英文縮寫，是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機，通信、顯示和控制等技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態方便。01傳統控制網絡協議(2)DCS的結構過程級操作級管理級過程級主要由過程控制站、I/O單元和現場儀表組成，是系統控制功能的主要實施部分。操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統的操作和組態。管理級主要是指工廠管理信息系統（MIS系統），作為DCS更高層次的應用，目前國內行業應用到這一層的系統較少。01傳統控制網絡協議(2)DCS的發展歷程第一階段1975-1980年①采用微處理器為基礎的控制單元，實現分散控制，有各種各樣的算法，通過組態獨立完成回路控制，具有自診斷功能。②采用帶CRT顯示器的操作站與過程單元分離，實現集中監視，集中操作。③采用較先進的冗余通信系統。第二階段1980-1985①微處理器的位數提高，CRT顯示器的分辨率提高。②強化的模塊化系統。③強化了系統信息管理，加強通信功能。第三階段1985年以后①采用開放系統管理。②操作站采用32位微處理器。③采用實時多用戶多任務的操作系統。01傳統控制網絡協議(2)DCS的特點開放性高可靠性協調性靈活性01傳統控制網絡協議(3)FCS的定義現場總線控制系統（FieldbusControlSystem,FCS）是近年來迅速發展起來的一種工業數據總線，它主要解決工業現場的智能化儀器儀表、控制器、執行機構等現場設備間的數字通信以及這些現場控制設備和高級控制系統之間的信息傳遞問題。01傳統控制網絡協議(3)FCS的組成控制系統管理系統測量系統包括監控組態軟件、維護軟件、仿真軟件和設備管理軟件。通過組態軟件完成功能塊之間的連接，在網絡運行過程中對系統實時監控和采集數據采用數字信號，具有高分辨率、高確定性等特點，具有儀表設備的狀態信息，可以對處理過程進行調整可以提供設備自身及過程的診斷信息、管理信息、設備運行狀態信息、廠商提供的設備制造信息等01傳統控制網絡協議(3)FCS的特征全數字化通信開放型的互聯網絡互可操作性與互用性系統結構的高度分散性通信線供電01傳統控制網絡協議(4)FCS和DCS的區別開放性集成度操縱設備結構信號系統D