網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)和其安全問題-閱讀頁(yè)
2025-06-22 22:09本頁(yè)面
【正文】 心部件的邏輯運(yùn)算器，目前尚無產(chǎn)品獲得認(rèn)證，這極不利于我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家戰(zhàn)略安全?！ ∥覈?guó)與國(guó)外相比，在安全方面仍舊存在一些問題?！ ?)國(guó)外對(duì)功能安全理論研究比較深入，國(guó)內(nèi)剛剛起步，需要進(jìn)一步深入探討工業(yè)系統(tǒng)定量風(fēng)險(xiǎn)分析的方法，尤其是確定事故發(fā)生的頻率；目前對(duì)于安全儀表系統(tǒng)的評(píng)估側(cè)重于隨機(jī)硬件失效，對(duì)系統(tǒng)失效定量不夠，因此需要研究更完善的針對(duì)安全儀表系統(tǒng)本身的定量評(píng)估方法?！ ?)國(guó)外很多安全監(jiān)控產(chǎn)品已經(jīng)通過了功能安全產(chǎn)品第三方認(rèn)證，并加大功能安全產(chǎn)品的開發(fā)，而我國(guó)尚無經(jīng)過第三方認(rèn)證的功能安全產(chǎn)品。NCS中網(wǎng)絡(luò)的引入會(huì)帶來一些問題：傳感器發(fā)出的系統(tǒng)輸出信號(hào)和控制器發(fā)出的系統(tǒng)控制命令要通過網(wǎng)絡(luò)傳送，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬通常是有限的，因此可能會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不能同時(shí)傳輸所有信息的情況，這就需要引入調(diào)度策略來解決；在數(shù)據(jù)傳輸過程中，由于網(wǎng)絡(luò)的不確定性，傳輸?shù)男畔⒖赡鼙谎舆t甚至丟失；此外，由于網(wǎng)絡(luò)只能傳輸數(shù)字信號(hào)，傳感器采集的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過量化才能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送，這又將導(dǎo)致量化誤差的產(chǎn)生?！ ∠啾绕渌I(yè)控制系統(tǒng)，如DCS、PLC等，安全儀表系統(tǒng)(SIS)具有如下基本特征。安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程必須遵循IEC 61508，并應(yīng)通過獨(dú)立機(jī)構(gòu)(如德國(guó)TUV或美國(guó)的exida等)的功能安全評(píng)估和認(rèn)證，取得認(rèn)證證書，才能在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用?！ ?3)全面的故障自診斷能力 SIS的安全完整性要求還包括避免失效的要求和系統(tǒng)故障控制的要求，同時(shí)，構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)部件均需明確故障診斷措施和失效后的行為。SIS的硬件具有高度可靠性，能承受大多數(shù)環(huán)境應(yīng)力，如現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾等，從而可以較好地應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境?！ ?5)事件順序記錄功能 為了更好地進(jìn)行事故分析與事后追憶，SIS一般具有事件順序記錄SoE(sequence of events)功能，即可按時(shí)間順序記錄各個(gè)指定輸入、輸出及狀態(tài)變量的變化時(shí)間，記錄精度一般精確到毫秒級(jí)。規(guī)劃綱要在第41章加強(qiáng)公共安全體系建設(shè)，專門設(shè)立了“嚴(yán)格安全生產(chǎn)管理”章節(jié)，從企業(yè)主體責(zé)任到政府監(jiān)管，從重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域安全專項(xiàng)整治到公共安全基礎(chǔ)建設(shè)和社會(huì)服務(wù)，從治標(biāo)到治本，從重點(diǎn)工作任務(wù)到主要奮斗目標(biāo)，都提出了明確的要求，從而搭建和勾勒出了“十二五”時(shí)期全國(guó)安全生產(chǎn)的框架與大綱，具有重大戰(zhàn)略意義和長(zhǎng)期指導(dǎo)作用。從實(shí)現(xiàn)技術(shù)上說，網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制和傳感技術(shù)等的集成，下面從這三方面闡述其主要發(fā)展方向?！ ?)計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的成熟化，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果的加強(qiáng)問題?！ ?)通過帶寬配置、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度、擁塞控制設(shè)計(jì)、通信約束設(shè)計(jì)等方法，以提高網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的QoS(即減小延遲、延遲抖動(dòng)、丟包、失序)問題等?！ ?)通過時(shí)鐘同步和基于事件驅(qū)動(dòng)方法，處理傳感器、控制器和執(zhí)行器之間的同步采樣問題。 4)，這是一個(gè)混合控制系統(tǒng)，因此可采用混合控制系統(tǒng)的理論與方法進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的問題等?！ ?)網(wǎng)絡(luò)通信接口的統(tǒng)一化問題，即在網(wǎng)絡(luò)化與智能化的傳感器、控制器和執(zhí)行器的節(jié)點(diǎn)上提供直接連接到網(wǎng)絡(luò)的接口(如采用以太網(wǎng)通信控制芯片和支持TCP/IP的通信協(xié)議)?！ ‰S著控制系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在今后一段時(shí)間內(nèi)，大型的、采用多種總線集成的且分層的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化控制體系結(jié)構(gòu)是工業(yè)控制領(lǐng)域的主要實(shí)現(xiàn)形式，這種異構(gòu)體系使工業(yè)控制系統(tǒng)中的設(shè)備層、控制層、網(wǎng)絡(luò)交換層、數(shù)據(jù)管理層和客戶層等構(gòu)成一個(gè)完整的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?！ ?)控制系統(tǒng)之間的水平集成， 使測(cè)控信息橫向?qū)崟r(shí)交互。這種體系對(duì)實(shí)現(xiàn)上層過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，建立綜合決策信息庫(kù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和完整性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷以及加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)外部信息交流等，都有重要作用?！ ≠惪聘叨戎匾旽SSE(健康/安全/保安/環(huán)保)，保護(hù)公司的員工和產(chǎn)品的使用者，重視社會(huì)公眾的安全和健康，關(guān)注環(huán)保是公司對(duì)社會(huì)的承諾。上海賽科乙烯工程大規(guī)模全面使用FF現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)(是由美國(guó)Emerson公司提供)是成功的，F(xiàn)F總線的通訊速度是能夠滿足石油化工過程控制的要求。實(shí)踐證明，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)在大型石油化工裝置大規(guī)模的應(yīng)用是可行的。 全廠設(shè)有十五個(gè)衛(wèi)星控制外站，分別設(shè)在各個(gè)生產(chǎn)裝置、公用工程及輔助設(shè)施內(nèi)，全部按抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最遠(yuǎn)的外站到中央控制室的距離約有2．5公里。全廠設(shè)有一個(gè)中央控制室，所有生產(chǎn)裝置、公用工程及輔助設(shè)施等的操作控制和生產(chǎn)管理全部集中在中控室內(nèi)?！ “咐?、上海吳涇化工廠 上海吳涇化工有限公司采用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)醋酸裝置優(yōu)化運(yùn)行。 案例三、中國(guó)海洋石油總公司旅大101項(xiàng)目 旅大101項(xiàng)目采用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)減少項(xiàng)目調(diào)試和開車時(shí)間。應(yīng)當(dāng)說，在石油化工領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)安全策略方面，中石化、中海油、西門子、霍尼韋爾、ABB、浙江中控等國(guó)內(nèi)外許多企業(yè)各自都取得了研究成果，而且不少成果已經(jīng)取得實(shí)效。這場(chǎng)新的科技革命，將源于知識(shí)與技術(shù)體系的創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)今世界，各國(guó)都在積極追求綠色、智能及可持續(xù)的發(fā)展。
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