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工业控制系统（ICS）

工业控制系统（ICS）是一个通用术语，用于描述硬件和软件与网络连接的集成，以支持关键基础设施。ICS技术包括但不限于监控和数据采集（SCADA）和分布式控制系统（DCS），工业自动化和控制系统（IACS），可编程逻辑控制器（PLC），可编程自动化控制器（PAC），远程终端单元（RTU），控制服务器，智能电子设备（IED）和传感器。

从历史上看，大多数用于制造和发电厂，供水和污水处理厂，运输行业和其他关键基础设施运行的机械和工程部件都是愚蠢的，而那些计算机化的部件通常使用 专有 协议。他们所属的网络空洞而且受到外界保护。这种情况多年来发生了变化，今天ICS的组件通常直接或间接地与互联网连接。

智能传感器技术和无线网络的进步使得操作技术（OT）与信息技术（IT）的融合成为可取且具有成本效益的。尽管速度提高，对条件的响应性更好以及IT / OT融合带来的可靠性提高 ，但在安全性方面存在缺陷。

恐怖分子针对ICS的有针对性攻击对全世界大多数国家构成威胁。随着 用于输入变化的远程 遥测单元变得更能够进行本地控制，随着物联网（IoT）和 工业物联网的不断发展，保护ICS免受安全威胁的策略变得越来越重要。


数据采集与监视控制系统

1、工业控制数据采集与监视控制（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）系统是由计算机设备、工业过程控制组件和网络组成的控制系统，对工业生产过程进行数据采集、监测和控制，保证工业生产过程的正常运转，它是电力、石油、冶金、天然气、铁路、供水、化工等关系国家命脉的基础产业的神经中枢。

2、SCADA系统主要用于控制分散设备。SCADA系统集成数据采集系统、数据传输系统和HMI软件，以提供一个集中的监视和控制系统，用于许多过程的输入和输出。SCADA系统可收集现场信息，将信息传递到一个中央计算机设备，并以图形或文本方式给操作员显示该信息，以便操作员监视或从实时的中心位置控制整个系统。

3、SCADA系统是工业控制网络调度自动化系统的基础和核心。SCADA负责采集和处理工控系统运行中的各种实时和非实时数据，是工业控制网络调度中心各种应用软件的主要数据来源。SCADA系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。

4. 一个SCADA系统通常由一个主站和多个子站（远方终端装置RTU或其他自动化系统）组成。主站通常在调度控制中心（主站端），子站安装在厂站端，主站通过广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。主站除了接收子站的信息外，还以数据通信的方式接收从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。厂站端是SCADA系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。SCADA所采集的数据包括模拟量测量、状态测点和脉冲累加量。SCADA系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相连并相互进行通信。前置子系统主要完成与厂站端及其他调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统，后台子系统进行数据处理。

分布式控制系统

1、DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通信（Communication）、终端显示（CRT）和控制（Control）技术而发展起来的新型控制系统。其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。它满足了大型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化的角度出发，按功能分散、管理集中的原则构思，采用了多层分级、合作自治的结构形式。
2、DCS网络是整体的基础和核心。网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性起着决定性作用，因此对于DCS网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指无论在何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bit/s），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输得以完成。
3、DCS是以微处理器和网络为基础的集中分散型控制系统。它包括操作员站、工程师站、监控计算机、现场控制站、数据采集站、通信系统。

4、
（1）操作员站：操作员站是操作人员对生产过程进行显示、监视、操作控制和管理的主要设备。
（2）工程师站：工程师站用于对DCS进行离线的组态工作和在线的系统监督、控制与维护。
（3）监控计算机：监控计算机通过网络收集系统中各单元的数据信息，根据数学模型和优化控制指标进行后台计算、优化控制等，它还用于全系统信息的综合管理。
（4）现场控制站：现场控制站通过现场仪表直接与生产过程相连接，采集过程变量信息，并进行转换和运算等处理，产生控制信号来驱动现场的执行机构，实现对生产过程的控制。
（5）数据采集站：数据采集站与生产过程相连接，对过程非控制变量进行数据采集和预处理，并对实时数据进一步加工；为操作员站提供数据，实现对过程的监视和信息存储，为控制回路的运算提供辅助数据和信息。
（6）通信系统：通信系统连接DCS的各操作员站、工程师站、监控计算机、现场控制站、数据采集站等部分，传递各工作站之间的数据、指令及其他信息，使整个系统协调一致地工作，从而实现数据和信息资源的共享。

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