本發(fā)明涉及工業(yè)自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)文件及組態(tài)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用以及工業(yè)生產(chǎn)對控制系統(tǒng)要求的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)被越來越多地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來，工業(yè)過程與傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)的連接越來越緊密。工業(yè)控制系統(tǒng)在各個領(lǐng)域都有普遍的應(yīng)用，如工業(yè)、水利、能源等。所以，工業(yè)控制系統(tǒng)的安全問題，直接關(guān)系到整個工業(yè)生產(chǎn)運行、國家經(jīng)濟(jì)和人民財產(chǎn)安全。工業(yè)控制系統(tǒng)對于目前工業(yè)發(fā)展的重要性、以及其脆弱的安全現(xiàn)狀和日趨嚴(yán)峻的攻擊威脅已經(jīng)引起了世界各國的極大關(guān)注，并且從各個方面展開了積極的應(yīng)對，如政策、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、方案等。自2013年以來，工業(yè)控制系統(tǒng)的安全問題已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域和信息安全領(lǐng)域研究的熱點。

隨著信息化對工業(yè)領(lǐng)域的影響越來越深以及物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，對于傳統(tǒng)信息安全領(lǐng)域的威脅(病毒、蠕蟲、木馬等)正向工業(yè)控制領(lǐng)域逐步擴(kuò)散，工業(yè)控制系統(tǒng)的安全問題日漸嚴(yán)峻。

與傳統(tǒng)的IT信息系統(tǒng)軟件不同的是，工業(yè)控制系統(tǒng)軟件的使用較為封閉，開發(fā)時主要注重的是系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，而對系統(tǒng)安全的關(guān)注較少。同時，在基于工控系統(tǒng)組態(tài)軟件的開發(fā)過程中，也沒有嚴(yán)格的安全性評估認(rèn)證規(guī)定。這使得工業(yè)控制系統(tǒng)必然存在更多的信息安全隱患。因此，工業(yè)控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件的安全性問題不容忽視，針對工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)軟件的安全防護(hù)研究迫在眉睫。

現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種面向工業(yè)控制系統(tǒng)的異常狀態(tài)監(jiān)測方法，見公開號為：CN 105978745A，公開日為：2016-09-28的中國專利，一種面向工業(yè)控制系統(tǒng)的異常狀態(tài)監(jiān)測方法，利用分布在工業(yè)控制系統(tǒng)相關(guān)部位的狀態(tài)采集模塊，監(jiān)控并提取相關(guān)部位的狀態(tài)信息；通過狀態(tài)通信模塊將所采集狀態(tài)信息中異常狀態(tài)信息傳送至計算引擎模塊；根據(jù)異常狀態(tài)分析的需求，通過異常狀態(tài)分析算法組態(tài)模塊編寫異常狀態(tài)分析算；計算引擎模塊對異常狀態(tài)分析算法進(jìn)行周期性計算，并將算法的分析結(jié)果實時地反饋至人機(jī)界面組態(tài)模塊和數(shù)據(jù)中心管理模塊；根據(jù)異常狀態(tài)分析的需求，通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組態(tài)模塊進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及異常事件組態(tài)，生成異常事件庫；人機(jī)界面組態(tài)模塊通過計算引擎模塊獲取實時狀態(tài)數(shù)據(jù)和異常狀態(tài)分析結(jié)果數(shù)據(jù)，并在界面上顯示，能夠大幅度地提升工控系統(tǒng)對異常事件的監(jiān)測能力。該專利雖然也是針對工業(yè)控制系統(tǒng)的，但是解決的技術(shù)問題并不是針對工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)文件及組態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控，而是對系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)控，且該專利采用的技術(shù)方案與本專利申請文件也不相同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)文件及組態(tài)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測方法，通過對組態(tài)文件及組態(tài)程序校驗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，加強(qiáng)對工業(yè)控制系統(tǒng)異常監(jiān)測，切實有力得確保系統(tǒng)的安全可控，可用于工業(yè)過程安全監(jiān)控以及故障的及時發(fā)現(xiàn)與診斷，保證工業(yè)控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)文件及組態(tài)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測方法，所述工業(yè)控制系統(tǒng)包括：上位機(jī)、控制站以及工程師站；所述方法為：配置一數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊能在上位機(jī)上運行，且能監(jiān)測工業(yè)控制系統(tǒng)工程的組態(tài)文件內(nèi)容的變化情況，在組態(tài)文件發(fā)生變更時，發(fā)出組態(tài)文件變更報警，并記錄其變更時間；

數(shù)據(jù)采集模塊與控制站通訊，并讀取控制站的校驗數(shù)據(jù)，對控制站中運行程序的校驗數(shù)據(jù)與工程師站上的組態(tài)文件進(jìn)行比較，若不一致，則發(fā)出報警；一致，則不進(jìn)行操作。

進(jìn)一步的，所述方法設(shè)置一文件監(jiān)測標(biāo)志位和一組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位；在組態(tài)文件發(fā)生變更時，將對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位加1；對控制站中運行程序的校驗數(shù)據(jù)與工程師站上的組態(tài)文件進(jìn)行比較，若不一致，則將對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位加1。

進(jìn)一步的，所述方法中組態(tài)文件監(jiān)測進(jìn)一步具體包括：數(shù)據(jù)采集模塊根據(jù)配置好的工程號、工程路徑來監(jiān)測指定工程中的組態(tài)文件；

所述數(shù)據(jù)采集模塊自動在上位機(jī)中開辟內(nèi)存空間，用于存儲數(shù)據(jù)；根據(jù)所設(shè)置的監(jiān)測周期采集工程中組態(tài)文件的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存空間中；

數(shù)據(jù)采集模塊將所采集的組態(tài)文件數(shù)據(jù)與上一周期所采集的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若一致，則對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位不改變；若不一致，則將所對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位加1，并發(fā)出組態(tài)文件變更報警信號。

進(jìn)一步的，所述組態(tài)文件包括：工程文件、頁面文件、控制站理論數(shù)據(jù)庫、IO數(shù)據(jù)庫、本地數(shù)據(jù)庫、控制站設(shè)置文件、以及頁面號范圍設(shè)置文件。

進(jìn)一步的，所述方法中組態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測進(jìn)一步具體包括：數(shù)據(jù)采集模塊通過IP地址及端口號與需監(jiān)測的控制站進(jìn)行通訊，同時通過配置工程號、工程路徑指定對應(yīng)工程的組態(tài)文件；

所述數(shù)據(jù)采集模塊自動在上位機(jī)中開辟內(nèi)存空間，用于存儲數(shù)據(jù)；根據(jù)所設(shè)置的監(jiān)測周期讀取控制站的校驗數(shù)據(jù)和組態(tài)文件的校驗碼，并將其保存在所開辟的內(nèi)存空間中；

數(shù)據(jù)采集模塊將所采集的控制站的校驗數(shù)據(jù)與組態(tài)文件的校驗碼進(jìn)行比較，若一致，則對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位不改變；若不一致，則將所對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位加1，并發(fā)出控制站組態(tài)數(shù)據(jù)變更報警。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊能同時監(jiān)測1-32個控制組態(tài)工程，通過配置不同的工程號、工程路徑、IP地址及端口號來指定監(jiān)測對象，實現(xiàn)對多個不同控制組態(tài)工程的同時監(jiān)測。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：1、本發(fā)明能實時監(jiān)測1-32個控制組態(tài)工程上位機(jī)組態(tài)文件內(nèi)容的變化情況，在組態(tài)文件發(fā)生變更時，發(fā)出組態(tài)文件變更報警，并記錄其變更時間。能及時發(fā)現(xiàn)發(fā)生變更的組態(tài)文件，提高了工業(yè)控制系統(tǒng)的安全性。

2、本發(fā)明方法能地對1-32個控制站中實際組態(tài)數(shù)據(jù)與工程師站上組態(tài)文件之間的一致性進(jìn)行監(jiān)測，并在不一致時，發(fā)出報警信號。有利于用戶對控制站的運行情況進(jìn)行實時掌控，及時發(fā)現(xiàn)控制站中運行數(shù)據(jù)的變更情況，從而保障工業(yè)控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運作和異常狀態(tài)的及時處理。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明工程中組態(tài)文件監(jiān)測流程圖。

圖2為本發(fā)明控制站組態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測流程圖。

具體實施方式

請參閱圖1和圖2所示，一種工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)文件及組態(tài)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測方法，所述工業(yè)控制系統(tǒng)包括：上位機(jī)、控制站以及工程師站；所述方法設(shè)置一文件監(jiān)測標(biāo)志位和一組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位；配置一數(shù)據(jù)采集模塊，該數(shù)據(jù)采集模塊能在上位機(jī)上運行，且能監(jiān)測工業(yè)控制系統(tǒng)工程的組態(tài)文件內(nèi)容的變化情況，在組態(tài)文件發(fā)生變更時，將對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位加1；發(fā)出組態(tài)文件變更報警，并記錄其變更時間；

數(shù)據(jù)采集模塊與控制站通訊，并讀取控制站的校驗數(shù)據(jù)，對控制站中運行程序的校驗數(shù)據(jù)與工程師站上的組態(tài)文件進(jìn)行比較，若不一致，則將對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位加1，并發(fā)出報警；一致，則不進(jìn)行操作。

如圖1所示，本發(fā)明方法所開發(fā)的數(shù)據(jù)采集模塊能夠運行在PC機(jī)或控制站中，并基于共享內(nèi)存對組態(tài)文件內(nèi)容的變化情況進(jìn)行監(jiān)測，若發(fā)生變化，則將對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位加1，并進(jìn)行報警；

為實現(xiàn)上述功能，本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段和措施來實現(xiàn)的：

1)數(shù)據(jù)采集模塊是根據(jù)配置好的工程號、工程路徑來監(jiān)測指定工程中的組態(tài)文件；

2)所述數(shù)據(jù)采集模塊能自動在PC機(jī)中開辟內(nèi)存空間，用于存儲數(shù)據(jù)；然后根據(jù)所設(shè)置的監(jiān)測周期采集工程中組態(tài)文件的數(shù)據(jù)，并將其保存在內(nèi)存空間中。所述組態(tài)文件包括：工程文件、頁面文件、控制站理論數(shù)據(jù)庫、IO數(shù)據(jù)庫、本地數(shù)據(jù)庫、控制站設(shè)置文件、頁面號范圍設(shè)置文件。

數(shù)據(jù)采集模塊還能將所采集的組態(tài)文件數(shù)據(jù)與上一周期所采集的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若一致，則對應(yīng)的監(jiān)測標(biāo)志位不改變；若不一致，則將所對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位加1，并發(fā)出組態(tài)文件變更報警信號。所述對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位的范圍為1-10000，可循環(huán)變化。

其中，以組態(tài)文件中的控制站設(shè)置文件變更為例：

a)當(dāng)控制站設(shè)置文件“123.prj”發(fā)生變化時，該控制站設(shè)置文件所對應(yīng)的時間必然會發(fā)生變化；

b)此時數(shù)據(jù)采集模塊在當(dāng)前監(jiān)測周期所采集到控制站設(shè)置文件的時間與上一周期所采集的時間不一致，控制站設(shè)置文件對應(yīng)的文件監(jiān)測標(biāo)志位在原有的基礎(chǔ)上將加1，由1變?yōu)?，并發(fā)出控制站設(shè)置文件變更報警。當(dāng)文件監(jiān)測標(biāo)志位累計至10000，則文件監(jiān)測標(biāo)志位重新計數(shù)。該文件監(jiān)測標(biāo)志位能方便操作人員進(jìn)行觀察。

數(shù)據(jù)采集模塊將所述控制站設(shè)置文件“123.prj”的變更時間記錄下來，并存儲至內(nèi)存空間中，以供用戶調(diào)用。

如圖2所述，數(shù)據(jù)采集模塊還能夠?qū)刂普局袑嶋H組態(tài)數(shù)據(jù)與工程師站上組態(tài)文件之間的一致性進(jìn)行監(jiān)測，并在不一致時，發(fā)出報警信號。

為實現(xiàn)上述功能，本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段和措施來實現(xiàn)的：

1)數(shù)據(jù)采集模塊還能夠通過IP地址及端口號與需監(jiān)測的控制站進(jìn)行通訊，同時通過配置工程號、工程路徑指定對應(yīng)工程的組態(tài)文件；

2)所述數(shù)據(jù)采集模塊能自動在PC機(jī)開辟內(nèi)存空間，用于存儲數(shù)據(jù)；然后根據(jù)所設(shè)置的監(jiān)測周期讀取控制站的校驗數(shù)據(jù)和組態(tài)文件的校驗碼，并將其保存在所開辟的內(nèi)存空間中。

數(shù)據(jù)采集模塊能還將所采集的控制站的校驗數(shù)據(jù)與組態(tài)文件的校驗碼進(jìn)行比較，若一致，則對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位不改變；若不一致，則將所對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位加1，并發(fā)出控制站組態(tài)數(shù)據(jù)變更報警。所述對應(yīng)的組態(tài)監(jiān)測標(biāo)志位的范圍為1-10000，可循環(huán)變化。

另外，本發(fā)明所述數(shù)據(jù)采集模塊能同時監(jiān)測1-32個控制組態(tài)工程，通過配置不同的工程號、工程路徑、IP地址及端口號來指定監(jiān)測對象，實現(xiàn)對多個不同控制組態(tài)工程的同時監(jiān)測。

總之，本發(fā)明的目的在于提出一種工業(yè)控制系統(tǒng)組態(tài)文件及組態(tài)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測方法，用于反映工業(yè)控制系統(tǒng)中各上位機(jī)組態(tài)文件及控制站中運行邏輯的變化情況，同時能進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和變更狀態(tài)報警，便于用戶及時了解工業(yè)控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。