铝电解自动控制网络安全研究

摘要：本文首先通过对铝电解自动控制系统概念进行介绍，其次对铝电解自动控制网络安全运行问题进行阐述，最后提出铝电解自动控制网络安全运行问题的解决对策，从而保障铝电解生产的稳定运行。

关键词：铝电解；自动控制网络；安全问题

铝制品在我国生产生活中被广泛应用，因此铝电解技术影响到社会发展的方方面面，在铝电解发展过程中，科学技术发挥着十分重要的作用，自动化控制和通讯网络的出现推动了铝电解技术的发展，但随着自动控制技术和网络通讯的广泛应用，自动控制网络安全问题也随之产生，对其进行深入研究，可以保障铝电解自动控制网络的安全和稳定性，从而保障铝电解生产的稳定运行。

1铝电解自动控制系统概念

铝电解自动控制系统分为电解车间自动控制系统和辅助车间自动控制系统。电解车间自动控制系统主要包含槽控机系统和上位机。槽控机☃实时采集数据信息、控制电解槽正常运行，其中包含打壳、下料等操作，并且还具有报警、处理等功能，以实现铝电解的自动化控อ制。辅助车间自动控制系统主要包含PLC、上位机以及检测仪表和设备，实现对辅助车间工况的监测与控制。

2铝电解自动控制网络安全运行问题

随着市场竞争日益激烈，需要铝行业实施控制和管理的一体化，并且随着互联网技术的快速发展，使得铝电解控制系统和相应的管理系统向着网络化集成发展，这就使得控制系统变得更为复杂。虽然铝电解自动控制系统网络与互联网的集成实现了资源数据信息共享，使得工作效率得以提升，但也为工厂生产带来更多的安全问题，使得运行风险加✘大。

（1）物理连接层面的安全运行问题。铝电解厂在运行和施工过程中，架空和埋地网络线路容易被强行破坏，此时简单网络将会彻底瘫痪，无法工作，设备层网络的破坏会造成生产停车甚至产生安全事故。除此之外，铝电解厂属于强磁场环境，磁场对通讯网络产生很大的干扰，如不能彻底解决磁场干扰问题，将可能会导致数据传输不稳定或者通讯失败。

（2）数据传输层面的安全运行问题。随着技术的进步，电解铝厂的控制系统和管理系统逐步向集中化发展，自动控制网络常与管理层网络连接在一起，操作站作为网络访问端口，容易受到病毒和木马的攻击，如果管理不善，病毒和木马入侵网络，会影响整个工厂的正常生产，造成巨大的经济损失，因而自动控制网络数据传输安全问题应得到重视。

3铝电解自动控制网络安全运行问题的解决对策

3.1物理连接层面安全运行问题的解决对策。

（1）冗余网络。冗余网络包括软件冗余和硬件冗余。软硬件冗余技术结合起来实现两条完全相同，互为备用的网络，一条线路损坏可以快速切换至另一条，从而不影响系统通讯，提高系统的稳定性。冗余网络是自动控制系统安全运行的保障，可降低意外中断风险，从而通过及时响应保障生产设备能够安全稳定运行，减少关键数据流上任意一点失效带来的影响。

（2）光纤通讯。与普通网络相比，光纤通讯抗干扰能力强，信号衰减小，无中断设备，因此传输距离远，传输容量大，并且信号质量高。光纤设备尺寸小、重量轻，方便传输和铺设，特别适用于电磁干扰强，传输距离远以及传输数据量大的场合。为降低铝电解厂内的磁场对网络通讯的干扰，对于较长的通讯网络，采用光电转换器将电信号转化为光信号传输，在接近接收设备时再进行逆向转换，能取得较好的抗干扰效果[1]。

（3）屏蔽接地。屏蔽接地主要分为单端接地和双端接地。单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地，另一端不接地或通过保护接地，利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。在网络传输距离大，线路两端接地电位差较大时，可考虑采用单端接地；双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均接地，如果两个接地点电位差较小，可采用这种接地方式。3.2数据传输层面安全运行问题的解决对策。

（1）调整网络传输速率与传输距离相匹配。对于设备层的网络而言，其传输的稳定性与传输距离、传输速率有密切关系。如西门子自动控制系统采用的Profibus-DP网 ☺络，主要是负责PLC之间和PLC与设备之间的数据通讯，其网络传输速率和传输距离有着相关关系。如果在传输过程中传输距离超出允许值，却仍使用较大的传输速率，将会造成通讯不稳定，有时还会出现通讯中断的情况。所以，在满足数据刷新的前提下，使用较小的传输速率，可以保障通讯的安全和稳定性。

（2）提高员工的网络安全意识，加强网络安全管理。如果想要保障系统网络的安全性和稳定性，需要加强技术与管理之间的融合力度。在网络安全管理过程中，相关工作人员加强网络安全管理是保障自动控制系统网络安全的前提。因此企业应建立完善的网络管理制度、网络操作规范标准和各种网络维护规章制度。除此之外，企业还应定期开展培训活动，大力宣传网络安全教育知识，使得企业上下详细了解木马和网络病毒的危害，提高防护安全意识。并向员工讲解如果出现病毒和木马侵入情况应怎样处理，同时还应对网络系统定期进行检查和维护，有效杜绝网络漏洞问题的发生，全面提升网络的安全和稳定性。

（3）制定完善的操作制度，规范访问行为。制定完善的自动控制系统操作制度，对计算机病毒和木马进行预防，从而避免出现网络入侵的情况，确保企业网络的安全可靠性。根据系统网络，设置不同的访问权限，可以通过不同的访问权限访问不同的文件、资源等，从而在一定程度上可以保障网络资源的安全，有效避免非法使用网络资源和非法访问情况的出现。除此之外，企业还应规范员工网络操作方法和浏览网址，严禁企业员工浏览陌生和危险网站，这样可以有效避免病毒和木马的侵入。如果出现上述问题可以利用网络安全杀毒软件对恶意软件和网页进行合理的控制，从而提高自动化系统网络的安全和可靠性。

（4）加强防火墙建设，提高网络安全系数。建立防火墙的主要目的是实现外部网与内部网之间的隔离，从而可以在网络边界中建立完善的通信实时监控系统，使得网络按照相关规章制度和标准进行安全访问，并可以根据网络的访问情况进行安全判断，在技术上为内部网络提供屏障，保障网络安全。

（5）定期维护和更新计算机操作系统。在自动控制系统的安全问题中，计算机操作系统发挥着十分重要的作用。随着计算机技术的发展和进步，操作系统也快速进行着大版本的更新，微软的WindowsXP系统已经不提供官方维护服务，从而导致操作系统安全性大大降低。一部分铝电解厂的自动控制系统仍然运行在WindowsXP操作系统下，存在安全隐患。在自动控制软件兼容的情况下，可将WindowsXP系统升级为Windows7系统，并允许操作系统进行实时更新，从而保障操作系统的安全稳定性。

4结语

对于企业的发展而言，网络安全显得尤为重要，对自动控制系统网络建设前期的科学设计，建设中期的精细化施工，可以从网络连接的物理层面有效减少网络安全问题的发生。企业在工厂运行维护阶段，提高自动控制系统网络乃至管理层网络安全工作✄管理力度，制定完善的操作制度，能够有效从网络传输层面避免网络安全问题的发生，从而促进企业的长久发展。