基于油气集输半实物仿真平台的工控网络安全测试研究

1

作者 何戡 陈金喆 +2 位作者 宗学军 齐济 孙永超 《化工自动化及仪表》 CAS 2024年第2期274-283,共10页

由于无法在实际环境中对工业控制网络进行安全测试,提出一种基于油气集输半实物仿真平台的网络安全测试方法。该方法通过分析真实环境中工业控制网络的结构和脆弱性,构建网络安全测试模型,分别采用DoS攻击、重放攻击和虚假数据注入攻击... 由于无法在实际环境中对工业控制网络进行安全测试,提出一种基于油气集输半实物仿真平台的网络安全测试方法。该方法通过分析真实环境中工业控制网络的结构和脆弱性,构建网络安全测试模型,分别采用DoS攻击、重放攻击和虚假数据注入攻击方式对仿真平台进行网络攻击测试,并通过组态操作界面和沙盘模型对攻击效果进行验证;同时,对测试过程中出现的网络安全问题进行总结并提出了防御措施,可为工业控制网络安全防护提供重要参考。 展开更多

关键词 工业控制网络 半实物平台 工控协议 网络安全测试 ARP欺骗

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网络控制系统的简要回顾及展望 被引量：45

2

作者 杜大军 费敏锐 +1 位作者 宋杨 李雪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期713-720,共8页

随着网络控制系统的迅速发展,网络的引入而产生的网络不确定性问题给网络控制系统的分析和设计带来了挑战。在此时机,本文首先阐述了网络控制系统出现的背景以及存在的基本问题。然后,着重从网络控制系统的被控对象和建模、控制策略和... 随着网络控制系统的迅速发展,网络的引入而产生的网络不确定性问题给网络控制系统的分析和设计带来了挑战。在此时机,本文首先阐述了网络控制系统出现的背景以及存在的基本问题。然后,着重从网络控制系统的被控对象和建模、控制策略和稳定性分析、调度策略、网络架构以及应用前景方面对网络控制系统的一些研究进展进行了回顾。在此基础上,对网络控制系统的某些发展方向予以展望。希望为刚入这一领域的研究人员提供一些较全面的参考信息。 展开更多

关键词 网络控制系统 建模 控制策略 网络调度 网络架构 实验平台

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PLC综合实训平台的设计与实现 被引量：34

3

作者 郭西进 任良才 +1 位作者 耿乙文 刘艳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第6期162-165,187,共5页

基于西门子系列PLC设计和实现了综合自动化实验平台,平台融入了当今工业控制网络结构,包含各层次的自动化单元,同时自制或订做了被控对象以便更好地模拟工控现场。在此基础上,探讨了基于此平台的实验教学,给出了实验项目实例。该实验平... 基于西门子系列PLC设计和实现了综合自动化实验平台,平台融入了当今工业控制网络结构,包含各层次的自动化单元,同时自制或订做了被控对象以便更好地模拟工控现场。在此基础上,探讨了基于此平台的实验教学,给出了实验项目实例。该实验平台为电气工程与自动化专业学生和研究生工业控制研究提供良好的实践环境。 展开更多

关键词 可编程控制器 工业控制网络 实验技术

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工业控制网络与组态技术在可编程控制器教学中的交互应用研究 被引量：10

4

作者 陈孟元 郎朗 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第6期129-131,135,共4页

根据可编程控制器(PLC)课程具有"自动控制、计算机和网络技术"相结合的鲜明特色,从该课程的知识结构出发,整合网络技术、组态技术等PLC课程教学内容,构建了以PLC为核心的知识体系和实践能力培养体系,从适应创新人才教育的需... 根据可编程控制器(PLC)课程具有"自动控制、计算机和网络技术"相结合的鲜明特色,从该课程的知识结构出发,整合网络技术、组态技术等PLC课程教学内容,构建了以PLC为核心的知识体系和实践能力培养体系,从适应创新人才教育的需要出发,努力把学生培养成在工业控制方向具有基础扎实、实践能力强、综合素质全面的高级工程技术人才。 展开更多

关键词 可编程控制器 网络技术 组态技术 课程体系 人才培养

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基于Web的远程实验平台的设计与实现 被引量：13

5

作者 张帆 李力雄 费敏锐 《自动化仪表》 CAS 2008年第2期38-40,共3页

总结和借鉴了国内外网络实验室的发展现状和经验,将一套本地实验装置扩展为基于Web的远程实验平台。重新设计了原实验装置的控制单元,以现场总线、工业以太网为通信枢纽,OPC为软硬件通信接口与网际组态软件Webaccess的监控节点相连。校... 总结和借鉴了国内外网络实验室的发展现状和经验,将一套本地实验装置扩展为基于Web的远程实验平台。重新设计了原实验装置的控制单元,以现场总线、工业以太网为通信枢纽,OPC为软硬件通信接口与网际组态软件Webaccess的监控节点相连。校园网或Internet用户可通过Webaccess,实现锅炉液位的远程控制和控制单元PID参数的远程调整,为构建远程实验平台提供了一种实用的解决方案。 展开更多

关键词 网络 现场总线 实验平台 组态 远程控制

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无线化工业控制系统:架构、关键技术及应用 被引量：5

6

作者 于海斌 曾鹏 +3 位作者 梁炜 王忠锋 刘阳 许驰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期540-549,共10页

大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控.为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统.然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实时... 大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控.为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统.然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实时高可靠的工业无线网络设计及其时−空−频三元联合调控方法,感知终端的变周期精益采样和高能效精准时间同步方法,以及管控平台的语义化互操作和赋时工作流模型等核心关键技术.最后,研发了面向石油高效采收和电网全域安全监测的无线化工业控制系统,介绍了应用效果和成效. 展开更多

关键词 工业控制系统 工业无线网络 管控平台 现场测控仪表 安全 能效

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面向无线工业网络的数据链路层协议WICN-Z 被引量：12

7

作者 侯维岩 刘伟春 +1 位作者 程俊锋 费敏锐 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期638-643,共6页

首先介绍了工业现场控制对无线通信网络WICN的具体要求,针对其要求分析比较了目前几种常用的无线网络MAC协议的特点,提出了一种基于令牌且能利用目前被普遍使用的CSMA协议的数据链路层控制机制,简称WICN-Z协议。详细叙述了WICN-Z的通信... 首先介绍了工业现场控制对无线通信网络WICN的具体要求,针对其要求分析比较了目前几种常用的无线网络MAC协议的特点,提出了一种基于令牌且能利用目前被普遍使用的CSMA协议的数据链路层控制机制,简称WICN-Z协议。详细叙述了WICN-Z的通信协议栈的结构、主站的定义、令牌环的动态建立和复原过程、各个移动站点的动态加入与离开过程等,定义了几种用到的帧的结构。最后利用OMNet++平台对WICN-Z和CSMA/CA性能进行了仿真比较,并且在基于GAINS的硬件平台上实现了该协议,且在一个工厂车间现场建立了包括9个移动1个固定站点的一个网络系统,针对数据吞吐量和响应时间指标作了初步的测试。仿真结果和实际测试显示,WICN-Z确保了无线信道接入的公平性,其数据吞吐量大于CSMA/CA,且减少了数据的传输延迟。 展开更多

关键词 无线工业网络 令牌 GAINS OMNet++仿真平台 MAC协议

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云服务平台多层网络协同控制模型 被引量：15

8

作者 李斌勇 韩敏 +1 位作者 孙林夫 田冉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1382-1388,共7页

面向制造业产业链上中下游大规模多类型企业群,针对产业链协同云计算服务平台的访问控制问题,提出多类型协同的多层级体系控制机制。基于SaaS/PaaS的云服务模式,从云服务平台产业链的业务协作与访问控制协同出发,给出多层次、分体系的... 面向制造业产业链上中下游大规模多类型企业群,针对产业链协同云计算服务平台的访问控制问题,提出多类型协同的多层级体系控制机制。基于SaaS/PaaS的云服务模式,从云服务平台产业链的业务协作与访问控制协同出发,给出多层次、分体系的平台访问控制方案。利用各体系层次的关联关系,构建了多维关系布尔矩阵。利用语义关系将布尔关系矩阵转化为多层级体系复杂网络控制模型,并对网络模型进行了仿真实现,给出了模型的实际应用方案及效果。该网络模型改进了传统的基于角色的访问控制静态控制模式,且具有较好的稳定性与扩展性,为解决大规模企业群在角色层次授权多样化、权限体系动态变化过程中的云服务平台访问控制问题,提供了较好的理论支撑。 展开更多

关键词 产业链 云服务平台 访问控制 布尔矩阵 多层体系 网络模型

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基于Niagara技术多源分布式建筑能源物联网实验平台开发与应用 被引量：3

9

作者 李慧 谢林鸿 +1 位作者 王桂荣 魏建平 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第11期181-184,188,共5页

为了培养建筑能源物联网复合型人才,基于Niagara物联网技术开发了多源分布式建筑能源物联网实验平台。该平台将太阳能辅助空气源热泵系统、微燃机冷热电三联供系统和地源热泵系统集成在一起,实现统一管理。感知层包括传感器、执行器、... 为了培养建筑能源物联网复合型人才,基于Niagara物联网技术开发了多源分布式建筑能源物联网实验平台。该平台将太阳能辅助空气源热泵系统、微燃机冷热电三联供系统和地源热泵系统集成在一起,实现统一管理。感知层包括传感器、执行器、现场设备控制板等;网络层包括JACE 8000网络控制器、智能IO模块、智能网关,通信协议包括ZigBee协议、Modbus协议、TCP/IP等;应用层为基于Niagara 4.0开发的多源分布式建筑能源物联网管理平台。该实验平台将传感技术、控制技术、物联网技术与建筑能源系统有机结合,为创新型、复合型学生培养提供了良好的综合实践平台,也为建筑能源物联网科学研究提供了高水平研究平台。 展开更多

关键词 建筑能源 物联网 网络控制器 实验平台

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一种改进的DMC算法在网络控制系统中的应用 被引量：2

10

作者 李静 杨洲 《化工自动化及仪表》 CAS 2008年第6期34-37,共4页

研究网络环境下控制系统时延的组成与产生机理,提出一种基于动态矩阵控制(DMC)模型预测算法的改进DMC算法。该算法充分利用动态矩阵控制(DMC)算法中冗余的预测输出序列和控制增量序列,在控制数据由于网络时延和丢包而无法及时到达执行器... 研究网络环境下控制系统时延的组成与产生机理,提出一种基于动态矩阵控制(DMC)模型预测算法的改进DMC算法。该算法充分利用动态矩阵控制(DMC)算法中冗余的预测输出序列和控制增量序列,在控制数据由于网络时延和丢包而无法及时到达执行器时,实现对网络时延和数据丢包的补偿。并通过实验证明改进算法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 网络时延 模型预测控制 实验平台

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网络控制系统在线时延预估策略与实现 被引量：3

11

作者 马向华 高强明 《化工自动化及仪表》 CAS 2007年第6期33-38,共6页

分析网络时延的产生以及影响其取值规律的原因,提出网络时延在线预估法以预估将来时刻可能产生的控制器与执行器之间的时延。在CAN bus网络控制实验平台上对该预估法的有效性进行验证,实验结果表明,该方法准确地预估出下一时刻网络时延... 分析网络时延的产生以及影响其取值规律的原因,提出网络时延在线预估法以预估将来时刻可能产生的控制器与执行器之间的时延。在CAN bus网络控制实验平台上对该预估法的有效性进行验证,实验结果表明,该方法准确地预估出下一时刻网络时延的大小,并且基于预估到的网络时延设计的控制器很好地保证了控制系统的稳定性。 展开更多

关键词 网络控制系统 网络时延 在线时延估计 CAN bus网络控制实验平台

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基于物联网的河北果蔬产业全程监测与控制信息服务平台研究 被引量：5

12

作者 晏国生 刘君 《农业系统科学与综合研究》 CSCD 2011年第3期371-375,共5页

利用信息技术、传感技术及传输技术,开展了果蔬产业全程监测与控制信息服务平台的开发研究。以嵌入式系统与农业智能产品为基础;以成熟的传感器技术为核心;以溯源码技术为主线;以果蔬产业安全生产信息数据库服务系统为支撑;以无线传输... 利用信息技术、传感技术及传输技术,开展了果蔬产业全程监测与控制信息服务平台的开发研究。以嵌入式系统与农业智能产品为基础;以成熟的传感器技术为核心;以溯源码技术为主线;以果蔬产业安全生产信息数据库服务系统为支撑;以无线传输与互联网技术为承载;以企业、专业合作组织、种植户为服务主体;构建而成"基于物联网的河北省果蔬产业全程监管与控制信息服务平台"。 展开更多

关键词 物联网技术 果蔬产业化 监测与控制 服务平台

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开放式网络控制系统仿真平台的研究与开发 被引量：2

13

作者 杜石雷 董泽 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第8期306-310,共5页

分析了几种网络控制系统仿真平台的工作原理,在总结它们各自的优劣后,结合参与开发的一套现场总线控制系统,进一步开发出了基于工业以太网的网络控制系统仿真平台。上述平台能够真实再现工业现场网络环境,除被控对象采用数值程序模拟外... 分析了几种网络控制系统仿真平台的工作原理,在总结它们各自的优劣后,结合参与开发的一套现场总线控制系统,进一步开发出了基于工业以太网的网络控制系统仿真平台。上述平台能够真实再现工业现场网络环境,除被控对象采用数值程序模拟外,各功能节点均采用真实的物理节点,能够适应不同对象的仿真需求,并且网络规模易于调整、外部数据导入方便。仿真结果表明,在上述平台上进行网络控制系统仿真研究是有效的、正确的。 展开更多

关键词 网络控制系统 工业以太网 仿真平台 网络诱导延迟 网络丢包

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工业自动化多功能控制系统实验教学平台开发 被引量：4

14

作者 陈胜利 包晓霖 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第6期143-145,共3页

为满足自动化课程由入门到精讲的渐进式实验教学需要,开发出占用空间小、功能全面、性能稳定的工业自动化多功能控制系统实验教学平台。该实验教学平台分为PLC与模拟量扩展模块区、现场总线信号采集器区等12个区,涉及PLC、PLC RS485通... 为满足自动化课程由入门到精讲的渐进式实验教学需要,开发出占用空间小、功能全面、性能稳定的工业自动化多功能控制系统实验教学平台。该实验教学平台分为PLC与模拟量扩展模块区、现场总线信号采集器区等12个区,涉及PLC、PLC RS485通信扩展板、步进电机等32种元器件。作为实例,给出电压输入模拟量控制伺服调速实验的电气原理图和控制程序。 展开更多

关键词 工业自动化 多功能控制 实验教学平台

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基于半实物的机场供油自控系统网络安全测试 被引量：1

15

作者 顾兆军 姚峰 +1 位作者 丁磊 隋翯 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2021年第9期16-24,共9页

仿真建模是ICS网络安全中一个重要的研究方法,但纯软件的仿真方法存在安全功能建模困难、缺乏核心控制层响应等问题,导致目标系统网络安全防护重点模糊、面对攻击的防护能力差。结合实际研究中仿真建模不灵活和测试方法不全面等情况,文... 仿真建模是ICS网络安全中一个重要的研究方法,但纯软件的仿真方法存在安全功能建模困难、缺乏核心控制层响应等问题,导致目标系统网络安全防护重点模糊、面对攻击的防护能力差。结合实际研究中仿真建模不灵活和测试方法不全面等情况,文章面向民航工业控制系统提出一种基于半实物平台的机场供油自控系统网络安全测试方法。首先,使用DCS设计模式分层搭建半实物仿真测试平台,采用PLC作为核心控制器构建收/发油模块、倒罐模块和罐群管理模块。随后,以攻击者完成系统入侵为前提,分别采用ARP攻击、洪泛攻击、工业协议篡改攻击对系统的生产流程进行网络测试攻击,采用组态演示界面和实物共同验证攻击效果。最后,利用工业防火墙与网闸进行防护能力测试验证,并给出机场供油自控系统防护意见。 展开更多

关键词 工业控制系统 机场供油自控系统 半实物平台 网络安全测试

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工业自动化传感器教学实验平台的设计 被引量：2

16

作者 陈胜利 黄家龙 曾威威 《化工自动化及仪表》 CAS 2018年第8期640-643,共4页

为提高学生对传感器的认知与应用能力,设计开发了一套基于工业自动化的传感器教学实验实训平台。该平台由传感器、PLC、HMI、模拟量模块及模拟量采集器等组成,能够实现金属、压力、温度、湿度及颜色等被测量的检测,并通过PLC、模拟量采... 为提高学生对传感器的认知与应用能力,设计开发了一套基于工业自动化的传感器教学实验实训平台。该平台由传感器、PLC、HMI、模拟量模块及模拟量采集器等组成,能够实现金属、压力、温度、湿度及颜色等被测量的检测,并通过PLC、模拟量采集器处理运算后,在HMI上显示。 展开更多

关键词 传感器 实验平台 工业自动化 信号监控 控制系统

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基于PLC的网络化伺服控制系统实验平台研究

17

作者 赖华 张强 +1 位作者 张怀宇 王瑞 《四川职业技术学院学报》 2020年第4期161-164,共4页

本文主要研究的是如何搭建一个伺服控制系统平台,将系统中各个设备进行网络化连接,实现纵向和横向的集成。网络技术采用了现在普遍存在的现场总线技术及以后大力发展的以太网技术。通过构建一个半闭环的交流伺服控制系统,将执行器、传... 本文主要研究的是如何搭建一个伺服控制系统平台,将系统中各个设备进行网络化连接,实现纵向和横向的集成。网络技术采用了现在普遍存在的现场总线技术及以后大力发展的以太网技术。通过构建一个半闭环的交流伺服控制系统,将执行器、传感器、控制器等集成在一起,实现实验平台的纵向集成。通过对系统的通信组建、二维平面的点动、回零、定位和速度功能调试,验证了系统的可行性。 展开更多

关键词 网络化伺服控制 工业以太网 PLC实验平台

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基于B样条曲线插补实验的网络教学平台设计 被引量：1

18

作者 韩德东 《无线互联科技》 2018年第22期62-64,共3页

高校实验室是学生进行实践能力培养和学术研究的重要场所,同时也是学生对理论知识进行实践检验和加深认知的场所,在创新型人才培养中占据有重要地位。计算机网络实验室的建设,从专业建设、实际需要和技术发展的角度出发,需要兼顾实用性... 高校实验室是学生进行实践能力培养和学术研究的重要场所,同时也是学生对理论知识进行实践检验和加深认知的场所,在创新型人才培养中占据有重要地位。计算机网络实验室的建设,从专业建设、实际需要和技术发展的角度出发,需要兼顾实用性和先进性,实验内容和教学方法结合实际教学需要不断改进。文章针对B样条曲线插补实验,提出了网络教学方法,设计出相应的实验教学平台,通过实验的交互式和可视化学习,可提高学生学习兴趣,增强学生理论教学和实践应用相结合的能力,促进理论教学和实验教学的发展和创新,为具有创新意识和创新能力的高素质人才的培养夯实基础。 展开更多

关键词 B样条插补 网络实验平台 实验教学 数控技术

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无线化工业控制系统:架构、关键技术及应用

19

作者 于海斌 曾鹏 +3 位作者 梁炜 王忠锋 刘阳 许驰 《自动化博览》 2023年第6期35-43,共9页

大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控。为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统。然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实... 大型生产设施的安全与能效监控,迫切需要低功耗、高精度的泛在感知,高实时、高可靠的无线传输以及动态灵活的生产管控。为此,本文首先提出一种扁平架构的无线化工业控制系统。然后,围绕感知、传输和控制等核心功能需求,系统阐述了高实时高可靠的工业无线网络设计及其时一空一频三元联合调控方法,感知终端的变周期精益采样和高能效精准时间同步方法,以及管控平台的语义化互操作和赋时工作流模型等核心关键技术。最后,研发了面向石油高效采收和电网全域安全监测的无线化工业控制系统,介绍了应用效果和成效。 展开更多

关键词 工业控制系统 工业无线网络 管控平台 现场测控仪表 安全 能效

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基于宏微双重驱动的高职院校精密实验控制平台设计

20

作者 李建春 韩秀荣 刘春朝 《高师理科学刊》 2019年第6期50-54,共5页

针对高职院校精密实验控制平台数量不足和价格高的现状,设计了一套应用于零件外尺寸测量与装配定位的精密实验控制平台.该平台上位机采用PC机,下位机采用AT89C51单片机,测量系统采用光栅尺作为计数器件,宏平台采用直流电机驱动滚珠丝杠... 针对高职院校精密实验控制平台数量不足和价格高的现状,设计了一套应用于零件外尺寸测量与装配定位的精密实验控制平台.该平台上位机采用PC机,下位机采用AT89C51单片机,测量系统采用光栅尺作为计数器件,宏平台采用直流电机驱动滚珠丝杠的传动方式.平台精密定位系统采用宏-微相结合的两级模式来实现大行程、高精度及高速的定位,其硬件系统由宏平台进给系统、位移测量系统、微位移定位系统以及控制系统组成.实践表明,该实验控制平台实现简单、控制精准、成本低廉,适合高职院校师生开展零件精密测量与装配定位的各种实验和科技创新活动. 展开更多

关键词 宏微双重驱动 压电陶瓷执行器 实验控制平台 神经网络

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