工业控制系统扩展及应用场景

工业控制系统安全扩展要求

物理和环境安全：增加了对室外控制设备的安全防护要求，如放置控制设备的箱体或装置以及控制设备周围的环境；

网络和通信安全：增加了适配于工业控制系统网络环境的网络架构安全防护要求、通信传输要求以及访问控制要求，增加了拨号使用控制和无线使用控制的要求；

设备和计算安全：增加了对控制设备的安全要求，控制设备主要是应用到工业控制系统当中执行控制逻辑和数据采集功能的实时控制器设备，如PLC、DCS控制器等；

安全建设管理：增加了产品采购和使用和软件外包方面的要求，主要针对工控设备和工控专用信息安全产品的要求，以及工业控制系统软件外包时有关保密和专业性的要求；

安全运维管理：调整了漏洞和风险管理、恶意代码防范管理和安全事件处置方面的需求，更加适配工业场景应用和工业控制系统。

工业控制系统应用场景

1. 工业控制系统的概念和定义

工业控制系统（ICS）是几种类型控制系统的总称，包括数据采集与监视控制系统（SCADA）系统、集散控制系统（DCS）和其它控制系统，如在工业部门和关键基础设施中经常使用的可编程逻辑控制器（PLC）。工业控制系统通常用于诸如电力、水和污水处理、石油和天然气、化工、交通运输、制药、纸浆和造纸、食品和饮料以及离散制造（如汽车、航空航天和耐用品）等行业。工业控制系统主要由过程级、操作级以及各级之间和内部的通信网络构成，对于大规模的控制系统，也包括管理级。过程级包括被控对象、现场控制设备和测量仪表等，操作级包括工程师和操作员站、人机界面和组态软件、控制服务器等，管理级包括生产管理系统和企业资源系统等，通信网络包括商用以太网、工业以太网、现场总线等。

2. 工业控制系统分层模型

该标准参考IEC 62264-1的层次结构模型划分，同时将SCADA系统、DCS系统和PLC系统等模型的共性进行抽象， 形成了如图二的分层架构模型，从上到下共分为5个层级，依次为企业资源层、生产管理层、过程监控层、现场控制层和现场设备层，不同层级的实时性要求不同。企业资源层主要包括ERP系统功能单元，用于为企业决策层员工提供决策运行手段；生产管理层主要包括MES系统功能单元，用于对生产过程进行管理，如制造数据管理、生产调度管理等；过程监控层主要包括监控服务器与HMI系统功能单元，用于对生产过程数据进行采集与监控，并利用HMI系统实现人机交互；现场控制层主要包括各类控制器单元，如PLC、DCS控制单元等，用于对各执行设备进行控制；现场设备层主要包括各类过程传感设备与执行设备单元，用于对生产过程进行感知与操作。

根据工业控制系统的架构模型不同层次的业务应用、实时性要求以及不同层次之间的通信协议不同，需要部署的工控安全产品或解决方案有所差异，尤其是涉及工控协议通信的边界需要部署工控安全产品进行防护，不仅支持对工控协议细粒度的访问控制，同时满足各层次对实时性的要求。

图二：工业控制系统典型分层架构模型

同时，该标准专门标注了随着工业4.0、信息物理系统的发展，上述分层架构已不能完全适用，因此对于不同的行业企业实际发展情况，允许部分层级合并，可以根据用户的实际场景进行判断。