鋁電解自動控制網(wǎng)絡安全研究
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了鋁電解自動控制網(wǎng)絡安全研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：本文首先通過對鋁電解自動控制系統(tǒng)概念進行介紹，其次對鋁電解自動控制網(wǎng)絡安全運行問題進行闡述，最后提出鋁電解自動控制網(wǎng)絡安全運行問題的解決對策，從而保障鋁電解生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。
關鍵詞：鋁電解；自動控制網(wǎng)絡；安全問題
鋁制品在我國生產(chǎn)生活中被廣泛應用，因此鋁電解技術影響到社會發(fā)展的方方面面，在鋁電解發(fā)展過程中，科學技術發(fā)揮著十分重要的作用，自動化控制和通訊網(wǎng)絡的出現(xiàn)推動了鋁電解技術的發(fā)展，但隨著自動控制技術和網(wǎng)絡通訊的廣泛應用，自動控制網(wǎng)絡安全問題也隨之產(chǎn)生，對其進行深入研究，可以保障鋁電解自動控制網(wǎng)絡的安全和穩(wěn)定性，從而保障鋁電解生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。
1鋁電解自動控制系統(tǒng)概念
鋁電解自動控制系統(tǒng)分為電解車間自動控制系統(tǒng)和輔助車間自動控制系統(tǒng)。電解車間自動控制系統(tǒng)主要包含槽控機系統(tǒng)和上位機。槽控機實時采集數(shù)據(jù)信息、控制電解槽正常運行，其中包含打殼、下料等操作，并且還具有報警、處理等功能，以實現(xiàn)鋁電解的自動化控制。輔助車間自動控制系統(tǒng)主要包含PLC、上位機以及檢測儀表和設備，實現(xiàn)對輔助車間工況的監(jiān)測與控制。
2鋁電解自動控制網(wǎng)絡安全運行問題
隨著市場競爭日益激烈，需要鋁行業(yè)實施控制和管理的一體化，并且隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，使得鋁電解控制系統(tǒng)和相應的管理系統(tǒng)向著網(wǎng)絡化集成發(fā)展，這就使得控制系統(tǒng)變得更為復雜。雖然鋁電解自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的集成實現(xiàn)了資源數(shù)據(jù)信息共享，使得工作效率得以提升，但也為工廠生產(chǎn)帶來更多的安全問題，使得運行風險加大。（1）物理連接層面的安全運行問題。鋁電解廠在運行和施工過程中，架空和埋地網(wǎng)絡線路容易被強行破壞，此時簡單網(wǎng)絡將會徹底癱瘓，無法工作，設備層網(wǎng)絡的破壞會造成生產(chǎn)停車甚至產(chǎn)生安全事故。除此之外，鋁電解廠屬于強磁場環(huán)境，磁場對通訊網(wǎng)絡產(chǎn)生很大的干擾，如不能徹底解決磁場干擾問題，將可能會導致數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定或者通訊失敗。（2）數(shù)據(jù)傳輸層面的安全運行問題。隨著技術的進步，電解鋁廠的控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)逐步向集中化發(fā)展，自動控制網(wǎng)絡常與管理層網(wǎng)絡連接在一起，操作站作為網(wǎng)絡訪問端口，容易受到病毒和木馬的攻擊，如果管理不善，病毒和木馬入侵網(wǎng)絡，會影響整個工廠的正常生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，因而自動控制網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸安全問題應得到重視。
3鋁電解自動控制網(wǎng)絡安全運行問題的解決對策
3.1物理連接層面安全運行問題的解決對策。（1）冗余網(wǎng)絡。冗余網(wǎng)絡包括軟件冗余和硬件冗余。軟硬件冗余技術結合起來實現(xiàn)兩條完全相同，互為備用的網(wǎng)絡，一條線路損壞可以快速切換至另一條，從而不影響系統(tǒng)通訊，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。冗余網(wǎng)絡是自動控制系統(tǒng)安全運行的保障，可降低意外中斷風險，從而通過及時響應保障生產(chǎn)設備能夠安全穩(wěn)定運行，減少關鍵數(shù)據(jù)流上任意一點失效帶來的影響。（2）光纖通訊。與普通網(wǎng)絡相比，光纖通訊抗干擾能力強，信號衰減小，無中斷設備，因此傳輸距離遠，傳輸容量大，并且信號質(zhì)量高。光纖設備尺寸小、重量輕，方便傳輸和鋪設，特別適用于電磁干擾強，傳輸距離遠以及傳輸數(shù)據(jù)量大的場合。為降低鋁電解廠內(nèi)的磁場對網(wǎng)絡通訊的干擾，對于較長的通訊網(wǎng)絡，采用光電轉換器將電信號轉化為光信號傳輸，在接近接收設備時再進行逆向轉換，能取得較好的抗干擾效果[1]。（3）屏蔽接地。屏蔽接地主要分為單端接地和雙端接地。單端接地是在屏蔽電纜的一端將金屬屏蔽層直接接地，另一端不接地或通過保護接地，利用抑制電勢電位差達到消除電磁干擾的目的。在網(wǎng)絡傳輸距離大，線路兩端接地電位差較大時，可考慮采用單端接地；雙端接地是將屏蔽電纜的金屬屏蔽層的兩端均接地，如果兩個接地點電位差較小，可采用這種接地方式。3.2數(shù)據(jù)傳輸層面安全運行問題的解決對策。（1）調(diào)整網(wǎng)絡傳輸速率與傳輸距離相匹配。對于設備層的網(wǎng)絡而言，其傳輸?shù)姆€(wěn)定性與傳輸距離、傳輸速率有密切關系。如西門子自動控制系統(tǒng)采用的Profibus-DP網(wǎng)絡，主要是負責PLC之間和PLC與設備之間的數(shù)據(jù)通訊，其網(wǎng)絡傳輸速率和傳輸距離有著相關關系。如果在傳輸過程中傳輸距離超出允許值，卻仍使用較大的傳輸速率，將會造成通訊不穩(wěn)定，有時還會出現(xiàn)通訊中斷的情況。所以，在滿足數(shù)據(jù)刷新的前提下，使用較小的傳輸速率，可以保障通訊的安全和穩(wěn)定性。（2）提高員工的網(wǎng)絡安全意識，加強網(wǎng)絡安全管理。如果想要保障系統(tǒng)網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性，需要加強技術與管理之間的融合力度。在網(wǎng)絡安全管理過程中，相關工作人員加強網(wǎng)絡安全管理是保障自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡安全的前提。因此企業(yè)應建立完善的網(wǎng)絡管理制度、網(wǎng)絡操作規(guī)范標準和各種網(wǎng)絡維護規(guī)章制度。除此之外，企業(yè)還應定期開展培訓活動，大力宣傳網(wǎng)絡安全教育知識，使得企業(yè)上下詳細了解木馬和網(wǎng)絡病毒的危害，提高防護安全意識。并向員工講解如果出現(xiàn)病毒和木馬侵入情況應怎樣處理，同時還應對網(wǎng)絡系統(tǒng)定期進行檢查和維護，有效杜絕網(wǎng)絡漏洞問題的發(fā)生，全面提升網(wǎng)絡的安全和穩(wěn)定性。（3）制定完善的操作制度，規(guī)范訪問行為。制定完善的自動控制系統(tǒng)操作制度，對計算機病毒和木馬進行預防，從而避免出現(xiàn)網(wǎng)絡入侵的情況，確保企業(yè)網(wǎng)絡的安全可靠性。根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡，設置不同的訪問權限，可以通過不同的訪問權限訪問不同的文件、資源等，從而在一定程度上可以保障網(wǎng)絡資源的安全，有效避免非法使用網(wǎng)絡資源和非法訪問情況的出現(xiàn)。除此之外，企業(yè)還應規(guī)范員工網(wǎng)絡操作方法和瀏覽網(wǎng)址，嚴禁企業(yè)員工瀏覽陌生和危險網(wǎng)站，這樣可以有效避免病毒和木馬的侵入。如果出現(xiàn)上述問題可以利用網(wǎng)絡安全殺毒軟件對惡意軟件和網(wǎng)頁進行合理的控制，從而提高自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡的安全和可靠性。（4）加強防火墻建設，提高網(wǎng)絡安全系數(shù)。建立防火墻的主要目的是實現(xiàn)外部網(wǎng)與內(nèi)部網(wǎng)之間的隔離，從而可以在網(wǎng)絡邊界中建立完善的通信實時監(jiān)控系統(tǒng)，使得網(wǎng)絡按照相關規(guī)章制度和標準進行安全訪問，并可以根據(jù)網(wǎng)絡的訪問情況進行安全判斷，在技術上為內(nèi)部網(wǎng)絡提供屏障，保障網(wǎng)絡安全。（5）定期維護和更新計算機操作系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)的安全問題中，計算機操作系統(tǒng)發(fā)揮著十分重要的作用。隨著計算機技術的發(fā)展和進步，操作系統(tǒng)也快速進行著大版本的更新，微軟的Windows XP系統(tǒng)已經(jīng)不提供官方維護服務，從而導致操作系統(tǒng)安全性大大降低。一部分鋁電解廠的自動控制系統(tǒng)仍然運行在Windows XP操作系統(tǒng)下，存在安全隱患。在自動控制軟件兼容的情況下，可將Windows XP系統(tǒng)升級為Windows 7系統(tǒng)，并允許操作系統(tǒng)進行實時更新，從而保障操作系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。
4結語
對于企業(yè)的發(fā)展而言，網(wǎng)絡安全顯得尤為重要，對自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡建設前期的科學設計，建設中期的精細化施工，可以從網(wǎng)絡連接的物理層面有效減少網(wǎng)絡安全問題的發(fā)生。企業(yè)在工廠運行維護階段，提高自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡乃至管理層網(wǎng)絡安全工作管理力度，制定完善的操作制度，能夠有效從網(wǎng)絡傳輸層面避免網(wǎng)絡安全問題的發(fā)生，從而促進企業(yè)的長久發(fā)展。
作者:李喜 單位:沈陽鋁鎂設計研究院有限公司