工业网范文10篇

摘要目前以太网在工业网络控制系统中已得到广泛应用，这里通过对其MAC子层控制方式的数据传输模型分析，从考虑实际各节点之间差异性的角度，结合工业网络的特性要求，提出了一种分析网络控制系统的方法和思路，推导出了一些对分析和设计网络控制系统有一定指导意义的计算公式，并用仿真试验加以验证。

关键词以太网CSMA/CD模型延时

随着计算机、通信、网络等信息技术的发展，现场总线的出现适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向；但是现场总线技术在其发展过程中存在许多不足，由于以太网在MAC（MediaAccessControl）层采用CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的媒体访问机制，各节点采用P-坚持二进制指数后退算法处理冲突，因此具有通信延时不确定的缺陷，成为它在工业实时控制应用中的主要障碍。因此本文针对目前应用最广泛的以太网技术，通过分析其MAC子层的CSMA/CD协议模型，考虑实际各节点的之间的差异性，建立相应的数学模型，并对其进行了数学分析。

1协议模型

由于ISO/OSI对通信协议模型底三层的网络拓扑、传输介质、MAC方式等都已有明确的定义，因此网络控制系统参照ISO/OSI模型，结合实际控制系统的需要进行了一定的简化。

从信息发送数据到信息接收之间的全部通信延时，称为端到端的通信延时。主要包括下面几个因素：①排队延时：从信息进入排队队列，到此信息获取通信网络所需的时间。②发送延时：从信息的第一个字节开始发送到信息最后一个字节发送结束所需的时间。③传输延时：信息在现场设备间传输所需的时间。在本文中用，，分别表示排队延时，发送延时，传输延时。

摘要：随着计算机的普及，以及网络技术的不断发展，5G网络时代应时代发展随之而来。工业领域面对5G技术获得更加优秀的技术发展支持条件。工业互联网在日常运行中具有非常高的专业性与技术支持性需求，在工业参数设置方面或者针对工业生产相关数据的传输等方面均需要网络技术，而这种专业性非常强的网络技术在实际实施的过程中必须借助有效的网络支持。使用5G网络技术支持的同时必须深入分析并且明确在整个网络使用过程中是否存在一些安全问题或者存在某些安全隐患，构建科学、全面、有效的5G网络保护防线对于推进5G网络向着良好的方向发展具有积极意义。

关键词：5G网络；工业；互联网；安全问题；探析

工业生产过程中借助互联网并将其运用在实际生产过程中的操作较为复杂，不同的工业环节需要不同的数据支持，需要进行针对性数据传输，借助实际需求进行对应的处理工作。因工业存在差异性，所需的网络数据支持也存在差异性，这就需要网络技术在实际的工作中提供更具有靶向性的特点，例如在工业管理工作的实际使用中，需要数据具备延时性特点，但是工业生产的各个环节中则必须要求数据与生产步骤一致[1]。工业生产以及工业管理工作的一些特殊的工作项目还可能需要较高的功率才能确保运行顺畅，以满足后续工序的进行，而可能也有一些工业操作过程中必须要求低功率才能满足后续工序的进度，这样的生产现状均需要实现网络环境高度可控性操作。

1我国5G网络技术对工业互联网的影响

工业互联网的概念最初是由发达国家的电器公司在二十一世纪初期提出，是一种未来借助设备、网络互联网以及大数据相互结合以此来带动更加先进的设备并获取更为优质和更佳完善的服务[2]。5G网络具备更高的速率、更高的可靠性以及较低的延时性以及海量连接性等特点，可作为工业互联网的基础性网络设置，为工业互联网实际运行典型坚实的工作基础。虽然5G网络还未广泛普及应用，但是我国华为、小米等主流通讯设备制造商在研发5G网络技术的过程中，都已经同垂直行业展开积极合作，通过端口到端口的无线网络技术在工业互联网中已经进行试水。

25G网络技术在国内工业互联网中的应用情况概述

论文关键词:工业以太网；特点；趋势；全开放网络

论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点，并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势，并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。

传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础，随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同，工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网（Ethernet）技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。

一、工业以太网技术的特点

以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：

（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。

一、工业以太网技术的特点

以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：

（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。

（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。

（三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。

（四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。

都市型工业是指与城市、城区功能相协调，首先为本城市的生产、流通、分配或消费服务，同时也为本城市外部需求服务的生态型、轻型化的各种工业的总称，诸如出版业、服装业、食品制造业等。发展都市型工业，构筑城区都市型工业网，对于促进城市发展，满足人民群众的需要，提升城市综合竞争力，促进城市可持续发展，加快城市工业布局调整和产业升级，扩大就业，推进对外开放，均具有重要的战略意义。它是我国未来20年全面建设小康社会，走中国特色城镇化道路，实现城市可持续发展的重要举措。

城区都市型工业及其网络体系的发展、构建在我国目前正处于起步阶段，上海等城市近年大力发展都市型工业，南宁市新城区也在积极创建都市型工业网络体系。在此背景下，对城区都市型工业网进行一些经验总结及相关理论探讨，具有现实指导意义。

一、构筑城区都市型工业网的动因及其形成机理

（一）构筑城区都市型工业网的动因

都市型工业并非到现在才出现，它伴随城市的形成而产生，但过去其发展往往是自发性的、无序的，在没有统一规划的控制和引导下，其分布会比较凌乱，甚至“遍地开花”。这种自发、无序状况，既不利于都市型工业形成规模，也不利于城市形象的提升。自发、无序的都市型工业发展到一定时候，还会成为城市进一步发展的不利因素。当老城市发展到一定时期，或者新城市在建设过程中，加强对都市型工业的市场行为的政府引导就显得特别重要。而创建城区都市型工业网，则是政府引导的重要手段及路径，是都市型工业健康快速成长的重要举措。

（二）城区都市型工业网的形成机理

摘要：通过分析成品油管网工业控制系统攻击的真实案例，重点介绍成品油管网工业控制系统现状和存在的安全隐患，提出改进措施；展示工业控制系统网络安全可能受到的威胁和攻击途径，说明工控系统网络安全的脆弱性和加强防护的重要性。概括介绍了当今世界计算机网络安全总体形势，以及对工业控制系统安全整体性的介绍。引起人们对成品油管网工业控制系统网络安全的重视，并对可能的安全威胁有初步了解，做到知己知彼、防患于未然，保障成品油管网工业控制系统安全、稳定运行。

关键词：成品油管道；工业控制系统；网络安全

1成品油管网工控网络安全实例

中石化华北管网控制系统曾发生工控网络受攻击的案例，技术人员对攻击过程、后果，攻击手段进行分析，从加强制度管理，弥补技术漏洞等方面入手，提高管道控制网络的防范能力。

1.1工控网络故障现象及过程

华北成品油管网调控中心SCADA控制系统自投入使用，一直稳定运行，2012年7月，调度管理几千公里、几十个成品油管网输油站场运行的中心SCADA服务器突然出现故障，控制中心所有操作员站从SCADA系统中退出，无法连接到服务器，将控制权限切换到站场控制，才未造成更大的影响。第二年7月，服务器再次出现同样故障，故障持续时间更长，解决过程更为复杂。经技术人员分析确认系统故障的直接原因是受到病毒软件攻击，深入调查发现是自控厂家个别技术人员内外勾结，恶意植入病毒，破坏控制系统以谋取经济利益，最终相关涉案人员被绳之于法，病毒被清理，自控系统恢复正常运行。调查发现，案犯以厂家技术人员的身份做掩护，利用对自控系统技术细节的了解，编制专门针对系统服务器的病毒文件植入工作站电脑。该病毒利用SUN公司服务器Solaris操作系统漏洞，获取服务器的root用户权限，将病毒文件从工作站自动拷贝到服务器上，并修改部分系统配置信息。病毒通过替换了服务器上一个不常用的系统服务进程，利用该进程不定时对SCADA系统核心进程进行干扰，导致调度工作站访问SCADA系统服务失败。

2010年，震网病毒Stuxnet通过针对性的入侵ICS系统，严重威胁到伊朗布什尔核电站核反应堆的安全运营。4)2011年，黑客通过入侵数据采集与监控系统SCADA，使得美国伊利诺伊州城市供水系统的供水泵遭到破坏。5)2012年，中东地区发生了一系列网络攻击，摧毁了该地区石油平台的计算机系统，发动这些攻击的恶意软件被称为“Wiper”。以上安全事件的出现均与SCADA系统本身的特征及脆弱性密切相关，因此对工业控制系统的安全风险进行及时有效的评估、管理和预防，对全面提高和保障工业系统的信息安全具有重要的意义。

ICS的网络威胁与脆弱性

ICS系统的网络威胁工业控制系统的网络架构朝着工业以太网的方向发展，其开放性逐渐增强，基于TCP/IP以太网通讯的OPC(OLEforProcessControl，用于过程控制的一个工业标准)技术在该领域得到广泛应用。从工业控制系统的网络现状分析，ICS网络面临两类安全威胁：1)开放性引入的安全风险。例如TCP/IP协议和OPC协议等通用协议的漏洞很容易遭到来自外部或内部网络的攻击。2)连接性引入的安全风险。早期，工业控制系统和企业管理系统是物理隔离的，但近年来为了管理与生产的方便，两个网络系统间以逻辑隔离的方式存在，因此ICS系统也面临来自企业网络和Internet的威胁。表2总结了ICS系统存在的几种网络威胁[1]。

ICS系统的脆弱性工业控制系统的漏洞存在多个方面，如物理环境、组织、过程、人员、管理、配置、硬件、软件和信息等，其中可以造成网络入侵攻击的漏洞主要包括以下一些问题[1，5]。

工业控制系统安全防护设计

近些年，业内提出了深度防御策略[1，6-7]来对一个典型的ICS系统进行网络安全防护，主要包括以下内容：1)为ICS系统实现多层的网络拓扑结构，在最安全和可靠的层执行最严格的通信。2)在企业网络和ICS网络间提供逻辑隔离(即在两个网络间配置状态检测防火墙)。3)配置DMZ网络结构(即阻止企业网络和ICS网络的直接通信)。4)确保关键的部件是冗余的，并且部署在冗余网络上。5)在经过测试能够确保不影响ICS操作的情况下，禁止ICS设备未使用的端口和服务。6)严格限制物理设备接入ICS网络。7)建立基于角色的访问控制规则，根据最小化特权的原则配置每个角色的权力。8)考虑对ICS网络和企业网络的用户采用独立的鉴权机制。9)在技术可行的情况下实现安全控制，如防病毒软件、文件完整性检查软件，以阻止、发现和减少恶意软件的进入和传播。10)在ICS数据的存储和通信中，应用加密等安全技术。11)在现场环境中，必须在测试系统上测试所有的补丁，然后再安装到ICS系统并配置安全的补丁。12)在ICS的重要区域跟踪和监控审计日志。这里认为在ICS的3层网络体系中，应进行多层-多级安全防护。在各层边界部署防火墙以进行有效隔离。其中信息管理层部署商业防火墙，商用IDS、IPS，以过滤、监控、联动处理2-7层网络的攻击；在生产管理层部署面向生产过程控制的工业防火墙，同时对信息管理层的外部用户、第三方的连接需求采用专用VPN设备，在生产管理层部署具有物理隔离功能的单向网闸，通过其单向的数据导入和物理隔离能力保证工业过程的信息流严格可控。此外，在接入区部署防病毒服务器及终端管理系统，并对商用数据库部署审计系统，满足数据管理要求；在管理运维客户端部署运维操作审计系统，满足配置管理要求，强化口令及权限管理；针对PC/服务器的操作系统级漏洞实现有效管理，部署商用漏洞扫描产品；针对采用无线连接的系统，部署无线安全产品。通过上述的多层-多级防护，可以基本满足《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》(工信部协[2011]451号)的要求。

1引言

随着现代化工业的发展，自动化控制、电视监控系统被广泛应用于管理系统中。由于工业电视、网络分布范围广，且很多工业电视设备分布在空旷、较高的位置，是比较容易遭受雷击的区域。防止工业电视、网络系统被雷击，是确保自动化控制系统正常工作的重要前提。我矿有露天、井工两种开采方式，矿山布置广阔，系统复杂，设备分布分散。2010年多次遭雷击，其中变电所高压遭雷击两次，严重的一次入户的线路被击断，按现场情况分析是直击雷；另外全矿的工业电视监控系统、工业以太网络系统也多次遭遇雷击，全矿工业电视监控系统、网络系统80%的设备均有不同程度的损坏，造成严重的经济损失。

2防雷设施存在的问题

针对实际情况，对我矿防雷设施进行了一次清查，发现存在的问题如下：

（1）接地引线接法不正确办公主楼主接地极与设备工作接地接在同一接地极上，此错误的接法是造成监控设备遭遇雷击的主要原因。办公主楼在附近建筑物中比较高，易接雷电，由主楼向下共3个接地极，3条钢绞线做接地引线，接地极与钢绞线用铝线绑扎，这种连接方式接头电阻较大，实测接头电阻2Ω以上。遭遇雷击时，通过接地引线导向大地的电流按1000A估算，在接头处将产生500V的电压，由于监控设备的接地引线与此接地极绑扎在同一点上，此500V的电压将沿着监控设备的接地引线倒流至监控设备，足以使监控设备被击毁。

（2）房顶避雷设施被破坏，接法不正确办公主楼建于1980年代初期，楼顶四周有防雷带，通过接地引线与接地极相连接，楼顶为平顶，由于年久失修，屋顶有多处漏水，我矿于2008年夏季对楼顶进行大修，用新型材料彩钢瓦重新铺设楼顶，达到了防漏、美观的目的。由于办公主楼中间部分为6层，东西两侧为5层，办公楼顶分为3部分，3个部分的彩钢瓦没有可靠地连接在一起，即3个部分独立与地相连，使接地电阻增大，向大地导雷电的效果相对较差。施工过程中，接地引线与钢架搭接长度不够，焊接不牢固，钢架结构之间、彩钢瓦与钢架结构之间接触不严密均导致接地电阻大。

摘要：近年来我国经济发展逐渐加快，市场竞争也愈发激烈，一些工业产品的设计逐渐成为人们购买的主要选择因素。随着时代的发展，人们对于工业设计的需求也逐渐发生了变化。在物联网时代的大背景下，工业设计受其影响，在市场需求、价值方面都得到了提升。文章以物联网时代为背景，分析其对工业设计的影响。

关键词：物联网时代；工业设计；影响

随着信息技术的不断发展，物联网技术逐渐受到人们的关注。与信息技术不同的是，物联网在不断运行发展的过程中，能够给人们的生活与工作带来变化，为人们提供多样化的信息渠道，使人们的生活逐渐智能化。物联网的应用范围也逐渐扩大，逐渐超出互联网的使用范围。随着人们生活水平的不断提高，工业设计为了满足人们的需求也在不断发展。随着物联网时代的到来，工业设计应在不断发展自身的同时汲取精华，展现物联网的真正魅力，为人们提供真正具有魅力并体现时代性的工业产品。由此可见，在物联网时代的大背景下，工业设计的发展也将受其影响。针对物联网时代的到来，笔者主要分析物联网对工业设计的影响。

一、受物联网时代影响的工业产品特点

1.产品之间的信息传递

现阶段受物联网发展的影响，工业产品设计逐渐与传统形式的产品设计存在差别，其一就是工业产品之间的信息传递。随着物联网时代的到来，工业产品之间的信息交互逐渐实现，由此也为在信息时代生活的人们提供了更加丰富的时间与空间，这一点在生活中便可以体现，如，市场中的智能家电为人们的生活提供了便捷。

摘要：近年来，随着人工智能及互联网技术的高速发展，信息化与工业化的融合速度越来越快。企业规模越大，工业控制系统的网络安全越关键。但是，受到网络环境和计算机技术的影响，工业控制系统的网络安全也面临着更多的安全隐患，只有采取更多安全可靠的技术和行之有效的管理手段，才能确保工业控制系统的安全、稳定、可靠运行。基于此，文章着重分析了工业控制系统网络安全的隐患，并提出了几点有效的管理策略，希望为相关的管理人员提供一定的帮助，促进工业控制系统网络安全的有序发展。

关键词：工业控制系统网络安全；安全与管理；安全隐患；策略

工业控制系统网络中应用了TCP/IP技术，加强了与企业办公网络的联系，同时也将传统的目标系统转化为全新的开放系统，实现了数据的互连互通，提高了控制系统的运行效率，为管理决策提供了更好的数据支持。目前，无论是工业控制系统网络还是企业办公网络，都缺少足够的安全防护措施，从而导致网络安全隐患问题严峻，急需得到有效的控制和管理，避免由于网络安全问题而导致工业控制系统网络运行瘫痪。

1工业控制系统

工业控制系统主要包括分布式控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）可编程逻辑控制（PLC）和消防火灾报警系统等四个不同类型的控制系统[1]。工业控制系统被广泛应用到各个领域，例如电力、交通、水利以及工业领域等，实现对重点生产设备的运行控制。工业控制系统一旦受到网络攻击遭到破坏，就会导致工业生产受阻，直接影响产业的经济发展，也会对国家的安全和经济发展造成严重影响[2]。所以，在工业领域实施控制系统的时候，必须对可能发生的网络系统安全问题进行有效的排查，并且进行科学的管理，进而提高工业控制系统网络的运行可靠性和安全，确保工业可持续发展。

2工业控制系统的网络安全隐患