關(guān)于鋁電解自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)安全問題及對(duì)策研究

練騁

摘要：文章基于對(duì)鋁電解自動(dòng)控制系統(tǒng)的介紹，分析目前此種自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)使用中容易遇到的網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行問題，并針對(duì)這些問題提出了相應(yīng)的預(yù)防和解決對(duì)策，以供參考。

關(guān)鍵詞：鋁電解自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò);安全問題;對(duì)策

一、引言

鋁制品是我國生產(chǎn)和日常生活中的必需品和常用品，同時(shí)也是重要的國防用品。我國一直以來都比較重視發(fā)展電解鋁技術(shù)以及鋁工業(yè)，在此技術(shù)和工業(yè)發(fā)展過程中受益于自動(dòng)化控制和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)我國電解鋁技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，其中部分技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。作為一種比較復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，運(yùn)行中也容易受到自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)安全問題的影響而造成鋁電解生產(chǎn)穩(wěn)定性的降低。這就需要研究此控制網(wǎng)絡(luò)的安全問題并探究相應(yīng)的解決對(duì)策。

二、鋁電解自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

目前鋁電解企業(yè)中所用的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有電解車間和輔助車間自動(dòng)控制系統(tǒng)兩種，前者主要有含槽控機(jī)系統(tǒng)和上位機(jī)，主要起到對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)收集以及對(duì)電解槽進(jìn)行控制的作用，保證打殼以及下料等作業(yè)的順利開展，而且在出現(xiàn)異常時(shí)可以發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行自動(dòng)處理，保證鋁電解生產(chǎn)的自動(dòng)化開展。后者則主要有PLC、上位機(jī)以及檢測(cè)儀表和設(shè)備組成，主要起到監(jiān)測(cè)和控制輔助車間工況的作用。

三、鋁電解自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行問題分析

在目前鋁電解行業(yè)中逐漸普及一體化的控制和管理模式的形勢(shì)下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)了鋁電解控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使得此控制系統(tǒng)更加復(fù)雜。通過此種復(fù)雜控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以共享資源數(shù)據(jù)信息，有助于提升工作效率。但是與此同時(shí)也引發(fā)了物理連接層面以及數(shù)據(jù)傳輸層面上安全問題。對(duì)于前者來說，在鋁電解企業(yè)的正常運(yùn)營以及開展工程建設(shè)施工的過程中，容易對(duì)架空和埋地網(wǎng)絡(luò)造成破壞或干擾而造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓問題，這就會(huì)由于破壞了設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)而出現(xiàn)生產(chǎn)停產(chǎn)問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)安全事故。此外，由于鋁電解企業(yè)始終屬于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中生產(chǎn)運(yùn)行，而如果出現(xiàn)磁場(chǎng)干擾問題對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)造成影響，也容易導(dǎo)致通訊失敗問題，或者影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。對(duì)于后者來說，在目前鋁電解企業(yè)中的控制和管理體系向一體化方向發(fā)展的過程中，雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)的集中管理，但是在此運(yùn)營管理過程中也容易出現(xiàn)病毒和木馬攻擊操作站的情況。而操作站是鋁電解企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)訪問端口，在上述情況下會(huì)出現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被病毒和木馬入侵，影響企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

四、鋁電解自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行問題的解決對(duì)策

（一）物理連接層面安全問題的解決對(duì)策

一是采取冗余網(wǎng)絡(luò)的對(duì)策。比如可以采用兩條相同且互為備用的網(wǎng)絡(luò)來提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證在其中一條線路出現(xiàn)故障時(shí)能夠切換到另一條來保證系統(tǒng)的正常通訊，確保自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免出現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)流上的失效問題。二是采取光纖通訊的對(duì)策。使用光纖通訊來代替普通網(wǎng)絡(luò)，表現(xiàn)出更強(qiáng)抗干擾能力、更遠(yuǎn)傳輸距離、更大傳輸容量、更高信號(hào)質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。而且此種對(duì)策所用設(shè)備的尺寸和重量較小，便于鋪設(shè)施工和檢修維護(hù)，有利于降低鋁電解企業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊所受到的干擾。三是采取屏蔽接地的對(duì)策。此種策略主要有單端接地和雙端接地兩種，前者就是對(duì)電纜一端的金屬屏蔽層進(jìn)行接地的方式，有利于對(duì)電勢(shì)電位差進(jìn)行抑制，起到有效的消除電磁干擾的作用。此種接地方式比較適合傳輸距離長且兩端接地電位差較大的情況下應(yīng)用。后者則是對(duì)電纜兩端的金屬屏蔽層都接地的方式，比較適合接地點(diǎn)電位差較小的情況。

（二）數(shù)據(jù)傳輸層面安全問題的解決對(duì)策

一是對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率進(jìn)行調(diào)整，保證其符合傳輸距離的要求。由于設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的傳輸距離和速率會(huì)對(duì)傳輸穩(wěn)定性造成影響。比如采用Prifibus-DP網(wǎng)絡(luò)的西門子自動(dòng)控制系統(tǒng)，在開展PLC之間以及PLC和設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊時(shí)，傳輸距離對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的影響較大。一旦上述傳輸距離超出允許范圍，但是傳輸速率仍然較大，則會(huì)導(dǎo)致通訊不穩(wěn)定的問題，甚至?xí)袛嗤ㄓ?。此時(shí)就需要適當(dāng)降低傳輸速率，但同時(shí)要滿足數(shù)據(jù)刷新的要求，從而確保正常通訊。

二是做好人員管理。由于網(wǎng)絡(luò)安全管理工作的技術(shù)性較強(qiáng)，對(duì)于工作人員的專業(yè)性要求較高，需要專業(yè)技術(shù)人員之間確保技術(shù)與管理之間的融合來確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全與穩(wěn)定性。因此，在企業(yè)中要制定完善的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，在此制度中明確規(guī)范性的網(wǎng)絡(luò)操作流程和具體要求。同時(shí)還要通過系統(tǒng)化的員工技術(shù)培訓(xùn)與安全教育，保證員工掌握操作規(guī)程并提升其網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。針對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的常見病毒和木馬，掌握正確的處理方式，做好對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定期檢查和維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決網(wǎng)絡(luò)漏洞來確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

三是制定完善和正確的系統(tǒng)操作規(guī)程，有效預(yù)防網(wǎng)絡(luò)病毒和木馬。在此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中設(shè)置不同的訪問權(quán)限，在確保滿足不同層級(jí)工作人員的訪問需求的同時(shí)，保障網(wǎng)絡(luò)資源的安全性，盡量減少非法訪問和使用網(wǎng)絡(luò)資源等問題的概率。在日常管理中還要加強(qiáng)對(duì)員工的教育，嚴(yán)禁訪問不符合要求的網(wǎng)站，并且要及時(shí)更新殺毒軟件，切實(shí)保障此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

四是建設(shè)具有更高安全系數(shù)的網(wǎng)絡(luò)防火墻。防火墻有助于隔離內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的訪問符合規(guī)定要求，從技術(shù)層面上保障內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全。

五是做好對(duì)操作系統(tǒng)的定期維護(hù)。在此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，操作系統(tǒng)不僅起到重要作用，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步在不斷發(fā)展改進(jìn)。因此不僅要及時(shí)更新操作系統(tǒng)，使用官方提供維護(hù)服務(wù)的操作系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的實(shí)時(shí)更新來保證操作系統(tǒng)以及整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全與穩(wěn)定性。

五、結(jié)語

目前鋁電解行業(yè)正在快速發(fā)展進(jìn)步，且在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下其自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)更加完善，推動(dòng)了鋁電解技術(shù)的發(fā)展。但是針對(duì)此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的物理連接層面和數(shù)據(jù)傳輸層面上的安全運(yùn)行問題，需要采取針對(duì)性的預(yù)防和處理措施來保障此網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行，同時(shí)也有利于鋁電解企業(yè)和整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

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