連鑄機自動控制網(wǎng)絡(luò)安全問題及對策初探

谷招興

（河鋼宣鋼職教中心，河北 張家口 075100）

隨著連續(xù)鑄鋼技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴大，連鑄機械的重要性開始凸顯。這一機械裝置能夠利用自動操控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對應(yīng)的基礎(chǔ)功能，達到理想的應(yīng)用效率與質(zhì)量。但是，這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)暴露了網(wǎng)絡(luò)操作的安全問題，如果沒有注重相關(guān)問題，有可能導(dǎo)致不良情況出現(xiàn)。因此，需要針對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)概念與對應(yīng)的控制系統(tǒng)應(yīng)用方式進行分析，并結(jié)合實際情況，探索應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全問題的方法，確保連鑄機可以達到理想的自動化控制目標(biāo)，為以后的進一步生產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。

1 連鑄機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念

在連鑄機械網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行應(yīng)用的階段，自動化監(jiān)控與數(shù)據(jù)信息通訊、控制屬于較為關(guān)鍵的技術(shù)概念之一。通過應(yīng)用PROFIBUS系統(tǒng)，能夠使工廠車間實現(xiàn)自動化監(jiān)控效果，并為連鑄機械的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳遞提供基礎(chǔ)條件，有利于實現(xiàn)良好的控制目標(biāo)。在應(yīng)用階段，其需要創(chuàng)設(shè)基礎(chǔ)分散數(shù)字化控制與通訊交換網(wǎng)絡(luò)，這一網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)場區(qū)域的設(shè)備以及相關(guān)監(jiān)控模塊進行集成，實現(xiàn)最佳操控目標(biāo)。通常情況下，連鑄機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要通過內(nèi)置的DP協(xié)議進行分散連接處理，使外部區(qū)域的I/O應(yīng)用設(shè)備能夠通過STEP7組態(tài)系統(tǒng)執(zhí)行工具進行操作，達到系統(tǒng)集成化處理的目標(biāo)[1]。這一概念代表在組態(tài)應(yīng)用與編程處理的階段，需要將分散式I/O設(shè)備作為核心子機架與擴展機架的本地區(qū)域I/O連接系統(tǒng)看待。這一系統(tǒng)能夠與故障診斷模塊、警報模塊相結(jié)合，實現(xiàn)理想的控制目標(biāo)。DP連接協(xié)議能夠發(fā)揮集中插入I/O模塊的應(yīng)用效果，有利于提供復(fù)雜化功能平臺，從而實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的操控目標(biāo)。這一操作連接能夠?qū)崿F(xiàn)高度復(fù)雜與集成化系統(tǒng)的應(yīng)用效果，能夠為相關(guān)設(shè)備創(chuàng)設(shè)理想的操作環(huán)境條件。PROFIBUS系統(tǒng)的首層與次要層基礎(chǔ)特性和一貫執(zhí)行的內(nèi)部系統(tǒng)通訊可以將編程設(shè)備、PC設(shè)備、HMI設(shè)備、SCADA設(shè)備與對應(yīng)的應(yīng)用操作系統(tǒng)相互連接，因此能夠達到高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)設(shè)效果。通過應(yīng)用這一改造方式，可以使連鑄機的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)達到理想的運行目標(biāo)，改造完成后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。結(jié)合連鑄機本身的工作特征狀態(tài)，需要應(yīng)用兩套鑄流式PLC系統(tǒng)架構(gòu)，并結(jié)合液壓振動操控系統(tǒng)裝置、儀表模塊、公用系統(tǒng)平臺進行處理。通過加裝二級服務(wù)系統(tǒng)模塊，可以其對二冷配水以及結(jié)晶器振動狀態(tài)進行操控，有利于提高整體工作效果。為了進一步增強基礎(chǔ)生產(chǎn)效率級別，還應(yīng)當(dāng)采用對應(yīng)的系統(tǒng)模塊，包括MES等[2]。但是，應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)架構(gòu)代表整體復(fù)雜程度出現(xiàn)了較大的提升。這種復(fù)雜系統(tǒng)會增加網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，容易導(dǎo)致漏洞與不良問題產(chǎn)生。因此，為了達到安全、穩(wěn)定應(yīng)用的目標(biāo)，需要重視相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用方式分析，并采取有效的措施，解決網(wǎng)絡(luò)控制安全風(fēng)險問題，為后續(xù)的進一步操作打下堅實基礎(chǔ)，實現(xiàn)理想的安全控制目標(biāo)。

圖1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 連鑄集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用方式

2.1 分散過程控制

在連鑄機進行連續(xù)集散操控的過程中，分散過程控制級別屬于較為關(guān)鍵的部分之一。這一控制級別需要針對生產(chǎn)流程進行直接控制，因此具有重要的影響作用。在這一過程中，需要首先整合生產(chǎn)區(qū)域存在的傳感裝置、變送裝置、執(zhí)行裝置、電氣開關(guān)裝置等關(guān)鍵設(shè)備，確保生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)能夠達到理想的采集目標(biāo)，降低出現(xiàn)不良情況的概率，實現(xiàn)良好的控制效果。通常情況下，輸入的數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)與傳感裝置產(chǎn)生的信號、開關(guān)量信息等內(nèi)容相貼合[3]。同時，其輸出的驅(qū)動執(zhí)行架構(gòu)也需要與分散流程的控制級別、集中監(jiān)控級別開展信息通信流程。因此，在應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)的流程中，需要接受目標(biāo)操作站點下發(fā)的相關(guān)參數(shù)作業(yè)內(nèi)容，并結(jié)合實際命令情況，對現(xiàn)場狀態(tài)進行整合，實現(xiàn)顯示報告的目標(biāo)，為后續(xù)的進一步操控打下堅實基礎(chǔ)。

2.2 集中操作

在連鑄集散控制系統(tǒng)應(yīng)用階段，集中操作的監(jiān)控級別具有重要的影響意義。通常情況下，其包含顯示操作站點以及相關(guān)功能模塊。這一站點需要完成顯示基礎(chǔ)內(nèi)容、操作對應(yīng)功能、記錄關(guān)鍵信息、發(fā)送警報數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)任務(wù)，同時其還能夠完成部分管理需求，達到理想的操控效果。在此級別系統(tǒng)應(yīng)用階段，需要將過程中存在的參量信息內(nèi)容進行集中化現(xiàn)實，使各個現(xiàn)場區(qū)域的控制站點信息可以得到有效收集與整合。完成整合后，便可以通過簡單的操作方式，對開展過程數(shù)據(jù)內(nèi)容進行顯示，使工藝流程得到有效明確，為后續(xù)的趨勢曲線與過程數(shù)據(jù)修改打下堅實基礎(chǔ)。因此，集中操作監(jiān)控級具有重要的影響作用，應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視程度，確保其能夠達到理想的應(yīng)用目標(biāo)。

2.3 綜合信息

綜合信息管理級主要由管理計算機平臺以及辦公自動化操作系統(tǒng)、工廠自動執(zhí)行服務(wù)模塊組成，這一級別需要對生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)與經(jīng)營者管理環(huán)節(jié)的功能進行控制。通常情況下，該系統(tǒng)模塊需要應(yīng)用綜合管理服務(wù)器以及操作站點進行處理，使相關(guān)信息能夠快速完成采集操作，并達到記錄歷史內(nèi)容的目標(biāo)。此外，綜合信息管理級別還需要對上游與下游的應(yīng)用工藝進行通訊處理，使其能夠根據(jù)使其情況調(diào)整安排內(nèi)容，達到優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的效果，為后續(xù)的智能化工廠建設(shè)提供重要的技術(shù)支持條件，避免出現(xiàn)無法管理的問題。通過應(yīng)用綜合信息管理級，可以有效提高離散控制網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量，有利于連鑄機裝置的正常應(yīng)用，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)具有直接影響作用，需要重視相關(guān)架構(gòu)的實施效果。

2.4 通信網(wǎng)絡(luò)

通訊網(wǎng)絡(luò)模塊屬于集散平臺的中樞區(qū)域，其需要將物理位置各不相同的計算機平臺進行連接，使其能夠通過互聯(lián)的方式，創(chuàng)設(shè)協(xié)調(diào)性良好、資源實施共享的集中管理系統(tǒng)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，通訊網(wǎng)絡(luò)需要應(yīng)用高速信息傳遞線路進行處理，使現(xiàn)場控制站點、局部區(qū)域操作站點、監(jiān)控計算機平臺、核心操作站點與管理計算機設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)良好的連接效果，降低出現(xiàn)信息阻塞問題的概率。因此，通信網(wǎng)絡(luò)可以創(chuàng)設(shè)多級別控制系統(tǒng)架構(gòu)，有利于集散控制網(wǎng)絡(luò)的正常應(yīng)用。因此，需要重視通信網(wǎng)絡(luò)的實施方法，確保其能夠與連鑄機裝置的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相互融合，實現(xiàn)理想的控制目標(biāo)。

3 連鑄機自動控制網(wǎng)絡(luò)的安全問題對策

3.1 技術(shù)類型問題對策

針對連鑄機自動化控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在的安全問題進行處理的流程中，需要明確技術(shù)層面存在的主要負面情況，確保其能夠得到有效解決，避免產(chǎn)生意外問題。在這一過程中，數(shù)據(jù)庫的重要性不言而喻。如果數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)異常問題，便會導(dǎo)致嚴重的安全事故產(chǎn)生。因此，需要定期針對數(shù)據(jù)庫采取備份處理操作，使其內(nèi)容可以得到有效的安全保障，降低出現(xiàn)災(zāi)難性事故的概率。在備份活動開展的過程中，相關(guān)人員需要重視數(shù)據(jù)的完整性，避免產(chǎn)生缺失備份的情況，確保后續(xù)數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)安全問題時能夠得到快速恢復(fù)[4]。除數(shù)據(jù)庫技術(shù)問題外，網(wǎng)絡(luò)訪問控制也屬于技術(shù)層面的常見問題概念之一。網(wǎng)絡(luò)安全訪問控制需要保證其可靠性與權(quán)限的嚴謹性，例如網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用權(quán)限通常包括訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)異常監(jiān)控、服務(wù)功能、節(jié)點管控、端口設(shè)計等多種模塊。這些模塊的重要性較高，需要采取有效的權(quán)限限制策略，避免出現(xiàn)意外問題。因此，網(wǎng)絡(luò)安全訪問控制問題需要采取有效的措施進行解決，確保其能夠得到良好的安全保障，避免產(chǎn)生意外情況。密碼技術(shù)的應(yīng)用問題對連鑄機自動控制網(wǎng)絡(luò)具有直接影響效果，常規(guī)情況下，合理應(yīng)用密碼技術(shù)可以為網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行安全提供理想的基礎(chǔ)條件。但是，如果沒有重視密碼技術(shù)的合理應(yīng)用，便會導(dǎo)致安全漏洞的出現(xiàn)，不利于解決相關(guān)問題。因此，需要明確密碼技術(shù)的實施合理性，確保其能夠與實際情況相貼合，達到理想的控制目標(biāo)。例如，可以應(yīng)用數(shù)字簽名技術(shù)進行處理，這一技術(shù)方案能夠?qū)Πl(fā)送信息人員的實際身份進行驗證，有利于保障傳輸流程的安全性，避免出現(xiàn)意外問題。除以上技術(shù)外，防火墻也屬于常見問題處理方案之一。防火墻可以分為過濾與代理型兩種，其能夠為連鑄機自動控制網(wǎng)絡(luò)提供全面的安全防護，避免非法入侵的問題出現(xiàn)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全問題對策

為了應(yīng)對連鑄機自動控制網(wǎng)絡(luò)存在的安全問題，應(yīng)當(dāng)重視網(wǎng)絡(luò)安全管理層面的建設(shè)活動。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與內(nèi)部環(huán)境的安全性與監(jiān)控完備程度存在密切關(guān)聯(lián)，因此需要保證相關(guān)系統(tǒng)內(nèi)部能夠應(yīng)用可靠的防護系統(tǒng)，對應(yīng)用人員與設(shè)備狀態(tài)進行全面監(jiān)控。同時，還需要結(jié)合權(quán)限的設(shè)計需求，對訪問控制、身份驗證以及路由器運行條件進行分析，明確存在的主要問題，并采取有效的管控措施進行處理，降低出現(xiàn)安全問題的可能性[5]。此外，還需要應(yīng)用可靠的安全管控制度，使內(nèi)部管理人員與用戶能夠結(jié)合實際情況進行操作，提高檢查的力度與工作可靠性，達到理想的安全問題處理目標(biāo)。通過應(yīng)用法制教育的方式，可以使連鑄機自動控制系統(tǒng)用戶認識到安全管理的重要性，能夠降低產(chǎn)生不規(guī)范操作的概率，解決存在的安全問題。

3.3 二冷水閥控制對策

在連鑄機網(wǎng)絡(luò)自動化控制運行過程中，二冷水閥屬于重要的部分之一。通常情況下，其需要分為數(shù)個基礎(chǔ)區(qū)段進行控制，各個回路都處于獨立操控的情況下。為了應(yīng)對存在的安全問題，需要加強相關(guān)回路的管理權(quán)限認證，確?？刂茥l件符合基礎(chǔ)需求，避免出現(xiàn)違規(guī)操作的問題，實現(xiàn)理想的工作目標(biāo)。此外，還需要保證其網(wǎng)絡(luò)自動化控制狀態(tài)符合需求，防止出現(xiàn)異常情況，提高連鑄機自動控制的效果，為后續(xù)的進一步處理打下堅實基礎(chǔ)。

3.4 儀表裝置控制對策

通常情況下，連鑄機自動化控制網(wǎng)絡(luò)需要針對儀表裝置與相關(guān)設(shè)備進行操控。這一操控階段，可能會出現(xiàn)不良問題，影響整體安全級別。因此，需要重視相關(guān)數(shù)據(jù)的驗證工作，確保其能夠在控制階段收集可靠的信息內(nèi)容，降低數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差的問題。同時，還需要結(jié)合其他技術(shù)手段，進一步完善內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的控制安全性，解決存在的負面情況，提高儀表與裝置的管控效果。在這一階段，應(yīng)當(dāng)明確自動化控制網(wǎng)絡(luò)本身存在的基礎(chǔ)特性，確保安全對策能夠適應(yīng)相關(guān)條件，達到良好的控制目標(biāo)，降低出現(xiàn)問題的概率，實現(xiàn)理想的安全控制效果。因此，在應(yīng)對連鑄機安全控制網(wǎng)絡(luò)問題的過程中，需要重視儀表與其他裝置的控制需求，確保整體管理效果能夠達到最佳標(biāo)準(zhǔn)，為以后的進一步應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，在連鑄機自動控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中，可能會出現(xiàn)各式各樣的安全問題。為了解決這些安全問題，需要明確網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)狀態(tài)以及相關(guān)配置功能，確保應(yīng)對措施能夠解決存在的負面情況，實現(xiàn)良好的控制目標(biāo)。