01 工業(yè)控制系統(tǒng)典型架構(gòu)與現(xiàn)狀

工業(yè)控制系統(tǒng)典型架構(gòu)

工控系統(tǒng)的主要目標是實現(xiàn)工業(yè)自動化生產(chǎn)線的物流控制、設(shè)備信息監(jiān)控及診斷處理，其主要功能包括設(shè)備管理、任務(wù)管理、日志管理、調(diào)度管理、診斷管理、系統(tǒng)仿真等。

工控系統(tǒng)通常包括，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)，分布式控制系統(tǒng)（DCS），可編程邏輯控制器（PLC）等組件。MES系統(tǒng)主要對生產(chǎn)過程進行管理，如制造數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、計劃排程管理等。SCADA系統(tǒng)通常使用中心化的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控手段來控制分散的設(shè)施。DCS系統(tǒng)通常用于控制本地區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)，例如監(jiān)控和調(diào)節(jié)本地工廠。PLC通常用于特定的離散設(shè)備，提供相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制。工控系統(tǒng)還涉及遠程終端（RTU），智能電子設(shè)備（IED）以及確保各組件通信的接口技術(shù)。

工控系統(tǒng)還包含控制循環(huán)、人機接口（HMIs），和使用一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議構(gòu)建的遠程診斷和維護工具。工控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如電力、能源、化工行業(yè)、運輸、制造（汽車、航空航天和耐用品）、制藥、造紙、食品加工等。

由于工控系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域、行業(yè)特點以及承載業(yè)務(wù)類型的差異，工控系統(tǒng)的架構(gòu)亦會不同。在典型的工控系統(tǒng)中，一般包括四個層級：現(xiàn)場設(shè)備層，現(xiàn)場控制層，過程監(jiān)控層和生產(chǎn)管理層（層級0-層級3）。其最上層生產(chǎn)管理層與企業(yè)資源層中的ERP軟件對接（圖一）。

工控系統(tǒng)的信息安全隱患分布于工控系統(tǒng)架構(gòu)的所有層級。攻擊者可能通過嗅探、欺騙、物理攻擊及病毒傳播的方式，進行以下未授權(quán)或非法操作，影響企業(yè)正常生產(chǎn)：

• 獲取并分析各層級設(shè)備中的信息；

• 修改存儲于工控系統(tǒng)組件中的敏感信息；

• 獲得存儲于工控系統(tǒng)組件中的用戶憑證，冒充合法用戶；

• 發(fā)布錯誤指令或進行錯誤配置；

• 傳播惡意代碼造成不必要的系統(tǒng)停機和數(shù)據(jù)破壞；

• 通過社會工程(Social Engineering)獲取用戶信息。