背景情况

石化化工作为典型的流程制造行业，生产扰动每时每刻都在产生，严重影响到生产安全性和 稳 定 性。IEC（International Electrotechnical Commission，国际电工委员会）和 ISA
（International Society of Automation 国际自动化学会）面向生产过程保障定义了“生产保护层”模型（如图 1 所示），其核心是生产过程（工艺）和基础控制两个环节。

工控系统（OT，包括 DCS、PLC、SIS、CCS/ITCC、SCADA、HMI、MES、APC 等）是石化化工行业自动化作业和生产场景中的“核心大脑”和“中枢神经”，且日益成为攻击的重点目标。从上世纪 90 年代开始，由于工控系统问题引起的恶性事故逐渐增多，特别是伊朗超级工厂的震网病毒事件，引起生产企业对工控系统安全的空前关注。

然而，传统的基于 IT 的安全技术（即边界防护）解决不了工控系统的本质安全问题，基于 OT 的本质安全技术才是工控系统安全的保障。越来越多的企业开始寻求保障工控系统运行安全的方法，很多跨国企业新增设 CISO 职位，专门对信息安全和工控安全负责。

打造面向生产过程安全与优化的三道防线

海克斯康数字智能作为行业领军企业，开发了生产过程安全与优化一体化解决方案 PAS，帮助用户构建生产过程安全的三道安全防线。

（一）第一道安全防线（CLPM）：控制回路性能监测、故障诊断与优化

CLPM 通过对每个控制回路的综合性能自动量化计算与监测，开展回路故障在线故障诊断（硬件故障、PID 参数问题等）、PID 参数优化，并对自控投用率、正常控制模式投用率等生产装置控制水平进行监测，帮助用户提升控制回路性能并保持性能优良，最大程度地自动解决生产扰动，使控制性能提升 10%-30%，节能增效2%-6%。

（二）第二道安全防线（iAM 和Inbound Inbound）：报警管理与生产态势感知

iAM 综合报警管理可以有效帮助用户提升操作员对生产异常的处理能力，提升操作员水平向准专家靠近，其特色和优势体现在以下 7 个方面：

（1）把国际标准、国标和企业实际结合，全方位、深度、正确地理解报警系统，建立报警规范和完善的 KPI 评价体系；

（2）通过报警设计分析，从根源上解决无效报警和错误报警的产生；

（3）通过对报警和事件的各种大数据和特征分析，识别各类无效报警，并提供相应的解决方法，从而避免无效报警的生成；

（4）通过对每个报警的合理化解析和归档，生成报警专家知识库，固化关于报警的专家知识，建立报警处理（生成异常处理）的在线帮助系统，使任何操作员接近准专家水平；

（5）通过报警变更的在线申请、审批等闭环管理，实现对非法 / 恶意报警修改、错误修改的自动识别和定位，避免人工失误；

（6）对重要的报警、工作任务进行提前预警，让操作员能够从容对复杂 / 紧急报警进行有效的应对；

（7）通过动态报警技术，实现不同工况下报警的自适应设置，避免生产工况切换等非正常工况下大量无效报警的产生，实现报警全生命周期可控。

Inbound 可以帮助用户自动检测和识别边界冲突，避免非计划停车风险，重点举措包括：

（1）自动进行安全边界（即生产约束，条件变化生产约束会随之改变）的聚合、同步管理；

（2）自动进行边界冲突检测，发现边界冲突自动通知相关工作人员，避免非计划停车风险；

（3）为用户提供生产态势的监测，增强用户对生产态势的感知能力，提前预判，实现对生产异常的预测性干预，提高人工干预水平。

（三）第三道安全防线（IPL Assurance）：SIS 系统在线风险分析与可视化

如果万一人工干预失败，则生产到达第三道安全防线，SIS 启动进行安全停车以止损。当前生产工厂都武装到牙齿，但还是有恶性事故不断发生；如果 SIS 系统设计没有问题，则可能是运行中的 SIS 系统已经不可用，但用户没有手段对运行中的SIS进行风险评估。IPL Assurance 将帮助用户实现：

（1）Bypass 旁路的全方位管理，安全联锁程序的投用率计算与监测（旁路状态代表该联锁程序失效）；

（2）自动跟踪计算重要指标需求率（Demand Rate）、失败率（Failure Rate）等进行自动计算与监测；

（3）对每个 SIF 的 SIL 等级进行在线评估，判断当前其是否满足 SIL 等级设计（不满足设计等级意味着 SIS 失效）；

（4）根据当前状态确定生产过程风险等级；

（5）自动评估 SIS 系统的可用性和风险评估，自动通知相应工作人员；

（6）一旦联锁发生，自动生成联锁报告，供工程师进行分析。

IPL Assurance 改变了 SIS 系统传统的黑匣子运行模式，用户可以通过它充分了解 SIS 运行风险，发现问题及时自动通知相关人员，以确保运行中的 SIS 系统可靠、可用。

构建面向工控系统运行安全与管控的整体解决方案

PAS 为用户提供工控系统运行安全与管理解决方案 ICS Integrity，已经经过 27 年的应用，是全球唯一真正的工控系统本质安全解决方案。其帮助用户解决如下安全问题：