工業(yè)40與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)4.0與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)摘要第四次工業(yè)革命（“工業(yè)4.0”）是德國版的再工業(yè)化戰(zhàn)略，以提高德國制造業(yè)的競爭力為主要目的，是從嵌入式系統(tǒng)向信息物理融合系統(tǒng)（CPS）發(fā)展的技術(shù)進(jìn)化。它的主要內(nèi)容包括T個核心”、“2重戰(zhàn)略”、“3大集成”、“8項(xiàng)舉措”。本文簡單介紹了“工業(yè)4.0”概念、主要內(nèi)容、技術(shù)基礎(chǔ)以及新工業(yè)時代所面臨問題與挑戰(zhàn)。隨后介紹了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念、主要內(nèi)容包括現(xiàn)場總線技術(shù)與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。最后描述了自己對“工業(yè)4.0”與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的關(guān)系與相互作用的認(rèn)識，以及本專業(yè)（控制科學(xué)與工程）在“工業(yè)4.0”下體現(xiàn)。關(guān)鍵字：工業(yè)4.0；工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；控制科學(xué)與工程；工業(yè)革命一、工業(yè)4.0綜述工業(yè)4.0概念工業(yè)4.0（Industry4.0）是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)（CPS）將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、有效、個性化的產(chǎn)品供應(yīng)。與國際社會關(guān)于第三次工業(yè)革命的說法不同，德國學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，前三次工業(yè)革命的發(fā)生，分別源于機(jī)械化、電力和信息技術(shù)。他們將18世紀(jì)引入機(jī)械制造設(shè)備定義為工業(yè)1.0，20世紀(jì)初的電氣化為2.0，始于20世紀(jì)70年代的生產(chǎn)工藝自動化定義為3.0，而物聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)服務(wù)化迎來了以智慧制造為主導(dǎo)第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法，即為“工業(yè)4.0”。德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和物聯(lián)信息系統(tǒng)（CPS）相結(jié)合的手段，推動制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。工業(yè)4.0主要內(nèi)容工業(yè)4.0簡單可以概括為T個核心”、“2重戰(zhàn)略”、“3大集成”、“8項(xiàng)舉措”。2.1 “1個核心”工業(yè)4.0的核心是“智能+網(wǎng)絡(luò)化”，即通過虛擬-實(shí)體系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem,CPS）,構(gòu)建智慧工廠，實(shí)現(xiàn)智能制造的目的。CPS系統(tǒng)建立在信息和通訊技術(shù)（ICT）高速發(fā)展的基礎(chǔ)上。（1）通過大量部署通過大量部署各類傳感元件實(shí)現(xiàn)信息的大量采集；（2） 將IT控件小型化與自主化，然后將其嵌入各類制造設(shè)備中從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化；（3） 依托日新月異的通信技術(shù)達(dá)到數(shù)據(jù)的高速與無差錯傳輸；(4)無論后臺的控制設(shè)備，還是在前端嵌入制造設(shè)備的IT控件，都可以通過人工開發(fā)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與與指令發(fā)送，從而達(dá)到生產(chǎn)過程的智能化以及方便人工實(shí)時控制的目的?！?重戰(zhàn)略”基于CPS系統(tǒng)，“工業(yè)4.0”通過采用雙重戰(zhàn)略來增強(qiáng)德國制造業(yè)的競爭力。一是“領(lǐng)先的供應(yīng)商戰(zhàn)略”，關(guān)注生產(chǎn)領(lǐng)域，要求德國的裝備制造商必須遵循“工業(yè)4.0”的理念，將先進(jìn)的技術(shù)、完善的解決方案與傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合，生產(chǎn)出具備“智能”與樂于“交流啲生產(chǎn)設(shè)備，為德國的制造業(yè)增添活力，實(shí)現(xiàn)“德國制造”質(zhì)的飛躍。該戰(zhàn)略注重吸引中小企業(yè)的參與，希望它們不僅成為“智能生產(chǎn)”的使用者，也能化身為“智能生產(chǎn)”設(shè)備的供應(yīng)者。二是“領(lǐng)先的市場戰(zhàn)略”，強(qiáng)調(diào)整個德國國內(nèi)制造業(yè)市場的有效整合。構(gòu)建遍布德國不同地區(qū)、涉及所有行業(yè)、涵蓋各類大、中、小企業(yè)的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略的關(guān)鍵。通過這一網(wǎng)絡(luò)，德國的各類企業(yè)就能實(shí)現(xiàn)快速的信息共享、最終達(dá)成有效的分工合作。在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)工藝可以重新定義與進(jìn)一步細(xì)化，從而實(shí)現(xiàn)更為專業(yè)化的生產(chǎn)，提高德國制造業(yè)的生產(chǎn)效率。除了生產(chǎn)以外，商業(yè)企業(yè)也能與生產(chǎn)單位無縫銜接，進(jìn)一步拉近德國制造企業(yè)與國內(nèi)市場以及世界市場之間的距離。”3大集成“具體實(shí)施中需要3大集成的支撐：(1)關(guān)注產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，力求在智能工廠內(nèi)通過聯(lián)網(wǎng)建成生產(chǎn)的縱向集成；關(guān)注產(chǎn)品整個生命周期的不同階段，包括設(shè)計(jì)與開發(fā)、安排生產(chǎn)計(jì)劃、管控生產(chǎn)過程以及產(chǎn)品的售后維護(hù)等，實(shí)現(xiàn)各個不同階段之間的信息共享，從而達(dá)成工程數(shù)字化集成；關(guān)注全社會價值網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，從產(chǎn)品的研究、開發(fā)與應(yīng)用拓展至建立標(biāo)準(zhǔn)化策略、提高社會分工合作的有效性、探索新的商業(yè)模式以及考慮社會的可持續(xù)發(fā)展等，從而達(dá)成德國制造業(yè)的橫向集成。ICT技術(shù)的不斷發(fā)展，為3大集成的可實(shí)現(xiàn)性提供了保證。相關(guān)的技術(shù)包括：?機(jī)器對機(jī)器(MachinetoMachine，M2M)技術(shù)，用于終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。M2M技術(shù)的發(fā)展，使得制造設(shè)備之間能夠主動地進(jìn)行通信，配合預(yù)先安裝在制造設(shè)備內(nèi)部的嵌入式軟硬件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化；?物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,loT)技術(shù)。其應(yīng)用范圍超越了單純的機(jī)器對

機(jī)器的互聯(lián)，將整個社會的人與物連接成一個巨大的網(wǎng)絡(luò)。按照國際電信聯(lián)盟（ITU）的解釋：①這是一^無處不在（Omnipresent）與時刻開啟（AlwaysOn）的普適網(wǎng)絡(luò)社會（UbiquitousNetworkSociety）。知名的信息技術(shù)研究和分析公司高德納（Gartner）咨詢公司預(yù)計(jì)，至2020年加入物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備將達(dá)到260億臺，是2009年9億臺的約30倍。?各類應(yīng)用軟件。包括實(shí)現(xiàn)企業(yè)系統(tǒng)化管理的企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、供應(yīng)鏈管理（SCM），系統(tǒng)生命周期管理（SysLM）等。這些系統(tǒng)在“工業(yè)4.0”中進(jìn)一步發(fā)揮協(xié)同的作用，成為企業(yè)進(jìn)行智能化生產(chǎn)和管理的利器。2.4“8項(xiàng)舉措”1） 實(shí)現(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和開放標(biāo)準(zhǔn)的參考體系。這主要是出于聯(lián)網(wǎng)和集成的需要，沒有標(biāo)準(zhǔn)顯然無法達(dá)成信息的互換，而開放標(biāo)準(zhǔn)的參考體系，包括公開完整的技術(shù)說明等資料，有助于促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的迅速普及與社會各方的參與。2） 建立模型來管理復(fù)雜的系統(tǒng)。由于“工業(yè)4.0”的跨學(xué)科、多企協(xié)同和異地合作等特性，必然對整個系統(tǒng)的管理提出了很高的要求。只有事先建立并不斷完善管理模型，才能充分發(fā)揮“工業(yè)4.0”的功效。3） 提供一套綜合的工業(yè)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施。這是實(shí)施聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚?、穩(wěn)定與可靠。4） 建立安全保障機(jī)制。這是因?yàn)椋旱谝弧踩a(chǎn)必須予以保障；第二、在傳輸與儲存過程中需要維護(hù)信息安全；第三、整個系統(tǒng)應(yīng)具有健全的容錯機(jī)制以確保人為失誤不會釀成災(zāi)難等。5） 創(chuàng)新工作的組織和設(shè)計(jì)方式。由于“工業(yè)4.0”的高度自動化和分散協(xié)同性，對社會生產(chǎn)的組織和設(shè)計(jì)方式提出了新的要求，需要探索與建立新的生產(chǎn)協(xié)作方式，讓員工能高效，并且是愉快與安全地進(jìn)行生產(chǎn)活動。6） 注重培訓(xùn)和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展。在“工業(yè)4.0”中，員工需要面對的生產(chǎn)設(shè)備和協(xié)作伙伴的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了目前生產(chǎn)方式的要求，而且工作環(huán)境的變化速度也顯著加快。面對上述兩方面的挑戰(zhàn)，員工的持續(xù)學(xué)習(xí)就變得尤為重要。只有全社會擁有大量的合格員工，“工業(yè)4.0”的威力才能真正得以體現(xiàn)。7） 健全規(guī)章制度。它涉及企業(yè)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)、數(shù)據(jù)交換過程中安全性、保護(hù)個人隱私、協(xié)調(diào)各國的不同貿(mào)易規(guī)則等。8） 提升資源效率。“工業(yè)4.0”所說的資源，不僅包括原材料與能源，也涉及人力資源和財(cái)務(wù)資源。德國聯(lián)邦教育與科研部（BMBF）和德國工程師聯(lián)合會（BDMA）倡議的“效率工廠”（Effizienzfabrik），就可作為今后各企業(yè)提升資源效率的重要參考。此外，建立各類可量化的關(guān)鍵績效指標(biāo)體系（KPI）也是評估企業(yè)資源利用效率的可靠工具。3.工業(yè)4.0技術(shù)基礎(chǔ)1） RFID技術(shù)（射頻技術(shù)）RFID是種無線通信自動識別技術(shù)，通過無線電識別目標(biāo)讀寫數(shù)據(jù)，無需識別系統(tǒng)與目標(biāo)間接觸，適用各種惡劣環(huán)境。優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單快捷，可識別多個標(biāo)簽的咼速物體。2） 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（WSN）WSN是大量靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息，最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。其優(yōu)點(diǎn)在于低成本、低功耗、微型化。3） 人工智能（AI）AI是計(jì)算機(jī)的分支，被稱為世界三大尖端技術(shù)之一。其研究方向是人類智能活動的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)來模擬人類某些智能行為的基本理論和技術(shù)。4） 云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，共享的資源信息通過云計(jì)算可以按需提供給其他設(shè)備。其特點(diǎn)在于通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上。這使企業(yè)能將資源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲系統(tǒng)。云計(jì)算提供了最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲中心，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等麻煩，為我們使用網(wǎng)絡(luò)提供了無限多的可能。4.面臨的問題與挑戰(zhàn)4.1安全問題：要實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的安全須滿足兩個條件：其一是確保智能工廠和工業(yè)產(chǎn)品本身不會對環(huán)境或人造成危險；其二是防止數(shù)據(jù)流失與濫用。因此，妥善處理好保密安全問題是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”的當(dāng)務(wù)之急。虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界日益融合，網(wǎng)絡(luò)信息安全受到的挑戰(zhàn)越發(fā)嚴(yán)峻。而面對非法攻擊，云端數(shù)據(jù)也須得到更有力的安全保障。4.2標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問題由于缺乏國內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)軟件和硬件支撐，因此工業(yè)軟件經(jīng)常被具有不同技術(shù)規(guī)范的平臺所“綁定”。隨著工廠與工廠內(nèi)外的很多事物同服務(wù)一起被連接起來，通信手段和數(shù)據(jù)格式等必須有統(tǒng)一IT架構(gòu)，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而且需要統(tǒng)一的參照架構(gòu)來描述這些標(biāo)準(zhǔn)并促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)。4.3系統(tǒng)管理問題隨著生產(chǎn)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的連接，整個系統(tǒng)的管理變得錯綜復(fù)雜。適當(dāng)?shù)挠?jì)劃、描述和模塊化可以為這種復(fù)雜的系統(tǒng)提供管理基礎(chǔ)，因而需要工程師進(jìn)行更多的模塊化研究。二、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的概念工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)一般是指以控制設(shè)備和生產(chǎn)過程為特征的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是近年來發(fā)展形成的自控領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)與自動控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物；以現(xiàn)場總線為代表的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)已成為新一代工業(yè)控制系統(tǒng)中的重要技術(shù)即為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制底層的具體實(shí)現(xiàn)。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)簡稱控制網(wǎng)絡(luò)，指應(yīng)用于過程控制中的計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)備。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)導(dǎo)致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，形成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的新型結(jié)構(gòu)。這是繼基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)（DCS）之后的新型控制系統(tǒng)。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要內(nèi)容目前的控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。2.1現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線是20世紀(jì)80年代中后期隨著計(jì)算機(jī)、通信、控制和模塊化集成等技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，代表了自動化領(lǐng)域的最新階段。目前流行的現(xiàn)場總線共達(dá)40多種，在不同領(lǐng)域各自發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)場總線以測量控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以雙絞線等傳輸介質(zhì)為紐帶,把位于生產(chǎn)現(xiàn)場、具備了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力的測量控制設(shè)備連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在多個測量控制設(shè)備之間、以及現(xiàn)場設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成適應(yīng)各種應(yīng)用需要的自動控制系統(tǒng)。2.2工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)是指應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)。按照國際電工委員會SC65C的定義，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)分為工業(yè)以太網(wǎng)和實(shí)時以太網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)IE（IndustrialEthernet）是指用于工業(yè)自動化環(huán)境、符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)、按照IEEE802.ID“媒體訪問控制（MAC）網(wǎng)橋”規(guī)范和IEEE802.1Q“局域網(wǎng)虛擬網(wǎng)橋”規(guī)范、對其沒有進(jìn)行任何實(shí)時擴(kuò)展而實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)。它通過減輕以太網(wǎng)負(fù)荷、提高網(wǎng)絡(luò)速度、采用交換技術(shù)和全雙工通信模式、報(bào)文優(yōu)先級和流量控制，以及虛擬局域網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時性。Ethernet/IP,FFHSE,Modbus/TCP,ProfiNetv1就屬于這種類型。實(shí)時以太網(wǎng)是指不改變ISO/IEC8802-3的通信特征、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)組件或IEC1158的總體行為，但可以在一定程度上修改，使之滿足實(shí)時性行為，常采用實(shí)時應(yīng)用層協(xié)議、優(yōu)化處理數(shù)據(jù)傳送和提供旁路實(shí)時通道、集中調(diào)度等技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時性。EPA，Powerlink,EtherCAT,Vnet/IP,TCnet,Modbus/IDA,ProfiNetv2,ProfiNetv3等屬于此類。實(shí)時以太網(wǎng)被設(shè)計(jì)用于現(xiàn)場設(shè)備層或控制層與現(xiàn)場設(shè)備層之間的數(shù)據(jù)通信。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)自動化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，形成了控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?？刂凭W(wǎng)絡(luò)是一類特殊的局域網(wǎng)，它既有局域網(wǎng)的基本特征，也有控制網(wǎng)絡(luò)固有的技術(shù)特征。概括來說，局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)協(xié)議、局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)、交換式控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等構(gòu)成了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)。面臨的問題與挑戰(zhàn)三、 工業(yè)4.0與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的關(guān)系與作用工業(yè)4.0與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的關(guān)系工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0必不可少元素之一：工業(yè)4.0旨在通過物聯(lián)信息系統(tǒng)（CPS）將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、有效、個性化的產(chǎn)品供應(yīng)。工業(yè)4.0引領(lǐng)整個工業(yè)行業(yè)向著高度信息化、自動化、智能化方向發(fā)展。事物之間互聯(lián)離不開傳感器與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)必須要求網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。聯(lián)網(wǎng)后工控系統(tǒng)和信息系統(tǒng)其實(shí)是雙向威脅的。工業(yè)4.0時代是，工業(yè)化和信息化的融合趨勢越來越明顯。工業(yè)控制系統(tǒng)也在利用最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提高系統(tǒng)間的集成、互聯(lián)以及信息化管理水平。工業(yè)4.0與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的相互作用工業(yè)4.0的發(fā)展離不開工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)4.0的精髓在于網(wǎng)絡(luò)延伸極大化，借助工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)物物相聯(lián)一物聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)然，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可能制約工業(yè)4.0。工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全，即工控安全是安全繩上最粗的一股。工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是由工業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)備，如PLC、RTU、DCS系統(tǒng)等組成的網(wǎng)絡(luò)，不同于IT網(wǎng)絡(luò)，工控網(wǎng)絡(luò)有著專有的通信協(xié)議和通信機(jī)制，由于歷史上相對封閉的使用環(huán)境，工業(yè)控制系統(tǒng)多重視系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，對安全的關(guān)注相對缺乏。因此工業(yè)控制系統(tǒng)存在大量的安全缺陷，這些缺陷使工控系統(tǒng)極其脆弱，給安全生產(chǎn)帶來重大隱患。隨著工業(yè)4.0的深入，工控網(wǎng)絡(luò)會越來越開放，不可能完全的隔離，所以工控安全防護(hù)已經(jīng)不能只考慮簡單的辦公網(wǎng)信息網(wǎng)、生產(chǎn)網(wǎng)與控制網(wǎng)間的物理隔離，而是需要從一個整體去考慮。而且由于工業(yè)控制系統(tǒng)多被應(yīng)用在電力、交通、石油、化工、核工業(yè)等國家命脈行業(yè)中，其安全事故造成的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失尤為嚴(yán)重。出于政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、信仰等諸多目的，敵對的國家、勢力以及恐怖犯罪分子都可能把工業(yè)控制系統(tǒng)作為達(dá)成其目的的攻擊目標(biāo)。四、 本專業(yè)（控制科學(xué)與工程）與工業(yè)4.01.本專業(yè)涉及的內(nèi)容在工業(yè)4.0中體現(xiàn)本專業(yè)（控制科學(xué)與工程）是研究控制的理論、方法、技術(shù)及其工程應(yīng)用的學(xué)科?？刂瓶茖W(xué)以控制論、系統(tǒng)論、信息論為基