重要工业控制系统基本情况
工业生产过程中的自动化控制系统
工业生产过程中的自动化控制系统一、引言自动化技术在当今工业生产中发挥着越来越重要的作用。
工业生产过程中的自动化控制系统是指通过计算机或其他设备控制工业生产中的各种设备和机械实现生产自动化。
本文将深入探讨工业生产过程中的自动化控制系统的原理与应用。
二、自动化控制系统的基本原理自动化控制系统通过传感器、执行器和控制器组成，实现对工业生产环境中的物理量的测量、处理和控制。
传感器用于感知物理量，例如温度、压力、流量等。
执行器用于控制设备和机械的运动，例如电动机、气动执行机构等。
控制器则负责处理传感器收集到的数据并产生控制信号，以实现对执行器的控制。
三、自动化控制系统的分类根据不同的应用场景和需求，自动化控制系统可以分为以下几类：1. 过程控制系统：用于控制化工、石化、电力等过程工业的生产过程，保持系统在预定范围内工作。
2. 离散控制系统：用于控制离散制造工业中的生产过程，例如汽车制造、机械制造等。
3. 机器人控制系统：用于控制工业机器人的运动和操作，广泛应用于汽车制造、电子组装等行业。
4. 智能化控制系统：利用人工智能、机器学习等技术实现对工业生产过程的智能化管理和控制。
四、自动化控制系统的关键技术1. 传感技术：传感器是自动化控制系统的重要组成部分，能够将物理量转化为电信号。
目前常用的传感技术包括压力传感技术、温度传感技术、流量传感技术等。
2. 控制算法：控制算法是自动化控制系统中的核心部分，能够根据传感器数据生成控制信号，如PID控制算法、模糊控制算法等。
3. 通信技术：自动化控制系统需要实现设备和机械之间的通信，常用的通信技术包括以太网、无线通信等。
4. 可靠性技术：工业生产过程需要保证系统的可靠性和安全性，因此可靠性技术十分重要，如备份系统、故障诊断技术等。
五、自动化控制系统在工业生产中的应用1. 提高生产效率：自动化控制系统可以减少人工操作，提高生产效率和产量，减少人为操作误差。
2. 降低生产成本：自动化控制系统可以减少人工成本，提高生产效益，降低生产成本。
工业控制系统的现状
统 的 现 状
线Ｆ （ｏｎ ａ ｉｎＦ ｅ ｄ ｕ） 控制局域网络Ｃ Ｎ Ｃ ｎ ｒ ｌｅ ＦＦ ｕ ｄ ｚｏ ｉ ｌｂ ｓ 、 Ａ （ｏ ｔ ｏ ｔ ｌ Ａｅ ｅｗ ｒ） ｒ ａ Ｎ ｔ ｏ ｋ 、局部操作 网络 Ｌ ｎ Ｗ ｒ ｓ Ｌ ｃ ｌ Ｏ ｅ ａ － ｏ ｏ ｋ （ｏ ａ ｐ ｒ ｔ
ｉｇ Ｎ ｔ ｏ ｋ 、 ｎ ｅ ｗ ｒ ） 过程现场总 线Ｐ ｏ ｉｕ （ｒｃ ｓ ｉ ｌｂ ｓ ｒ ｆ ｂ ｓＰ ｏ ｅ ｓＦ ｅ ｄ ｕ） 和｝ Ｔ 协议 （ｉｈａ ｄｒｓａ ｌ ｅｏ ｅＴａ ｓｕｅ ） １ｇｗｙＡｄｅｓｂｅＲｍｔ ｒｎｄｃｒ 以 Ｉ 及 Ｄ ｖｃＮ ｔ Ｃ ｎｒｌｅ 、 — ＮＴ 多种现场总 线标 准并 ｅｉｅｅ 、 ｏｔｏＮｔ Ｐ Ｅ。
教 授将人 工智能引入到学 习控 制系统 中，接着 Ｌ ｏ ｄ ｓ和 ｅｎｅ 工
势就是模块化 ， 它可 以将复杂的大 问题轻松的划分为若＝个 ｆ ： 容易解决的小问题。 高效的软件构架能与计算机、 仪器仪表
பைடு நூலகம்
Ｍｎｅ 提 出了 “ ｅ ｄｌ 智能控 制” 的概念 以来 ， 智能控制的研究进 人了迅速发展的阶段， 到了８ 年代中期， Ｏ 智能控制作为一门
一
础，具有感知环境 不断获得信息以减少不确定性和计划， 产生以及执行控制行为能力的工业控制系统。
相对于传统的工业控制系统而言， 智能控制系统直接模
拟人的经验完 成操作 ， 它不但解决 了对不确 定系统无法建模 的难题 ，还为复杂 的非线性系统 提供 了行 之有效 的解决方 法 智能控制系统具有 足够 的人的控制思想，具有 自 习、 学 自 适应 自协调 自 补偿 和 自修复等能力，可以通过智能设 备 自动的进行对被控对象 的控 制。 关于智能控制 （ 自适应控制 、 糊控制 、 模 专家控制 、 神 经 网络控制等 ） 理论和应用的研究 已经 成为工业控制领域的 一个热点 ， 它为处理实际系统 的不确 定性 和非线性提供 了新 的思路， 其独特的 自治能力避免 了在研究上述 系统时必须提 出的一些不切实际 的假设 。 另外实现控 制系统 的智能化还能 低成本地提高复杂系统 的控 制性 能。 ３ 结束语 基于虚拟仪器的控制系统的出现代表着 以硬件为主的传 统测控系统到 以软件为主的 测控 系统 的根本性转变 ， 它实现 了软硬件的无缝集合 ， 电子测量技术 与计 算机技术深层 次 是 的结合，是具有很好 发展 前景 的新一 代测控系统 。 现场总线控制系统是顺应工业控 制系统 网络化的潮流， 它的应用使系统具有较好 的开放性 和互操作性， 实现 了结构 上的彻底分散 。 工业控 制系统将朝着现场总 线控 制系统的方 向发展 。 智能控制系统在解决复杂 系统 问题 时体现 出突 出优势， 随着智能控制理论和应用的不断 深入 ，智能控制前景广 阔。
重要工业控制系统基本情况调查表及说明填表
附件：重要工业控制系统基本情况调查表及说明填表单位：（盖章）填报日期：年月日填报说明一、调查范围本调查表中的重要工业控制系统是指在钢铁、有色、化工、电力、天然气、装备制造、环境保护、城市供水供气供热以及其他与国计民生紧密相关的领域中建设应用，采用数据采集监控、分布式控制、过程控制、可编程逻辑控制等技术，对生产设备进行状态监测、调度控制的系统。
对于一旦出现问题，可能导致等级安全事故的工业控制系统为本次调查对象。
其中，以可能导致以下后果之一的工业控制系统为主要调查对象。
1. 3人以上死亡或10人以上重伤；2. 1000万元以上直接经济损失；3. 影响10万人（含）以上正常生活；4. 对国家安全、社会秩序、经济建设和公共利益产生重大影响和严重后果。
5. 影响本单位正常生产经营活动产生无法有效提供产品、服务等严重后果。
二、保密要求根据填写内容敏感程度确定是否涉密，并在调查表上明确标识。
三、填报要求1. 工业控制系统因在各行业的应用场景不同而类型不同。
填表单位仅填写自身运营的工业控制系统相关情况，无某系统类型则调查表二中相应类型的表格可不填写。
2. 表格中下划线表示需要填写的详细情况，可出格填写或另外附纸。
3. 报送材料需加盖单位公章。
以下填报材料涂红部分属于填报重点，图黄部分是填报重点说明。
工业控制系统信息安全管理情况调查表一一、运营单位基本情况2按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。
3按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：（1）全部资产归国家所有的（非公司制）国有企业；（2）全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；（3）由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。
4包括港、澳、台资本和其他地区外资资本设立的独资或控股的独资公司、有限责任公司和股份有限公司。
工业控制的应用现状
工业控制的应用现状和发展趋势随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。
对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。
这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。
一分散控制系统(DCS)当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。
由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。
1. 应用现状DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。
20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。
虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。
而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。
现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
2. DCS存在的问题(1)1对1结构。
1台仪表，1对传输线，单向传输1个信号。
这种结构造成接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难。
(2)可靠性差。
模拟信号传输不仅精确度低，且易受干扰。
1-2.工业控制系统调研表
☐是☐否
是否对系统重要数据的完整性进行校验？
是否对系统重要数据的完整性进行校验？
☐是☐否
是否对系统重要数据的应用、流转等情况进行管理？
是否对系统重要数据的应用情况进行管理？
☐是☐否
是否对系统重要数据的流转情况进行管理？
☐是☐否
15
安全事件处置、报告、追责情况
是否制定信息系统网络安全事件处置操作手册？
受托单位是否是国外安全服务机构？
受托单位是否是国外安全服务机构？
☐是☐否
外包人员现场维护是否有本单位人员全程陪同？
外包人员现场维护是否有本单位人员全程陪同？
☐是☐否
是否每日对工控进行巡检？
是否每日对工控进行巡检？
☐是☐否
巡检记录是否保存完整并有专人进行核实？
巡检记录是否保存完整？
☐是☐否
巡检记录是否有专人进行核实？
型号
☐实时数据库
☐历史数据库
☐其他数据库
云桌面情况
是否部署☐是☐否
厂商
型号
系统服务情况
服务范围
☐全国☐跨省（区、市）跨_____个
☐全省（区、市）☐跨地（市、区）跨个
☐地（市、区）内
☐其他_____
服务对象
☐单位内部人员☐社会公众人员☐两者均包括
☐其他_____
系统数据
数据存储方式
☐本地存储☐异地存储☐云存储☐其他_____
☐是☐否
万元
4
网络安全保护策略制定情况
网络安全是否遵循国家、行业相关安全标准？
网络安全是否遵循国家、行业相关安全标准？
☐是☐否
是否制定了网络安全保护策略？
是否制定了网络安全保护策略？
工业控制系统物理安全的基本要求
工业控制系统物理安全的基本要求工业控制系统（Industrial Control System，简称ICS）是指用于监控和控制工业过程的计算机系统。
随着工业自动化的不断发展，ICS在现代工业中扮演着重要角色。
然而，由于ICS的特殊性质，其物理安全性成为保障工业系统正常运行的重要环节。
本文将介绍工业控制系统物理安全的基本要求，以确保工业系统的稳定和可靠运行。
一、访问控制访问控制是保护工业控制系统物理安全的基本要求之一。
只有授权人员才能进入控制系统的物理区域。
为了实现访问控制，可以采取以下措施：1. 设立门禁系统：在控制区域的入口处设置门禁系统，只有持有授权卡或密码的人员才能进入。
2. 视频监控：在关键区域安装监控摄像头，对进出人员进行实时监控和录像存档。
3. 双因素认证：除了使用卡片或密码，还可以采用生物特征识别等双因素认证方式，提高安全性。
二、安全防护设施安全防护设施是保障工业控制系统物理安全的重要手段。
以下是常见的安全防护设施：1. 防火墙：在控制系统与外部网络之间设置防火墙，控制网络流量，防止未经授权的访问和攻击。
2. 安全门锁：对控制设备和机房门锁进行加固，防止非法入侵。
3. 监测系统：安装温度、湿度、气体等监测设备，及时发现异常情况并采取相应措施。
4. 抗干扰设备：为关键设备提供稳定的电源和电磁屏蔽，防止外部干扰对系统产生影响。
三、灾难恢复能力灾难恢复能力是工业控制系统物理安全的重要方面。
以下是提高灾难恢复能力的要求：1. 备份与恢复：定期对控制系统的配置文件、数据库等关键数据进行备份，并建立完善的数据恢复机制。
2. 灾难演练：定期进行灾难演练，检验灾难发生时的应急响应能力和恢复能力。
3. 冗余系统：在关键设备和系统上建立冗余备份，确保在故障发生时能够无缝切换并保持系统正常运行。
四、供电和接地系统供电和接地系统是保障工业控制系统稳定运行的重要要求。
以下是相关要点：1. 备用电源：为关键设备提供备用电源，防止断电造成的系统瘫痪。
工业控制系统信息安全自查表
附件工业控制系统信息安全自查表填表说明一、组成结构本表包含三个分表：(1)工业控制系统信息安全检查情况汇总表(2）工业控制系统运营单位基本情况表（3）工业控制系统信息安全自查表二、填写对象各分表填写责任人如下:（1）工业控制系统信息安全检查情况汇总表：由各地经济和信息化主管部门指定专人负责汇总填写。
(2）工业控制系统运营单位基本情况表：由各工业控制系统运营单位指定专人负责填写。
（3）工业控制系统信息安全自查表：由工业控制系统运营单位的各工业控制系统负责人填写。
表1 工业控制系统信息安全检查情况汇总表1 重要工业控制系统是指与国家安全、国家经济安全、国计民生紧密相关的，如钢铁、有色、化工、装备制造、电子信息、核设施、石油石化、电力、天然气、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工业生产领域中的工业控制系统。
2 工业主机是指工业生产控制各业务环节涉及组态、操作、监控、数据采集与存储等功能的主机设备载体，包括工程师站、操作员站、历史站等。
表2 工业控制系统运营单位基本情况表注1：工控系统基本情况可另附表说明.注2：此处工业控制系统的划分原则为1)具体的完整的工业控制系统：以企业工业自动化生产过程为基础，属于企业的一个自动化生产全过程或一个工业自动化生产装置;或者是2）工业控制系统中相对独立的一部分：以企业工业自动化生产过程的局部环节为基础，属于企业的一个自动化生产全过程或一个工业自动化生产装置的工业控制系统中的相对独立的且物理边界清晰的某个安全区域或通信网络。
1 按照《国民经济行业分类》（GB/T4745—2011）规定填写。
2 按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织组织利用国有资产举办的,从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。
3 按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：(1)全部资产归国家所有的（非公司制）国有企业；（2）全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；（3)由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。
PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点
前景
DCS取代了PLC或者说是PLC取代了DCS，显然都 是不合适的。 结论： 现场总线控制系统FCS的出现，数字式分散控 制DCS并不会消亡，而只是将过去处于控制系统 中心地位的DCS移到现场总线的一个站点上去。 也可以这样说，DCS处于控制系统中心地位的局 面从此将被打破。今后火电厂的控制系统将会是： FCS处于控制系统中心地位，兼有DCS系统哲学的 一种新型控制系统。
通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一 个特定DCS系统的相对优点与弱点。 （1）系统能处理多少I/O信息。 （2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。 （3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。 （4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。 （5）数据公路的最大允许长度是多少。 （6）数据公路能支持多少支路。 （7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件 （可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。
三大系统差异要点（DCS）
DCS DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路 是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务 是为系统所有部件之间提供通信网络，因此， 数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性 和安全性。
数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电 缆或光纤电缆。
三大系统差异要点（DCS）
三大系统差异要点（DCS）
为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余 数据公路。 为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和 检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证 所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据 一样。 目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步 的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数 据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系 统。
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重要工业控制系统基本情况
调查表
填表单位：（盖章）填表时间：年月日
填表说明
一、调查范围
本调查表中的重要工业控制系统是指在核设施、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、城市供水供气供热以及其他与国计民生紧
密相关的领域中，一旦出现安全事故可能导致以下后果之一的工业控
制系统：
（1）10人以上死亡或50人以上重伤；
（2）5000万元以上直接经济损失；
（3）影响100万人正常生活；
（4）对国家安全、社会秩序、经济建设和公共利益产生重大影响。
二、保密要求
根据填写内容的敏感程度确定调查表密级，并在调查表上明确标识。
三、填写要求
工业控制系统在各行业的应用场景不同而类型不同，填表单位应选择本单位所运营的工业控制系统类型填写，无某系统类型无需填写。
一、运营单位基本情况
单位信息单位全称法人代表
通讯地址省市（县/区）
单位网址邮政编码
所属行业1销售收入
经济类型
□国有事业单位2
□国有及国有控股企业3（□中央□地方）
□股份制企业□外商及港澳台投资企业4
□集体企业□民营企业
□其他：
联系人姓名职务所属部门工作电话电子邮件传真
系统小计
系统类型系统数量
数据采集与监控(SCADA)系统套分布式控制系统(DCS)套可编程控制器(PLC)套其他系统套
1按照《国民经济行业分类》（GB/T4754-2011）规定填写。
2按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。
3按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：(1)全部资产归国家所有的(非公司制)国有企业；(2)全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；(3)由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。
4包括港、澳、台资本和其他地区外资资本投资设立的独资或控股的独资公司、有限责任公司和股份有限公司。
二、重要工业控制系统情况
（一）数据采集与监控（SCADA）系统
基本信息系统名称功能描述启用时间集成厂商
设备情况
SCADA
系统
硬件厂商及型号：
1、
2、
控制软件厂商及版本：数据
服务器
硬件厂商及型号：
数据库软件厂商及版本：通信设备厂商及型号：
远程终端设备
（RTU）
硬件厂商及型号：
1、
2、
组网情况
简况
完全物理隔离：□是□否，与网络连接
无线接入：□是□否
系统结构（请另附页）
注：多套系统可复印分别填写。
（二）分布式控制系统（DCS）
基本信息系统名称功能描述启用时间
设
备情况DCS
硬件厂商及型号：
1、
2、
组
网情况
简况
完全物理隔离：□是□否，与网络连接
无线接入：□是□否
系统结构（请另附页）
注：多套系统可复印分别填写。
（三）可编程控制器（PLC）
基本信息系统名称功能描述启用时间
设
备情况PLC
设备厂商及型号、台套数
1、
2、
组网情况
简况无线接入：□是□否系统结构（请另附页）
注：多套系统可复印分别填写。
（四）其他系统
基本信息系统名称功能描述启用时间
设
备情况系统设备
设备类型、名称、厂商及型号、台套数
1、
2、
组
网情况
简况
完全物理隔离：□是□否，与网络连接
无线接入：□是□否
系统结构（请另附页）
注：多套系统可复印分别填写。