關于鋁電解自動控制網絡安全問題及對策研究

練騁

摘要：文章基于對鋁電解自動控制系統的介紹，分析目前此種自動控制網絡使用中容易遇到的網絡安全運行問題，并針對這些問題提出了相應的預防和解決對策，以供參考。

關鍵詞：鋁電解自動控制網絡;安全問題;對策

一、引言

鋁制品是我國生產和日常生活中的必需品和常用品，同時也是重要的國防用品。我國一直以來都比較重視發展電解鋁技術以及鋁工業，在此技術和工業發展過程中受益于自動化控制和通訊網絡技術的發展，推動我國電解鋁技術的飛速發展和進步，其中部分技術已經達到了世界先進水平。作為一種比較復雜的自動控制系統，運行中也容易受到自動控制網絡安全問題的影響而造成鋁電解生產穩定性的降低。這就需要研究此控制網絡的安全問題并探究相應的解決對策。

二、鋁電解自動控制系統概述

目前鋁電解企業中所用的自動控制系統主要有電解車間和輔助車間自動控制系統兩種，前者主要有含槽控機系統和上位機，主要起到對數據信息進行實時收集以及對電解槽進行控制的作用，保證打殼以及下料等作業的順利開展，而且在出現異常時可以發出報警并進行自動處理，保證鋁電解生產的自動化開展。后者則主要有PLC、上位機以及檢測儀表和設備組成，主要起到監測和控制輔助車間工況的作用。

三、鋁電解自動控制網絡安全運行問題分析

在目前鋁電解行業中逐漸普及一體化的控制和管理模式的形勢下，互聯網技術的發展與應用推動了鋁電解控制系統的網絡化發展，使得此控制系統更加復雜。通過此種復雜控制系統的應用可以共享資源數據信息，有助于提升工作效率。但是與此同時也引發了物理連接層面以及數據傳輸層面上安全問題。對于前者來說，在鋁電解企業的正常運營以及開展工程建設施工的過程中，容易對架空和埋地網絡造成破壞或干擾而造成網絡癱瘓問題，這就會由于破壞了設備層網絡而出現生產停產問題，嚴重時會引發安全事故。此外，由于鋁電解企業始終屬于強磁場環境中生產運行，而如果出現磁場干擾問題對通訊網絡造成影響，也容易導致通訊失敗問題，或者影響數據傳輸的穩定性。對于后者來說，在目前鋁電解企業中的控制和管理體系向一體化方向發展的過程中，雖然實現了自動控制網絡和管理網絡的集中管理，但是在此運營管理過程中也容易出現病毒和木馬攻擊操作站的情況。而操作站是鋁電解企業的網絡訪問端口，在上述情況下會出現整個網絡被病毒和木馬入侵，影響企業的整個生產過程并造成巨大的經濟損失。

四、鋁電解自動控制網絡安全運行問題的解決對策

（一）物理連接層面安全問題的解決對策

一是采取冗余網絡的對策。比如可以采用兩條相同且互為備用的網絡來提升系統的穩定性，保證在其中一條線路出現故障時能夠切換到另一條來保證系統的正常通訊，確保自動控制系統的安全運行，避免出現關鍵數據流上的失效問題。二是采取光纖通訊的對策。使用光纖通訊來代替普通網絡，表現出更強抗干擾能力、更遠傳輸距離、更大傳輸容量、更高信號質量等優點。而且此種對策所用設備的尺寸和重量較小，便于鋪設施工和檢修維護，有利于降低鋁電解企業網絡通訊所受到的干擾。三是采取屏蔽接地的對策。此種策略主要有單端接地和雙端接地兩種，前者就是對電纜一端的金屬屏蔽層進行接地的方式，有利于對電勢電位差進行抑制，起到有效的消除電磁干擾的作用。此種接地方式比較適合傳輸距離長且兩端接地電位差較大的情況下應用。后者則是對電纜兩端的金屬屏蔽層都接地的方式，比較適合接地點電位差較小的情況。

（二）數據傳輸層面安全問題的解決對策

一是對網絡傳輸速率進行調整，保證其符合傳輸距離的要求。由于設備層網絡運行中的傳輸距離和速率會對傳輸穩定性造成影響。比如采用Prifibus-DP網絡的西門子自動控制系統，在開展PLC之間以及PLC和設備之間的數據通訊時，傳輸距離對網絡傳輸速率的影響較大。一旦上述傳輸距離超出允許范圍，但是傳輸速率仍然較大，則會導致通訊不穩定的問題，甚至會中斷通訊。此時就需要適當降低傳輸速率，但同時要滿足數據刷新的要求，從而確保正常通訊。

二是做好人員管理。由于網絡安全管理工作的技術性較強，對于工作人員的專業性要求較高，需要專業技術人員之間確保技術與管理之間的融合來確保系統網絡的安全與穩定性。因此，在企業中要制定完善的網絡安全管理制度，在此制度中明確規范性的網絡操作流程和具體要求。同時還要通過系統化的員工技術培訓與安全教育，保證員工掌握操作規程并提升其網絡安全意識。針對系統網絡運行中的常見病毒和木馬，掌握正確的處理方式，做好對網絡系統的定期檢查和維護工作，及時發現和解決網絡漏洞來確保網絡系統的安全和穩定運行。

三是制定完善和正確的系統操作規程，有效預防網絡病毒和木馬。在此網絡系統中設置不同的訪問權限，在確保滿足不同層級工作人員的訪問需求的同時，保障網絡資源的安全性，盡量減少非法訪問和使用網絡資源等問題的概率。在日常管理中還要加強對員工的教育，嚴禁訪問不符合要求的網站，并且要及時更新殺毒軟件，切實保障此系統網絡的安全性。

四是建設具有更高安全系數的網絡防火墻。防火墻有助于隔離內網和外網，通過實時監控系統的構建，保證系統網絡的訪問符合規定要求，從技術層面上保障內部網絡安全。

五是做好對操作系統的定期維護。在此系統網絡中，操作系統不僅起到重要作用，而且隨著計算機技術的進步在不斷發展改進。因此不僅要及時更新操作系統，使用官方提供維護服務的操作系統，通過系統的實時更新來保證操作系統以及整個系統網絡的安全與穩定性。

五、結語

目前鋁電解行業正在快速發展進步，且在計算機和網絡技術的應用下其自動化控制網絡更加完善，推動了鋁電解技術的發展。但是針對此網絡運行中的物理連接層面和數據傳輸層面上的安全運行問題，需要采取針對性的預防和處理措施來保障此網絡的安全運行，同時也有利于鋁電解企業和整個行業的健康發展。

參考文獻：

[1] 魏方， 尉東. 鋁電解自動控制網絡安全問題及對策初探[J]. 數碼設計：下， 2018， 000（012）：10-11.

[2] 趙一潔. 分析電解鋁廠自控設備常見電磁干擾和解決方式[J]. 世界有色金屬， 2019， 000（005）：45-45.

[3] 馬晴， 王云龍， 李慧慧. 基于在線采集的電解鋁自動化控制設計[J]. 中國錳業， 2018， 036（001）：130-133.