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數(shù)字量輸入模塊具有下列機械特性:
具有8、16、32或64通道的模塊。
數(shù)字量輸入模塊將來自過程的外部數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成控制器的內(nèi)部信號電平(邏輯“0”或“1”)。
多種輸入電壓,可支持連接不同的控制信號:
除了經(jīng)濟性以及易于處理的特點外,該模塊還具有其他特殊功能:
特殊模塊還可處理過程工程,例如支持 NAMUR 標準。
讓電網(wǎng)更加智能
對于關(guān)鍵的基礎(chǔ)設施,特別是智能電網(wǎng)和電力管理系統(tǒng)的運營者來說,可靠、安全、經(jīng)濟高效的電力供應是重中之重。這些基礎(chǔ)設施依賴于通訊和信息技術(shù),因此時刻面臨著外部攻擊的威脅。電力網(wǎng)絡不僅必須做到智能化,而且要比襲擊者更加高明。
紅綠燈:不亮。氣泵:不轉(zhuǎn)。整座城市:一片黑暗。冰箱、顯示器、電話和移動發(fā)射塔,沒有電,所有這些設備都無法工作。整座城市甚或整個國家突然陷入黑暗和癱瘓——只要一臺便攜式電腦就能做到這一切。盡管只是一個假想的情形,但設想一座“斷電”的城市無異于一場噩夢。
脆弱的基礎(chǔ)設施
Volker Distelrath是西門子能源管理業(yè)務集團的網(wǎng)絡安全負責人,防止發(fā)生這種情況正是他的任務。身為網(wǎng)絡安全和信息通信技術(shù)(ICT)專家,Distelrath致力于研發(fā)各種解決方案,增加侵入系統(tǒng)的難度。這些解決方案中就包括了適用于智能電網(wǎng)的安全解決方案。
伴隨著將所有電力生產(chǎn)者、電力用戶和電網(wǎng)運營商相互連接的電力網(wǎng)絡的不斷擴張,信息通訊網(wǎng)絡也在不斷發(fā)展。
伴隨著將所有電力生產(chǎn)者、電力用戶和電網(wǎng)運營商相互連接的電力網(wǎng)絡的不斷擴張,信息通訊網(wǎng)絡也在不斷發(fā)展。在描述智能網(wǎng)絡面臨的安全挑戰(zhàn)時,Distelrath解釋道,“這種類型的網(wǎng)絡互聯(lián)在帶來益處的同時,也使我們的網(wǎng)絡變得脆弱。”正因如此,如今電力供應商將網(wǎng)絡安全視為最嚴峻、最重要的挑戰(zhàn)之一。受攻擊,城市不僅會一片漆黑,而且要蒙受巨大經(jīng)濟損失。譬如,據(jù)漢堡國際經(jīng)濟研究所估算,德國中午停電一小時,會造成近6億歐元的損失。
實時分析電力數(shù)據(jù)
電網(wǎng)防御能力不僅僅取決于電網(wǎng)各組件的安全性,有必要將系統(tǒng)作為整體加以保護。Distelrath解釋道,“如果電力網(wǎng)絡配備智能電網(wǎng)組件,那么,我們需要重點提升其智能性和安全性。我們與客戶合作,升級整個電力網(wǎng)絡或單個系統(tǒng),以及安裝相關(guān)設備。”
電網(wǎng)安全架構(gòu)涵蓋廣泛,從各類傳感器和現(xiàn)場設備,到諸如平板電腦等終端上的用戶界面,不一而足。
這樣做的目的是保護處于電網(wǎng)中的客戶網(wǎng)絡。這種類型的網(wǎng)絡基本由兩層構(gòu)成:現(xiàn)場層和電網(wǎng)控制層。在現(xiàn)場層,電力網(wǎng)絡中的主用組件負責采集數(shù)據(jù)或控制諸如變壓器等重要組件。在此之上,是部署諸如監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)等的電網(wǎng)控制層;現(xiàn)場層產(chǎn)生數(shù)據(jù),而由SCADA系統(tǒng)監(jiān)測并控制整個電力網(wǎng)絡。此外,有許多應用程序負責信息處理,如配備智能電表的數(shù)據(jù)管理(電表數(shù)據(jù)管理)和斷電管理,后者指斷電和計劃限電管理。當然,這些系統(tǒng)連接至互聯(lián)網(wǎng),因為這是實現(xiàn)諸如遠程維護等服務的途徑。然而,與此同時,這種連接也令它們很容易受到襲擊。
識別危險的異常情況
要保護關(guān)鍵的基礎(chǔ)設施,重要的是做到*防范。因此,全面的安全架構(gòu)應當無所不包,從傳感器和現(xiàn)場設備,到檢修工程師使用的平板電腦等終端設備上的用戶界面,再到記錄敏感客戶數(shù)據(jù)的智能電表,凡此種種。
西門子技術(shù)人員模擬德國菲爾特 (Fürth)市一條街道的用電需求。
但網(wǎng)絡運營者如何才能知道他們是否受到攻擊?他們必須熟知其網(wǎng)絡的正常需求-響應值,然后才能分辨出無害的數(shù)值偏差與異常告警。Distelrath描述了這樣一種情景,“每秒鐘試圖登錄某系統(tǒng)500次,顯然不是某個人的行為——必定是計算機所為。監(jiān)控必須能捕捉到類似行為。”在任何類型的網(wǎng)絡上,不論是專有網(wǎng)絡、工業(yè)網(wǎng)絡還是公共網(wǎng)絡,許多攻擊都不被人察覺。
嚴格的權(quán)限控制是另一個重要因素。換句話說:誰有權(quán)做什么?誰能通過哪個平臺訪問智能電網(wǎng)?從適當?shù)拿艽a生成,到分配職責和權(quán)限,必須將許多因素考慮在內(nèi)。對于諸如屬于網(wǎng)絡運營者所有的關(guān)鍵基礎(chǔ)設施而言,一件事情必須明確:出于安全原因,運營者必須始終可以控制電力網(wǎng)絡。哪怕被攻擊的組件也應能做到不會被任意關(guān)閉。理想的情況是,精密的安全概念應能招架住襲擊,確保一座城市被不會被“切斷電源”。