工业无线控制网络的架构和安全性的实现
工业控制网络知识点总结
工业控制网络知识点总结一、工业控制网络的概念工业控制网络是指用于工业自动化领域的数据通信系统，其目的是实现对生产设备、工艺过程和生产信息的监控和控制。
工控网络主要包括传感器、执行器、PLC、DCS、SCADA系统等组成部分。
工控网络的设计目标是提高生产效率、降低生产成本和提高生产安全性。
二、工业控制网络的特点1. 实时性：工控网络需要能够实时响应生产过程的变化，及时更新数据和控制设备。
2. 可靠性：工控网络对通信的可靠性要求非常高，因为生产过程中可能会遇到各种干扰和故障，需要能够确保数据传输的准确性和完整性。
3. 安全性：工业控制网络需要能够防范各种网络攻击和恶意操作，保证生产过程的安全性和稳定性。
4. 实时性：工控网络需要能够实时响应生产过程的变化，及时更新数据和控制设备。
5. 可扩展性：工控网络需要能够根据生产需求进行扩展和升级，灵活适应不同的生产环境和设备组合。
三、工业控制网络的组成部分1. 传感器和执行器：传感器用于采集环境参数，例如温度、压力、流量等；执行器用于对生产设备进行控制，例如电动阀门、马达、启动器等。
2. PLC（可编程逻辑控制器）：PLC是工控网络的核心设备，用于实现对生产过程的自动控制。
PLC能够根据预先编制的程序对输入信号进行处理，并输出控制指令，实现对执行器的控制。
3. DCS（分布式控制系统）：DCS是用于对生产过程进行集中监控和控制的系统，通常包括多个控制节点和界面站，能够实现对整个生产线的远程控制。
4. SCADA系统：SCADA系统是用于对生产现场进行实时监控和数据采集的系统，能够通过图形界面对生产现场进行动态显示和实时数据查询。
四、工业控制网络的通信协议工业控制网络使用的通信协议通常包括有线和无线两种类型，其中有线协议主要用于固定式设备的数据通信，无线协议主要用于移动设备和无线传感器网络的数据通信。
1. 有线通信协议（1）Profibus：Profibus是一种用于工业自动化领域的现场总线通信协议，适用于实时数据传输和设备控制。
工业无线网络架构指南
覆盖整个车间的可视性。 无线远程传感器能帮 助企业监控各种环境条件。只要问题刚刚露出 苗头，这些传感器就会触发报警，以提醒生产 管理人员。然后管理人员就能迅速解决问题， 避免出现长时间停机。
移动办公。 生产部门的领导们不再需要把自己 禁锢在办公室里。无线网络实现了整个厂区的 互连，也就是说，生产团队无需离开车间，就 可以在任何时间，通过平板电脑或手持设备获 得需要的信息。
但实际上，在生产区中部署无线网络不像在办公区那么简单。 在工业环境中要考虑一系列特殊的问题，比如建筑结构、温 度、以及信号传播。要克服这些挑战，就需要一个与众不同 的解决方法。
部署可靠、高效的工业无线网络虽然是可行的，但却需要周 密的规划。虽然部署过程比在企业办公环境中要复杂的多，但 借助专用的工业无线网络ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ备和设计，还是可以顺利完成的。
成败的关键。有效的现场调查有助于确定无线网络
项目计划的关键要素，包括天线、接入点的安排、安
全性、可用性、以及各种潜在问题。
每种工业生产环境都面临不同的难题。从富有挑战性的建筑布局到恶劣的环境条件，形形色色的问题层出不穷。而且，如果企业没有将这些条件考虑全面， 那么就可能造成无线网络部署失败。
关键设备标准入口防护1电气设备分类2
01.部署工业无线网络带来的业务收益
实现人与机器的互连。高效的无线网络技术将生 产人员从狭小的控制室里解放了出来，他们可以 通过手持装置跟踪关键数据，并收到设备发出的 实时提醒信息。生产部门的领导可以快速响应， 执行后续动作。他们可以立即联系专业人员，紧 密协作，共同解决发现的任何问题。这样一来， 决策速度大大加快，从而减少了停机时间。
自 2012 年 Gartner 推出有线和无线局域网接入基础设施魔力象限报告以来， 思科一直位列领导者象限，这证明思科既拥有长远愿景，又拥有将创新转化为 实际产品的执行力。通过不断推出独特的功能，思科始终处于网络转型的最前 沿。例如，SD-Access Fabric 提供了一种创新的方法，支持在整个庞大的有 线或无线网络中应用单个一致的策略。而 Catalyst 9000 系列交换机则专为实 现基于意图的网络而构建。此外，思科还携手苹果，通过诸如 FastLane 和丰 富客户洞察等特性，使网络能够为 iOS 和 macOS 用户带来最佳体验。通过持续推陈出新，思科始终走在行业最前沿，不断巩固着自身的领导地位。Flexible Radio Assignment —— 特性可自动调整您的无线网络，以满足更 高的容量需求。Mobility Express —— 支持免控制器部署无线网络，将部署便利性与经济性 完美结合。思科的 Connected Mobile Experiences（CMX）和 Hyperlocation 及 Cisco Beacon Point 通过误差小于三米的精确定位，可提供近乎实时的 分析和互动。Cisco Beacon Point 采用易于部署和管理的虚拟BLE 信标， 可支持高级导航和邻近营销（Proximity Marketing）。思科的优势不仅体现在我们的产品组合和 Cisco DNA 的规模，还体现在 思科软件定义接入（SDA）的稳定性。SDA 能够与其他网络服务协同工 作，包括思科身份服务引擎（ISE）和思科 Stealthwatch 等，能够有效解 决物联网细分、加密流量分析和最终用户安全等问题。同样，随着交换产 品线的扩展，思科对Cisco Catalyst 9000 系列的高性能充满信心，这在 报告中也被视作一项重要优势。
工业控制网络技术基础
工业控制网络技术的发展历程
早期的工业控制网络技术主要基于模 拟信号传输，随着技术的发展，逐渐 演变为数字信号传输。
近年来，随着物联网、云计算和大数 据等技术的快速发展，工业控制网络 技术也得到了不断升级和完善。
工业控制网络技术的应用场景
工业控制网络技术广泛应用于能源、化工、制造、交通等领域的自动化生产过程中。 在智能制造、智能物流、智能监控等领域，工业控制网络技术也发挥着重要作用。
工业控制网络技术基础
• 引言 • 工业控制网络技术基础知识 • 工业控制网络技术实现方式 • 工业控制网络安全防护 • 工业控制网络技术的发展趋势
01
引言
工业控制网络技术的定义
01
工业控制网络技术是指用于连接 和控制工业生产过程中的各种设 备、传感器和执行器的网络技术 。
02
它通过实时、可靠的数据传输和 控制系统，实现了对工业过程的 精确监测和控制，提高了生产效 率和安全性。
工业控制网络的设备
01
02
03
网络交换机
用于连接各个设备和系统， 实现数据传输和通信。
网关
用于实现不同协议之间的 转换，以实现设备和系统 之间的互操作性。
服务器和客户端
用于存储、处理和监控数 据，实现远程管理和控制。
03
工业控制网络技术实现方式
现场总线技术
现场总线技术是工业控制网络 中的重要组成部分，它是一种 用于连接现场设备与控制系统
工业控制网络的通信协议
Modbus协议
一种串行通信协议，用于连接工业电子设备。
EtherNet/IP协议
一种工业以太网协议，支持实时数据传输和设备 管理。
ABCD
Profinet协议
工厂无线覆盖方案
第1篇
工厂无线覆盖方案
一、项目背景
随着工业自动化和信息技术的不断发展，工厂无线网络覆盖已成为提高生产效率、优化管理流程的重要手段。为满足工厂在生产、办公、仓储等环节对无线网络的需求，特制定本无线覆盖方案。
二、项目目标
1.实现工厂内部无线信号全面覆盖，确保信号稳定、高速、安全。
2.满足工厂生产、办公、仓储等环节的无线网络需求，提高生产效率和管理水平。
4.对工厂员工进行无线网络使用培训，确保员工能够熟练使用无线网络。
五、后期维护
1.定期对无线网络进行巡检，发现问题及时解决。
2.根据工厂需求，对无线网络进行调整和优化。
3.定期对无线设备进行升级，确保网络性能。
4.建立完善的无线网络管理制度，确保网络运行安全稳定。
本方案旨在为工厂提供一套合法合规、高效稳定的无线网络覆盖方案，以提高工厂生产效率和管理水平。在实施过程中，需根据实际情况进行调整和优化，确保项目顺利推进。
第2篇
工厂无线覆盖方案
一、前言
随着工业4.0时代的到来，无线网络已成为工厂提高生产效率、实现智能管理的重要基础设施。为确保工厂各区域无线信号的稳定与全面覆盖，特制定本方案，旨在提供一套详尽、合规的无线覆盖策略。
二、项目目标与需求
1.目标
-实现全工厂范围内的无线信号无缝覆盖。
-确保无线网络的高可用性、高稳定性及高安全性。
3.确保无线网络系统合法合规，满足国家和行业的相关规定。
三、设计方案
1.无线网络架构
采用AC+AP的无线网络架构，其中AC（无线控制器）负责统一管理AP（无线接入点），实现无线信号的覆盖。
2.无线接入点部署
根据工厂的平面布局和实际需求，合理部署无线接入点。以下为建议的部署方案：
工业级wifi方案
工业级wifi方案1. 引言随着工业自动化的发展和智能化的需求增加，工业级wifi方案成为许多企业和工厂所追求的目标。
工业级wifi方案旨在提供稳定可靠的无线网络连接，以满足工业设备之间的通信需求。
本文将介绍工业级wifi方案的特点、应用场景、设计要点以及未来发展趋势。
2. 特点工业级wifi方案与普通家用wifi方案相比，具有以下特点：1.稳定性：工业级wifi方案采用专业级硬件设备和技术，能够在恶劣的工业环境中保持稳定的无线连接，抵抗电磁干扰和温度变化的影响。
2.可靠性：工业级wifi方案提供高可靠性的数据传输，确保数据的准确性和完整性。
通过采用冗余设计、信号覆盖增强和自动网络切换等技术，提高了系统的可靠性。
3.安全性：工业级wifi方案采用先进的安全机制，如WPA2-Enterprise认证、AES加密等，保护无线网络免受未经授权的访问和攻击。
4.扩展性：工业级wifi方案支持多设备同时连接，能够满足工厂内大量设备的无线通信需求。
同时，支持无线网络的扩展和覆盖范围的扩大，以适应不断变化的工厂布局和需求。
3. 应用场景工业级wifi方案广泛应用于各个行业的工业自动化和物联网应用中，具体应用场景包括但不限于：1.智能制造：工业级wifi方案可以连接和监控工厂中的各类智能设备，实现设备之间的数据交换和协同工作，提升生产效率和质量。
2.物料管理：通过工业级wifi方案，可以实时追踪和管理物料在生产线上的流动情况，提高仓储和物料管理的效率和准确性。
3.设备监控：工业级wifi方案可以实时监测和管理工业设备的运行状态和性能指标，及时发现并解决故障，避免设备停机造成的生产损失。
4.环境监测：通过工业级wifi方案，可以部署大规模的环境监测传感器网络，实时监测工厂内的温度、湿度、气压等环境参数，保障生产过程的正常进行。
4. 设计要点在设计工业级wifi方案时，需要考虑以下要点：1.选用合适的硬件设备：选择符合工业标准的无线路由器、无线接入点和无线网卡等设备，能够承受恶劣的工业环境和高负载的数据传输。
工业无线网络性能测试方法研究和实现
工业无线网络性能测试方法研究和实现姜德志;费敏锐;李昕【摘要】为了研究基于IEEE 802.15.4a的工业无线网络的实时通信性能,给出了基于该标准下的无线网络的实时性测试方法.设计了该方法的测试装置,实现了对该无线网络的实时性能指标的测试.测试结果表明,该测试方法可靠、稳定,能够有效地获取该无线控制网络的实时性能指标,为优化和改善工业无线网络通信提供了依据.%In order to research the real-time communication performance of the industrial wireless network based on CSS physical layer specifications of IEEE 802.15.4a standard, the test method for the real time performance of such network is given, and the test device based on this method has been designed for implementing the test of the performance index. The result of the test indicates that this method is reliable, stable and is able to effectively obtain the real-time performance indexes of this wireless control network; thus it provides basis for optimizing and improving communication performance of industrial wireless network.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2011(032)008【总页数】4页(P74-77)【关键词】实时性能测试;无线网络;数据通信;操作系统;嵌入式【作者】姜德志;费敏锐;李昕【作者单位】上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海市电站自动化技术重点实验室,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TP3920 引言近年来，中短程无线通信技术发展迅速，它正逐步渗透到工业控制领域，具有很好的应用前景。
工业互联网体系架构
工业互联网体系架构1.边缘计算层：边缘计算是指将数据的处理和分析推向网络边缘，减少数据的传输延迟和带宽占用。
在工业互联网中，边缘计算层可以将边缘设备（如传感器、PLC、机器人等）与云平台连接，实现实时数据采集、处理和分析。
边缘计算还可以支持设备和系统的自主决策和智能调度，提高生产效率和响应速度。
2. 通信传输层：通信传输层是工业互联网的基础，用于实现设备之间的网络连接和数据传输。
通信传输层包括有线和无线通信技术，如以太网、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
通过通信传输层，边缘设备可以与其他设备、运营商、云平台等进行数据交互和通信。
3.云计算和大数据层：云计算和大数据是工业互联网的核心技术，用于存储、处理和分析海量的数据。
在云计算和大数据层，工业互联网平台提供了数据存储、计算和分析的基础设施和服务，支持企业进行数据挖掘、预测分析、模型优化等工作。
通过云计算和大数据技术，可以实现对生产过程、设备状态、能源消耗、产品质量等信息的实时监控和分析，为企业提供决策支持和优化方案。
4.应用层：应用层是工业互联网的核心功能层，用于实现各类应用场景。
在应用层，工业互联网平台可以提供包括生产计划管理、设备维护管理、供应链管理、质量管理、产品追溯等一系列应用功能。
通过应用层，企业可以实现生产过程的智能化、自动化和协同化，提高生产效率和产品质量。
5.安全和隐私保护层：工业互联网的安全和隐私保护层是保证数据安全和业务运行的重要保障。
在这一层面上，工业互联网平台需要采用多层次、多角度的安全措施，如身份认证、访问控制、数据加密、安全传输等。
安全和隐私保护层还需要考虑法律法规和业界标准的要求，确保企业和用户的数据安全和隐私不受侵犯。
总结起来，工业互联网体系架构包括边缘计算层、通信传输层、云计算和大数据层、应用层和安全和隐私保护层。
这一架构将边缘设备、通信技术、云计算和大数据技术、应用功能和安全保障有机地结合在一起，实现了工业生产、管理和服务的协同和智能化。
工业和信息化部关于印发工业控制系统网络安全防护指南的通知
工业和信息化部关于印发工业控制系统网络安全防护指南的通知文章属性•【制定机关】工业和信息化部•【公布日期】2024.01.19•【文号】工信部网安〔2024〕14号•【施行日期】2024.01.19•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】工业和信息化管理综合规定正文工业和信息化部关于印发工业控制系统网络安全防护指南的通知工信部网安〔2024〕14号各省、自治区、直辖市、计划单列市及新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门，有关企事业单位：现将《工业控制系统网络安全防护指南》印发给你们，请认真抓好落实。
工业和信息化部2024年1月19日工业控制系统网络安全防护指南工业控制系统是工业生产运行的基础核心。
为适应新时期工业控制系统网络安全（以下简称工控安全）形势，进一步指导企业提升工控安全防护水平，夯实新型工业化发展安全根基，制定本指南。
使用、运营工业控制系统的企业适用本指南，防护对象包括工业控制系统以及被网络攻击后可直接或间接影响生产运行的其他设备和系统。
一、安全管理（一）资产管理1.全面梳理可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）、数据采集与监视控制系统（SCADA）等典型工业控制系统以及相关设备、软件、数据等资产，明确资产管理责任部门和责任人，建立工业控制系统资产清单，并根据资产状态变化及时更新。
定期开展工业控制系统资产核查，内容包括但不限于系统配置、权限分配、日志审计、病毒查杀、数据备份、设备运行状态等情况。
2.根据承载业务的重要性、规模，以及发生网络安全事件的危害程度等因素，建立重要工业控制系统清单并定期更新，实施重点保护。
重要工业控制系统相关的关键工业主机、网络设备、控制设备等，应实施冗余备份。
（二）配置管理3.强化账户及口令管理，避免使用默认口令或弱口令，定期更新口令。
遵循最小授权原则，合理设置账户权限，禁用不必要的系统默认账户和管理员账户，及时清理过期账户。