工控培訓(xùn)課件

工控培訓(xùn)課件工業(yè)控制系統(tǒng)概述工控設(shè)備與技術(shù)工控軟件與編程網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)措施故障診斷與排除方法維護(hù)保養(yǎng)與升級改造建議contents目錄工業(yè)控制系統(tǒng)概述01CATALOGUE定義工業(yè)控制系統(tǒng)（ICS）是一種用于監(jiān)控和控制工業(yè)過程的系統(tǒng)，包括監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）等。發(fā)展歷程從早期的機(jī)械控制、電氣控制，到現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)控制，工業(yè)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，不斷向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的方向發(fā)展。定義與發(fā)展歷程

組成部分及功能控制器是工業(yè)控制系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)接收輸入信號，根據(jù)控制算法進(jìn)行計(jì)算，并輸出控制信號。傳感器與執(zhí)行器傳感器負(fù)責(zé)將被控對象的各種非電量轉(zhuǎn)換為電信號，執(zhí)行器則將控制器的輸出信號轉(zhuǎn)換為能夠驅(qū)動(dòng)被控對象的物理量。通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)控制器、傳感器、執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換，保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。工業(yè)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于能源、化工、制造、交通等各個(gè)領(lǐng)域，如石油天然氣管道運(yùn)輸、電力電網(wǎng)監(jiān)控、智能制造生產(chǎn)線控制等。應(yīng)用領(lǐng)域隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和智能制造的快速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)的市場需求不斷增長。未來，工業(yè)控制系統(tǒng)將更加注重安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性和智能化等方面的發(fā)展。市場需求應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求工控設(shè)備與技術(shù)02CATALOGUE一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。一種由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。PLC（可編程邏輯控制器）DCS（分布式控制系統(tǒng)）SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）常見工控設(shè)備介紹傳感器原理將各種非電量（如溫度、壓力、流量、位移等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和測量的電信號的裝置。其工作原理基于各種物理、化學(xué)或生物效應(yīng)，如熱電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、光敏效應(yīng)等。執(zhí)行器原理根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或其他形式的能量，以驅(qū)動(dòng)被控對象工作的裝置。常見的執(zhí)行器有電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器等。傳感器與執(zhí)行器應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，傳感器和執(zhí)行器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳感器負(fù)責(zé)將被控對象的非電量轉(zhuǎn)換為電信號，而執(zhí)行器則根據(jù)控制信號驅(qū)動(dòng)被控對象工作。它們廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)場合，如生產(chǎn)線自動(dòng)化、機(jī)器人控制、環(huán)境監(jiān)測等。傳感器與執(zhí)行器原理及應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)：一種用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備之間通信的開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題?，F(xiàn)場總線技術(shù)及其優(yōu)勢網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)既是通信網(wǎng)絡(luò)，又是設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，具有基層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，它作為工廠底層網(wǎng)絡(luò)可完成現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備之間的多點(diǎn)數(shù)字通信。開放性遵循國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商的設(shè)備可以互相通信和互操作?；ゲ僮餍圆煌瑥S商生產(chǎn)的性能類似的設(shè)備可進(jìn)行互換而實(shí)現(xiàn)互用。分散性把原先控制站的功能塊分散地分配給現(xiàn)場儀表，從而構(gòu)成虛擬控制站，徹底地實(shí)現(xiàn)了分散式控制系統(tǒng)的構(gòu)想?，F(xiàn)場總線技術(shù)及其優(yōu)勢工控軟件與編程03CATALOGUE西門子公司的工控組態(tài)軟件，具有強(qiáng)大的圖形界面設(shè)計(jì)功能和豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。WinCCIntouchiFixWonderware公司的組態(tài)軟件，以簡單易用和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力著稱。GE公司的組態(tài)軟件，提供靈活的組態(tài)環(huán)境和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)連接能力。030201常見工控軟件介紹編程語言與編程環(huán)境一種低級編程語言，使用匯編語言風(fēng)格的指令，適合底層硬件操作。指令表（InstructionList,IL）一種圖形化編程語言，類似于電路圖，易于理解和使用。梯形圖（LadderDiagram,LD）一種高級編程語言，使用類似于C/C的語法，適合復(fù)雜算法和數(shù)據(jù)處理。結(jié)構(gòu)化文本（StructuredText,ST）順序控制選擇控制循環(huán)控制中斷處理程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法按照預(yù)設(shè)的順序執(zhí)行一系列操作，適用于簡單的控制邏輯。重復(fù)執(zhí)行某段代碼，直到滿足退出條件，適用于需要重復(fù)執(zhí)行的操作。根據(jù)條件選擇不同的執(zhí)行路徑，適用于復(fù)雜的控制邏輯。在程序執(zhí)行過程中響應(yīng)外部事件，執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，適用于實(shí)時(shí)性要求高的場合。網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)措施04CATALOGUE如病毒、蠕蟲、木馬等，通過感染或控制工業(yè)控制系統(tǒng)，竊取數(shù)據(jù)或破壞系統(tǒng)正常運(yùn)行。惡意軟件攻擊拒絕服務(wù)攻擊網(wǎng)絡(luò)釣魚攻擊內(nèi)部威脅通過大量無效請求占用系統(tǒng)資源，使工業(yè)控制系統(tǒng)無法響應(yīng)正常請求。通過偽造信任網(wǎng)站或郵件，誘導(dǎo)用戶輸入敏感信息，進(jìn)而竊取工業(yè)控制系統(tǒng)的登錄憑證。來自企業(yè)內(nèi)部員工的非法訪問、誤操作或惡意行為，可能導(dǎo)致工業(yè)控制系統(tǒng)遭受破壞或數(shù)據(jù)泄露。網(wǎng)絡(luò)安全威脅分析入侵檢測技術(shù)通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量、系統(tǒng)日志等信息，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)異常行為并報(bào)警，以便及時(shí)采取應(yīng)對措施。安全審計(jì)與日志分析收集并分析工業(yè)控制系統(tǒng)的安全審計(jì)日志，追溯攻擊路徑和恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。防火墻配置在工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中部署防火墻，根據(jù)安全策略過濾進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。防火墻配置及入侵檢測技術(shù)應(yīng)用采用SSL/TLS等加密技術(shù)，確保工業(yè)控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)程終端之間的數(shù)據(jù)傳輸安全。數(shù)據(jù)加密傳輸對工業(yè)控制系統(tǒng)中的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲，防止數(shù)據(jù)泄露或被非法訪問。數(shù)據(jù)存儲加密建立完善的密鑰管理體系，確保加密密鑰的安全存儲、使用和更新。密鑰管理定期對工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，并制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)恢復(fù)計(jì)劃，以便在發(fā)生安全事件時(shí)及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)加密傳輸和存儲保護(hù)策略故障診斷與排除方法05CATALOGUE電源故障通信故障傳感器故障執(zhí)行器故障常見故障類型及原因分析01020304包括電源線路問題、電源模塊損壞等，可能導(dǎo)致設(shè)備無法啟動(dòng)或運(yùn)行不穩(wěn)定。通信線路故障、通信協(xié)議不匹配等問題，影響設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制。傳感器損壞、信號干擾等，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或無法獲取。執(zhí)行器損壞、控制信號異常等，使得設(shè)備無法按照預(yù)期動(dòng)作。故障診斷流程和方法論述仔細(xì)觀察設(shè)備故障現(xiàn)象，記錄異常表現(xiàn)，為后續(xù)分析提供線索。根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合設(shè)備原理和結(jié)構(gòu)，分析可能的原因。利用測量工具、診斷軟件等手段，對疑似故障部位進(jìn)行逐一排查，確定故障點(diǎn)。根據(jù)故障原因和定位結(jié)果，采取相應(yīng)的維修措施，如更換損壞部件、調(diào)整參數(shù)等。故障現(xiàn)象觀察故障原因分析故障定位故障排除某生產(chǎn)線自動(dòng)化設(shè)備無法啟動(dòng)。通過檢查發(fā)現(xiàn)電源模塊損壞，更換電源模塊后設(shè)備恢復(fù)正常。案例一某傳感器測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)傳感器受到信號干擾，采取屏蔽措施后問題解決。案例二某執(zhí)行器動(dòng)作異常。檢查發(fā)現(xiàn)控制信號異常，調(diào)整控制參數(shù)后執(zhí)行器恢復(fù)正常動(dòng)作。案例三典型案例分析維護(hù)保養(yǎng)與升級改造建議06CATALOGUE定期清理設(shè)備表面灰塵和雜物，確保散熱良好，防止因過熱導(dǎo)致故障。保持設(shè)備清潔檢查電纜連接是否松動(dòng)或損壞，確保信號傳輸穩(wěn)定可靠。定期檢查電纜連接根據(jù)設(shè)備使用情況，定期檢查和更換磨損嚴(yán)重的部件，以延長設(shè)備使用壽命。及時(shí)更換磨損部件對于關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)，應(yīng)定期備份重要數(shù)據(jù)，以防數(shù)據(jù)丟失影響生產(chǎn)。定期備份重要數(shù)據(jù)設(shè)備日常維護(hù)和保養(yǎng)注意事項(xiàng)制定升級改造計(jì)劃根據(jù)評估結(jié)果，制定詳細(xì)的升級改造計(jì)劃，包括硬件選型、配置方案、實(shí)施步驟等。實(shí)施升級改造按照計(jì)劃逐步實(shí)施升級改造，包括硬件安裝、配置調(diào)整、系統(tǒng)測試等步驟。選擇合適的硬件產(chǎn)品根據(jù)實(shí)際需求，選擇性能穩(wěn)定、兼容性好的硬件產(chǎn)品，確保升級改造的順利進(jìn)行。評估現(xiàn)有設(shè)備性能對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行全面評估，了解其性能瓶頸和潛在問題，為升級改造提供依據(jù)。硬件設(shè)備升級改造方案探討ABCD軟件