2013年 中国石油大学 (华东)测控专业 上海实习报告

【单位简介】

上海工业自动化仪表（Shanghai Institute of Process Automation Instrumentation）

简称SIPAI （西派埃）主要从事工业自动化仪表产品的研究、开发、生产、测试服务和推广应用，是生产过程自控系统的设计、成套生产和交钥匙工程服务的基础性和综合性的中型规模企业，为电站、冶金、石化、环保、食品、航天、船舶、汽车、烟草、仪器、仪表行业等提供工业服务的高科技企业，工业过程自动化国家工程研究中心(PA-NERC) 以及国家工业自动化仪表产品质量监督检验中心等16个机构均设在该院。

正文

早上9：00集合去了上海工业自动化仪表研究院，作为实习的第一站大家都精神饱满，早早在宾馆门前准备，由于离住的地方比较近，大家步行到那里。许多同学是第一次来上海，对上海日常生活吃喝游玩方面都充满了好奇，和接待老师简单交流一些关于上海的问题之后进入正题。

早上10：00 上海工业自动化仪表研究所高级工程师缪学勤为我们做《工业网络技术》的讲座，介绍了工业网络技术的最新进展以及工业信息网络安全方面的研究。 之后在网上找到关于缪工的一些资料，了解到他在自动化技术、互联网技术、工业通用技术及设备领域有不少研究。

开篇他讲了“信息技术的关键技术是网络技术，信息技术的核心技术是信息集成技术，网络关键技术用于工厂自动化就是工业网络技术，工业网络技术来源于信息领域的网络技术，但是它又不同于信息领域的网络技术，用于我们工业领域的网络技术，我们经常所说的就是现场总线技术。”（听着有点儿绕）随后介绍了进入IEC61158标准的20种现场总线以及新加入的4种RAPIENET、SAFETYNET P 、CC-LINK IE MECHATROLINK总共24种。讲到这里有点熟悉了，像FF、Profibus、HART 在《测控技术与测控网络技术》课上曾学到过。

讲到工业网络信息安全等方面的知识，平常我们会认为工业网络不同于公共信息网络，不太容易受到网络黑客的攻击。几个现实案例让我们明白工业网络信息的安全也至关重要，特别是像石油化工，电力，水工业关乎国家命脉的工业。分析了工业网络信息安全威胁主要来源：黑客攻击、数据操纵（Data Manipulation）、间谍（Espionage）、病毒、蠕虫和特洛伊木马等。解决措施有两种硬件和软件方面。而目前工业网络信息安全转向硬件解决，理由是软件解决方案易发生冲突。例如，美国的一家过程自动化工厂在一台工业PC上安装了杀毒程序，该杀毒软件妨碍了一个重要锅炉系统的紧急停机，导致了严重后果。另一个例子是某制造工厂在多台工业PC上装了杀毒程序，由于多个杀毒软件执行时进程之间可能会发生冲突，使得工厂的流水线不能启动，造成巨大损失。

2013年 中国石油大学 (华东)测控专业 上海实习报告

而工业网络安全硬件解决方案基本都是采用基于硬件的防火墙和VPN技术。硬件防火墙具有高速、高安全性、高稳定性等优点。了解到 VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统的专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络平台（如Internet等）之上的逻辑网络，用户数据在逻辑链路（也称隧道（Tunnel））中传输。VPN可以帮助远程用户、工厂企业分支机构、以及供应商等和工厂企业内部网络建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。

实例：为了提高基于工业以太网的工业通信网络的信息安全性，菲尼克斯电气公司开发了一种新的安全概念，该概念使用三个层面（three-stage）安全步骤以满足工业自动化系统的需要，同时考虑了逐渐增加的网络安全要求。

三个层面安全措施如下：

-用简单的机械保护方法实现访问锁定；

-具备IEEE综合安全功能的管理交换机；

-具有防火墙和路由器功能的工业安全组件。

第三个层面防护措施采用带有小型分布式安全系统的纵深防御体系架构

这方面听不太懂，只觉有点高深。

吃过午饭，下午1：00又听了吴勤勤教授的《自动化仪表与装置智能化、网络化的进展》，之前看过吴教授编写的《控制仪表及装置》，是在王微微老师的《自动化仪表与DCS》课上学的。首先介绍了DCS领域领军的几家最新进展，像中控的WebField ECS 、和利时的新一代DCS产品HOLLiAS、西门子的TIA、艾默生的PlantWeb、ABB的Idustrial IT 。在PPT闪过常见的温度压力仪表和执行器调节器等控制仪表后细数了影响仪表进展的几项重要技术——新型传感器在技术（特别是MEMS）、嵌入式系统技术、现场总线和实时以太网技术、工业无线通信技术、功能安全技术、物联网技术、3D打印制造技术。然后重点讲了OPC技术和其应用，第一次听到OPC技术，没反应过来，手机查了一下，OPC是OLE for Process Control的缩写，即把OLE应用于工业控制领域。【Object Linking and Embedding，对象连接与嵌入，简称OLE技术】由于其开放性和高效性，现在已被广泛应用于自动化控制领域及生产信息管理中。 OPC服务器由三类对象组成：服务器（Server）、组（Group）、数据项（Item） OPC规范提供了两套接口方案，即COM接口和自动化。两大互操作技术——EDDL（电子设备描述语言）和FDT（现场设备工具）。上面讲了这么多，大多数是不知道的，其中他提到的几点比较重要的记在了笔记本上，其他一些东西以照片形式存在电脑里供以后学习使用。

最后讲了一些无线网络技术方面的，听到Zigbee这项技术，它是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。