煤化工工业控制系统大安全探究

1、煤化工工业控制系统大安全探究煤化工生产安全背景| 煤化工生产系统的特点根据石化行业“十三五”发展路线图规划，我国将大力培育现代煤化工等战略性新兴产业物耗、能耗集中化和扩大化的趋势，一旦发生事故，其后果的严重程度大大增加1、生产在高温高压、易燃易爆、有毒有害、高度连续状态下运行的2、生产工艺复杂3、物料封闭，难以直接观察4、规模大、密度高化工生产安全案例分析工艺变得异常复杂误操作的概率越来越大安全仪表(功能安全)近年来发生的重大化工（危险化学品）事故大都与安全仪表失效或设置不当有关2017年7月2日17时许，某化工有限公司对硝基苯胺反应釜发生爆炸事故，造成3人死亡、3人受伤。事故原因初步分析：硝

2、基苯胺反应系统大量反应热无法通过冷却介质移除，体系温度不断升高，超过了200;反应产物对硝基苯胺为热不稳定物质，在高温下易发生分解，导致体系温度、压力极速升高造成爆炸。点评：此次事故涉及的胺基化工艺属于18种重点监管危险化工工艺之一，危险性极高，但事故发生时冷却失效，且安全联锁装置被企业违规停用，暴露出了企业对安全管理的严重蔑视。各地区和有关企业应严格执行“两重点一重大”安全控制要求和措施，不得降低、简化安全控制要求，严禁企业擅自停用安全自动化控制系统。法规名称2014116号国家安监总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见201765号国家安全监管总局办公厅关于今年上半年化工安全生产形势的

3、通报2017102号危险化学品安全生产“十三五”规划2017121号化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）两重点一重大2018年1月1日起，所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。其他新建化工装置、危险化学品储存设施安全仪表系统，2020年1月1日起，应执行功能安全相关标准要求，设计符合要求的安全仪表系统。2013年新型煤化工工艺纳入第二批重点监管的危险化工工艺目录重新审视工业控制系统安全走出工业控制系统安全的心理舒适期传感器/执行装置工业控制系统/智能网关传输网络基础设施云传统软件云化、工业App标准规范工控安全数据接

4、入/整理基础共性/数据挖掘行业共性专业共性ITOT边缘云应用化工行业工控系统信息安全事件下列事件是国内化工行业工控系统信息安全的典型案例：2011年，大庆石化、齐鲁石化、西南管线广东调控中心及多个场站感染病毒，导致控制器通信中断。2015年6月，国内某石化央企发生“内鬼”事件，系统内部技术人员，通过该企业其华东公司SCADA系统开发了一套病毒程序，病毒爆发致使系统瘫痪，无法运行2016年1月29日，中石化洛阳分公司发现工控网络E网内存在蠕虫病毒，导致部分DCS数据采集频繁归零工业控制系统信息安全法规中共中央办公厅：中办法27号国家信息化领导小组关于加强信息安全保障工作的意见公安部：公通字43号

5、信息安全等级保护管理办法工信部：工信部协451号关于加强工业控制系统信息安全管理的通知经贸委：30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定全国人大常委会：中华人民共和国网络安全法网信办：关键信息基础设施保护条例发改委：发改办高技1883号关于组织实施2013年国家信息安全专项工业控制领域项目产品测试工作的通知第14号令电力监控系统安全防护规定安监总局：安监总厅143号关于印发总局网络运行和信息安全保密管理办法的通知国务院：国发23号国务院关于大力推进信息化发展和切实保障信息安全的若干意见工信部：工业控制系统信息安全防护指南能源局：电力信息安全等级保护系列电力监控系统安全防护系列（

6、36号文）信息安全检查评估系列电监会：5号令电力二次系统安全防护规定34号文 关于印发电力二次系统安全防护总体方案等安全防护方案的通知44号文 电力行业信息系统等级保护定级工作指导意见工信部：工业互联网发展行动计划（2018-2020年）2003年2007年2011年2010年2012年2013年后2016年2014年后2002年2017年2005年后2018年煤化工工业控制系统安全现状1、煤化工国内工业控制系统DCS/PLC几乎被国外产品垄断，本土品牌不足5%，SIS不到1%2、国内工业控制系统所用芯片和操作系统几乎全部是国外的，存在底层漏洞风险3、传统工业控制系统厂商在早期产品设计时考虑更

7、多的是可靠性和可用性，先天不足4、国外工控巨头们利益问题，设置自己的技术壁垒，为了解决互通问题，造成很多安全风险5、工业企业从90年代初到现在持续部署的控制系统只有少数厂商自带信息安全防护6、工业企业目前对工业控制系统信息安全任然不够重视，局部安全“裸奔”工控信息安全的解决思路纵深防御 + 本体安全工控的安全产品：工业防火墙、监测审计平台、主机卫士、集成平台安全的工控产品：本体安全的工业控制系统（功能安全、信息安全）功能安全的控制器 RockE50安全可靠、环境适应力强、自主可控控制器模块和IO模块均采用双内核安全CPU，确保系统核心安全可靠CPU主频高达200MHz，系统处理速度更快多种表决

8、方式和极高的系统自诊断率控制回路相应响应时间小于50ms系统采用世界先进领先的ISaGRAF编程软件，支持符合IEC61131-3标准的四种编程语言，包括LD、FBD、ST和SFC具备输入电源过压、欠压检测和保护功能提供现场仪表连线诊断功能，可以诊断出现场布线的短路故障、断路故障采用16位A/D转换器，模拟量采集精度达0.2%可与第三方设备进行通讯，采用Modbus RTU方式通过CE认证整体EMC达到三级，部分指标达到四级适用温度在-40至70信息安全的控制器 SuperE50本体安全、轻载防护、与行业规则相结合产品概述：SuperE50系列RTU采用了先进的32 位处理器和高效的嵌入式操作

9、系统，整个系统功能强大、操作方便、集成度高，不仅能完成数据采集、定时、计数、控制，还能完成复杂的计算、PID、通讯联网等功能。其程序开发方便，可与上位机组成控制系统，实现集散控制。SuperE50 系列RTU 产品具有多种配置和可选功能。可根据用户的实际需求，在不同领域，设计开发成各种控制系统。产品特点： 模块化设计，易于扩展，可多站协调工作，组建复杂系统 工业标准设计，DIN 导轨安装结构，方便现场安装 经济可靠、功能强大的通信接口，支持ModbusRTU/ASCII/TCP 等通信协议，具有RS232、RS485、Ethernet 等通信接口使用OpenPCS 编程开发工具，符合IEC61

10、131-3 标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言工作温度-40 +70，工作湿度5 95%RH，适应各种恶劣环境通过CE 认证，达到EMC 电磁兼容3 级标准工控的信息安全产品 CyberE501、工业防火墙-产品定位保护控制网与管理信息网的边界阻止来自管理信息网的威胁防止安全域内的攻击扩散2、工业安全审计平台-产品定位监控并记录工业控制系统运行过程中的一切操作行为为事故追溯、责任划分提供证据旁路部署，不影响现场工业环境3、工业主机安全防护系统-产品定位利用“白名单”技术保护工业控制系统主机安全的加固软件。保证只有经过认证的“白名单”软件才可以运行，其他病毒、木马、违规软件都

11、被阻止。工业安全运营平台(集成平台)安全的工控系统工业企业工控安全企业工业态势感知政府主管部门工业防火墙工业安全审计工业主机防护数据采集数据分析-安全配置实时监控风险-安全管理/培训-应急指挥安全产品及服务实时通报险情信息上报实时通报险情应急通报工业安全运营中心(集成平台)解决的问题1通过异构的SIS安全产品对煤化工关键装置和设施出现安全事故情况时进行功能安全保护2通过自主可控的信息安全控制器构建具有本体安全的设备级的信息安全保护3通过防危理论对面向行业应用场景的状态指令集进行实时合法性验证并报警4通过系统级的态势感知平台对系统中的数据学习、分析及预警，帮助企业及时采取响应措施5通过工控防护产品与本体安全的产品构建起内外健全的安全体系6通过工业安全运营集成平台将工业控制系统安全进行统一监视和管理和应急处理7通过专业的安全运营服务保障企业工控安全，让企业更专注企业的生产制造环节8方案既极大的提高企业的安全保障，同时满足国家法律法规要求未来的挑战1安全仪表系统及其相关安全保护措施在设计、安装、操作和维护管理等全生命周期管理2建立安全意识、安全制度、安全人才的培养、安全防护、应急指挥的体系管理相结合辅助平台3随着IT和OT的融合，原有体