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工控機技術特點及工控機安全知識

2019/6/16 0:01:48 人評論 次瀏覽 分類:電子技術  文章地址:http://prosperiteweb.com/tech/1103.html

本文節(jié)選自宋極群編著的《過程控制系統基礎與實踐》一書。工控機就是應用于工業(yè)控制的計算機,比較有學問的叫法是產業(yè)電腦和工業(yè)電腦,英文簡稱為IPC,要知道全稱就更有面子了-In-dustrial Personal Computer。這個名宇可不是隨便叫的,這是要有標準、有門檻的。

1、工控機的技術特
采用符合“EIA(Electronic Industries Association電子工業(yè)協會)”標準的全鋼化工業(yè)機箱,增強了抗電磁干擾能力。
采用總線結構和模塊化設計技術
工控機CPU及各功能模塊皆使用插板式結構,并帶有壓桿軟鎖定,提高了抗沖擊、抗振動能力。
機箱內裝有雙風扇,正壓對流排風,并裝有濾塵網用以防塵。
配有高度可靠的工業(yè)電源,并有過壓、過流保護。
電源及鍵盤均帶有電子鎖開關,可防止非法開、關和非法鍵盤輸入。
具有自診斷功能。
設有“看門狗”定時器,在因故障死機時,無需人工干預而自動復位。
開放性好,兼容性好,吸收了PC機的全部功能,可直接運行PC機的各種應用軟件。
可配置實時操作系統,便于多任務的調度和運行。
可采用無源母板(底板),方便系統升級。

工控機適合工作在灰塵較多、溫度變化大、電磁輻射多等比較惡劣的環(huán)境中。因為它有比較厚的全鋼外殼,有可靠的工業(yè)電源,并有過壓、過流保護功能,還具有電子鎖開關(這東西基本上是個擺設,因為關鍵時刻要是找不到鑰匙可就壞了,所以大多時候我們都不需要把鑰匙拔下來),機箱內有雙風扇、防塵過濾網(最好記得一年左右更換)等,以上這些結構設計決定了工控機是非常“工業(yè)”的、笨重的、硬件配置低(相對價格來講)、噪聲大、價格高,當然了,由于它運行穩(wěn)定、能適應各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點,也得到了廣大用戶的青睞。

2、工控機的安全
國產的主要有研祥、研華Advantech、華北工控,國外的比較著名的是西門子。需要了解更多請咨詢各公司官方網站。

研華工控機

通常我們使用的計算機是作為工業(yè)生產專用的,不會用它來辦公或者連接Internet,這樣感染病毒的機會相對小了很多,一般是僅僅安裝工控軟件和office軟件就可以了,然后要把光驅、USB接口等外接設備或接口屏蔽掉,記住,最好不要使用各種工具軟件來做這件事,因為有可能會給我們帶來其他麻煩,也不要企圖嘗試這件事,因為我們的系統穩(wěn)定運行是第一的,我們不是專門的計算機系統工程師,不要把精力放在這方面。一般情況下,我們可以在計算機的BIOS里面禁止光驅和USB等設備。然后給BIOS設置一個密碼,這樣其他人就不能重新啟動被禁止的設備了,這是一種增強安全性的方法。另外,一般工業(yè)用計算機不允許安裝防病毒軟件,因為這種軟件會把硬件上的一些資源給禁止掉,或者禁止調用系統的某些函數,因為軟件可能會認為這些調用是不安全的,但這些資源很可能恰恰正是完成數據通信等功能所必需的。所以,對計算機的安全管理就顯得很重要了,請記住,設備是死的,人是活的,所以管住人就能管住設備。

還有一個小小的設備,我們叫它加密狗,加密狗是干什么的?狗,防賊也。在這里有了其他用途,其實我們冤枉它了,僅僅是個形象的叫法。很多公司的軟件是免費供應的,但是只能運行半小時,或者僅僅實現一些簡單的功能,再或者限制通信的點數,之后自動關閉,或者反復提示購買版權的消息。這樣做的目的也是為了保護知識產權,因為軟件復制的成本較低,再加上技術難度也不高,所以很容易被盜版,基于這些特點,設計者想出來硬件加密的方法,但是,這種方法并不是萬能的。

加密狗里面一般都有加密算法,軟件定期或者用某種方式訪問某個硬件接口,這個過程叫做“喂狗”,有吃的東西了,它自然就不叫了,系統就能正常使用了,如果沒有的話,狗就叫了,它會在你的屏幕中彈出對話框,提示你,“您使用的是未經授權的軟件,請購買授權”。所以,可以有不要錢的甜點,但是沒有免費的正餐。加密狗目前有兩種接口方式,并行口和USB口,在工業(yè)控制系統中用得比較多的是并行口方式,這樣可以加速軟件與加密狗的數據交換,也可以禁止USB口的使用,把安全保障做得更加完美,最近使用USB接口的加密方式逐漸增多了,看來管理水平真的提高了很多。

3、工控機的發(fā)展
前面提到過了,由于PC機的大范圍普及和應用,占有大部分市場份額的Windows操作系統同樣也占領了工業(yè)控制系統的市場,這樣的操作系統龐大而又臃腫,耗費資源,功能繁多,功耗大等,但是,接口眾多是它的優(yōu)點,這也導致了很容易接受外界存儲介質的連接,增加了安全隱患,因此對我們的應用是不太適應的,但是因為它有應用簡單、市場占有率高等特點,已經被廣大用戶接受。從組態(tài)需求及應用角度看,我們是否可以把組態(tài)工作的部分內容及功能與操作系統結合起來,形成一種專用于工業(yè)控制的操作系統呢?比如把歷史趨勢文件、操作記錄、報警信息、畫面打印、用戶管理等都交由操作系統單獨完成,那么組態(tài)的工作就只剩下了畫面的布置,真正實現了配置工作,不需要對于每種組態(tài)軟件都得學習。未來的操作會更加簡單、高效、智能,因此,操作系統應該會得到創(chuàng)新與發(fā)展,只有想不到的,沒有做不到的。國際上有個組織叫PLCOpen,它的宗旨是促進PLC兼容軟件的開發(fā)和使用,遵循的國際標準是IEC61131,這個標準已經成為工業(yè)自動化中的國際標準,不僅大型和小型PLC而且DCS、HMI以及現場總線等制造商都提供了基于國際標準1EC61131的編程系統,并且還在向其他自動化領域擴展,包括面向CNC制造自動化方向的軟件等。也許有一天,我們只需要一種軟件就可以控制不同廠家的設備了。那么我們就會把全部精力放在方案制訂上來,設計出更加智能、高效的控制方案來滿足我們的需要。

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