Номенклатура современных систем управления и защиты 

Номенклатура современных систем управления и защиты

ПЛК - Программируемые логические контроллеры
(PLC - Programmable Logic Controllers). Компактные технические устройства, изначально предназначавшиеся исключительно для логического управления дискретными процессами и операциями в машиностроении, автомобилестроении, на складском оборудовании. С развитием микроэлектроники стали применяться и для управления непрерывными процессами.

Человеко-машинный интерфейс
(HMI - Human Machine Interface). Пакеты специального программного обеспечения, представляющие собой средства опосредованного взаимодействия оператора и технологического процесса.

Гибридные системы
(Hybrid systems). Системы, занимающие по своим характеристикам промежуточное положение между ПЛК и РСУ. Возникли в результате развития ПЛК, и во многом сохранили их достоинства и недостатки. По преимуществу предназначены для применения в процессах, сочетающих большое количество дискретных операций с непрерывным управлением в таких отраслях промышленности, как фармацевтика, цементная, пищевая промышленность, водоподготовка и т.д.

СКАДА - Системы сбора данных и оперативно диспетчерского управления
(SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition). Специализированные программно-технические средства, изначально предназначавшиеся исключительно для сбора информации и слежения за состоянием оборудования на значительном удалении средствами телеметрии (например, на магистральных трубопроводах). Кроме сбора информации от ПЛК, обеспечивают и человеко-машинный интерфейс HMI - PLC.

Неприятной особенностью СКАДА систем является то, что в отличие от РСУ, конфигурирование собственно контроллера и интерфейса взаимодействия с оператором (HMI) производится раздельно, и в разных программных средах со всеми проблемами избыточных тэгов, отладки и согласования баз данных. С развитием микроэлектроники СКАДА системы в составе гибридных систем стали претендовать на место РСУ в управлении технологическими процессами. Вот он, классический гибрид:

Scalable Hybrid System

Рис. 137
Примечание
Необходимо обратить внимание, что вся деятельность системы происходит через одну точку - ту самую, из кото-рой пар идет. Вообще звезды и коммутаторы ~ это патологически врожденные качества данных архитектур (рис. 138).

Причина состоит в том, что все гибридные архитектуры выросли из так называемых SCADA систем - систем, состоящих из набора контроллеров и серверов с человеческим лицом - человеко-машинным интерфейсом. Но этот подход имеет и гораздо более серьезные причины для беспокойства, чем корявость архитектуры и недетерминированная производительность.

Рассмотрим последний пример (рис. 1.39). Большей каши из гейтвеев, эрэсов, писиаев, мультидропов и прочей чепухи и представить себе невозможно. И это при том, что еще не показаны хабы и роутеры! Однако утверждается, что этот ухабистый путь и есть магистральный путь открытой архитектуры в АСУТП. В данном случае необходимо обратить внимание на поставленную на рис. 1.39 кривую стрелку справа, направленную в центр системы.

Рис. 1.38
Рис. 1.39

Мы наблюдаем НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ WEB-ACCESS ко ВСЕМ ИНФОРМАЦИОННЫМ ПОТОКАМ И РЕСУРСАМ СИСТЕМЫ - от контроллера до сервера.

По прогнозам многих авторитетных специалистов, которые являются экспертами в решении проблем информационной безопасности, промышленные сети будут атаковать всё новые поколения вирусов, способных незаметно проникать в сети предприятий, и надолго оставаться в них совершенно незамеченными. Как бы в насмешку над гибридными системами, появились новые типы гибридных вирусов, поведение которых в корне отличается от традиционных вирусов. Это так называемые полиморфные вирусы, использующие машинно-независимые способы инфицирования и распространения, и способные приносить разрушительный ущерб. Они успешно преодолевают системы защиты прошлого поколения, поэтому для защиты от них необходима комплексная многоуровневая защита, прежде всего на шлюзах Интернет, серверах и рабочих станциях систем управления. В отличие от традиционных вирусов, которые требовали действий оператора для их активизации, гибридные вирусы распространяются автоматически, сами, выискивая слабые места в сетях и информационно-управляющих системах без участия человека.

РСУ - Распределенные системы управления
(DCS -Distributed Control Systems). Системы управления на базе специальной вычислительной техники, предназначенные для использования исключительно в технологических процессах. Строятся на основе отказоустойчивой высоконадежной вычислительной техники промышленного исполнения для долговременной круглосуточной эксплуатации на технологических объектах, для которых последствия отказа представляют серьезную угрозу для оборудования, для жизни и здоровья людей. Традиционно РСУ ассоциируются с управлением непрерывными технологическими процессами, но реально они обеспечивают весь спектр задач управления - от чисто дискретного до программно-логического управления периодическими процессами и рецептурами.

Приведем пример классической РСУ (см. рис. 1.40). Система имеет распределенную архитектуру на уже известной нам детерминированной общей шине Vnet.

Какой разительный контраст со скадоподобными гибридами, со всеми их роутерами, серверами и хабами, и архитектурами типа звезда!..

Рис. 1.40