Жёсткая логика

Жёсткая логика — это принцип построения автоматизированных устройств управления, создаваемых на комбинационных логических схемах, триггерах, счётчиках, регистрах, дешифраторах. Она была широко распространена в ранних версиях устройств управления, но с развитием полупроводниковой техники, появлением большого числа программируемых контроллеров и снижения на них цен, подавляющее число разработчиков отказались от использования устройств на жесткой логике.

Однако в последнее время наблюдается возврат к её использованию. Это продиктовано прогрессом в технологии производства микросхем, позволившим вывести эти системы на принципиально иной уровень миниатюризации и быстродействия, который теперь не уступают, а нередко и превосходят системы, построенные на архитектуре, использующей многофункциональные перепрограммируемые микропроцессоры.

Однако главным аргументом при использовании АСУ на жесткой логике сегодня становится их практически полная защищенность от кибертерроризма.

История 
Неоднократно вводившиеся за годы холодной войны ограничения на поставку в СССР электронного оборудования привели к нехватке программируемых микропроцессоров для разработки систем телемеханики и управления технологическими процессами. Путем решения проблемы для советских инженеров стало создание систем управления все заранее определенные функции контроля и управления реализуются путём соединения блоков с фиксированной функциональностью. Эта функциональность намертво “зашивается” в блок путём соединения стандартных логических микросхем.

В частности, разработками подобных систем занимался сотрудник Государственного Всесоюзного Центрального Научно-Исследовательский институт комплексной автоматизации (ЦНИИКА) Леонид Семенович Нагирнер. Их внедрение привело к возникновению целой инженерной школы, на принципах которой до сих пор работают такие российские предприятия как Московский завод “Физприбор”. Его разработки на основе систем жёсткой  логики используются ГК “Росатом” в системах безопасности большинства российских и ряда зарубежных АЭС. Несмотря на существование конкурса для хакеров по взлому АСУ на жесткой логике, приз за него так и не был получен.

Безопасность 
Со временем некогда вынужденное решение по внедрению АСУ ТП на жесткой логике превратилось в своеобразное преимущество. Применение подобной архитектуры систем управления практически полностью исключает возникновение как случайных (ошибка программистов), так и злонамеренных (аппаратные и программные “закладки”) сбоев. Подобная предназначена лишь для выполнения изначально жестко заданного перечня задач. В ней в принципе отсутствуют избыточные недокументированные возможности.

Это преимущество стало тем более очевидным после 2010 с появлением промышленного зловредного ПО Stuxnet, который перехватывает и изменяет информационный поток между программируемыми контроллерами Simatic S7 фирмы Siemens, нападению которого подверглось первую очередь оборудование в иранском заводе по обогащению ядерного топлива в г. Нетанз.

В 2013 году был обнаружен зловредный код Haves, который проникает через сети общего пользования в промышленные сети и заражает оборудование промышленного контроля ICS/SCADA.

В конце 2016 жертвой схожего по принципу действия зловреда Industroyer стала система управления электроснабжением Киева, в результате чего около 20% города осталось без света. Зловред подменял протоколы промышленной связи для управления процессами по стандартам IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, IEC 61850  Международной электротехнической комиссии и OLE компании Microsoft.

После этих инцидентов некоторые европейские компании также задумались о создании собственных систем АСУ ТП, построенных на непрограммируемых контроллерах, в которых изменение алгоритма функционирования системы возможно только путём изменения её структуры. В частности, французская компания TechnicAtome (бывш. Areva TA), начиная с 2011 года по заказу Orano (бывш. Areva) занимается разработкой и внедрением аналоговой платформы КИПиУ, получившей наименование UNICORN. Первое применение этой, основанной на непрограммируемой логике платформы, запланировано на британской АЭС в Hinkley Point.

Примечания

Категории 

Автоматизация
Телеметрия