西門子模塊6ES7521-1BP00-0AA0

TIA Portal編程環(huán)境下專有技術保護的實現(xiàn)

1. 概述

TIA Portal為程序塊提供 KNOW_HOW_PROTECT 保護功能。如果沒有使用正確密碼打開使用此保護功能的塊時，僅塊接口參數 Input、Output、 InOut 、Static 和塊注釋可見，而無法顯示接口參數Temp、Constant、程序代碼和網段注釋。此時被保護的程序塊也不能被修改。若使用正確的密碼打開程序塊時，可以顯示所有的接口參數、注釋和程序代碼。此時被保護的程序塊是可以被修改。

各控制器所支持的程序塊保護的功能如表1-1所示。

表1-1不同控制在STEP 7（TIA Portal）下所支持的程序塊保護功能

2. 硬件和軟件需求

 硬件：CPU315-2PN/DP  V3.2

 軟件：TIA Portal V13  Update 6 

3. 配置步驟

3.1 組態(tài)S7-300站

打開TIA Portal V13切換到項目視圖，新建一個名為FB1_PROTECT的項目，在此項目下雙擊“添加新設備"選項添加一個名為PLC_1的S7-300站，并選擇CPU的類型為CPU315-2PN/DP。插入后CPU的以太網接口保持缺省的值（缺省IP：192.168.0.1，缺省子網掩碼：255.255.255.0）。完成后選擇菜單“項目 > 保存"保存硬件配置。

編寫FB1功能塊

雙擊項目樹下 “PLC_1 > 程序塊>添加新塊"，在彈出的添加新塊的窗口中選擇要添加的塊，類型為FB（函數塊）；編程語言為LAD；塊的名稱為“PROTECT_FB1"。點擊“確定"按鈕就創(chuàng)建了FB1塊且同時進入其程序編輯器環(huán)境。

定義FB1的接口區(qū)：接口變量x、y、k、b和Temp1的數據類型都為整型，x為Input參數；y為Output參數；k和b為Constant參數；Temp1為Temp參數，如圖1-1所示。

控制器 (CPU) 可執(zhí)行各種用戶程序?？刂破髦屑捎邢到y(tǒng)電源，可通過背板總線為所連模塊進行供電。
所有 SIMATIC S7-1500 控制器都提供有故障安全型。要在 TIA Portal 中使用安全功能時，需要安裝選件包“STEP
7 Safety Advanced"。
在工廠調試過程中，可直接在顯示屏上更改 CPU 的 IP地址，大幅節(jié)省了時間和成本。維修時，通過快速訪問
診斷報警，顯著減少工廠停工時間。
SIMATIC S7-1500 的所有 CPU 變量都具有強大跟蹤功能，可實現(xiàn)驅動裝置和控件的高效調試和快速優(yōu)化。
SIMATIC S7-1500 控制器還支持以下功能：
• 通過以太網/PROFINET 進行數據通信
• 通過 PROFIBUS 進行數據通信
• HMI 通信
• Web 服務器，工藝功能，系統(tǒng)診斷，集成保護功能
• 使用 F-CPU 時，還支持安全模式
SIMATIC S7-1500 可集成各種不同類型的 CPU，可通過 I/O、通信和工藝功能模塊進行擴展。例如，如果 CPU 1511-1 PN 的存儲器和性能可滿足要求，亦可通過 
PROFIBUS 和 PROFINET 通信模塊對其進行快速擴展。除緊湊型 CPU 之外，還可通過工藝模式提供各種工藝功能。
可根據具體需要選擇相應的 CPU：

要確保工廠的故障安全運行，需要編程 SIMATIC S7-1500 的 F-CPU。此時，需要在 TIA Portal 中安裝選件包“STEP 7 Safety Advanced"。與 TIA Portal 中
一起使用時，F(xiàn)-CPU 可實現(xiàn)與各種故障安全
系統(tǒng)的集成：
• 集成安全技術
• 相關指令已通過德國技術監(jiān)督組織認證，適用于各種安全應用
• 集成安全功能，安全等級可達 SIL 3 (IEC 62061) 和/或 PL e (EN ISO 13849-1)
• 標準自動化系統(tǒng)和安全自動化系統(tǒng)采用統(tǒng)一的工程組態(tài)方式
• *簡化了相關文檔的更改過程
• 標準程序變更后，可對安全程序進行驗收，也可對安全程序進行非更新性驗收
信息安全
SIMATIC S7-1500 自動化系統(tǒng)中集成的安*方案包含從*級別到塊保護等各種功能，可有效確保網絡安全：
防護等級 說明
訪問保護 通過*級別和集成防火墻，保護系統(tǒng)防止未經*的組態(tài)更改
專有技術保護 通過密碼功能，保護系統(tǒng)防止未經*的訪問和算法修改
防拷貝保護 通過綁定 SIMATIC 存儲卡上各個塊和原存儲卡序列號，保護系統(tǒng)防止程序復制
鎖定 CPU 在前蓋上使用密封裝置或鎖具，保護系統(tǒng)防止未*的訪問
SIMATIC S7-1500 自動化系統(tǒng)中集成有診斷功能，適用于自動化系統(tǒng)的所有層級。所有 SIMATIC 產品都集成有診斷功能，用于快速檢測系統(tǒng)故障并進行排除故障。
TIA Portal 中采用統(tǒng)一的顯示機制，可確保 HMI 、Web 服務器及 CPU 顯示屏中使用相同的純文本形式顯示錯誤消息。

顯示診斷信息
硬件設備中標配監(jiān)視功能。
可在整個系統(tǒng)范圍內進行診斷，而不受總線限制。
以純文本格式輸入、歸檔和記錄報警中的錯誤原因
自動確定錯誤所在位置
報警可組態(tài)
工廠范圍內，系統(tǒng)狀態(tài)統(tǒng)一顯示
即使 CPU 處于 STOP 模式，也可進行工廠故障實時檢測并立即顯示在顯示設備上。這樣，可確保系統(tǒng)診斷與工廠的實際狀態(tài)相同。
輸入/輸出
I/O 模塊可用作控制器與過程之間的接口。控制器通過傳感器和執(zhí)行器檢測當前的過程狀態(tài)，并觸發(fā)相應的響應。

數字量和模擬量模塊可作為相應任務中的輸入/輸出。
輸入/輸出模塊可以分為不同的功能類別。
輸入/輸出模塊的功能類別
下表列出了不同功能類別輸入/輸出模塊的特性和技術規(guī)范。
功能類別
高速型 (HS) 適用于超高速應用的模塊
輸入延時時間極短
轉換時間極短
支持等時同步模式
高性能型 (HF) 應用極為靈活 帶有模擬量模塊
尤其適用于復雜應用 • 高精度 (<0.1%)
支持按通道進行參數設置 • 高共模電壓；必要時，可進行單通
支持按通道進行診斷 道隔離
支持附加功能
標準型 (ST) 價格適中 帶有模擬量模塊
支持按負載組/模塊進行參數設置 • 通用模塊
支持按負載組/模塊進行診斷 • 精度 = 0.3%
• 共模電壓約為 10V 到 20V
基本型 (BA) 經濟實用型基本模塊
無參數設置
無診斷功能

西門子模塊6ES7521-1BP00-0AA0

數字量信號板

通過信號板 (SB, Signal Board) 可以給 CPU 增加 I/O。提供所有 SIMATIC S7-1200 控制器的低成本有效擴展，同時保持原有空間, SB 連接在 CPU 的前端。

SB 1221 200KHZ數字量輸入接線

① 僅支持源型輸入

SB 1222 200KHZ數字量輸出接線

① 對于源型輸出將負載連接到“-"端（如圖示）；對于漏型輸出將負載連接到“+"端

SB 1223 200KHZ數字量輸入/輸出接線

① 僅支持源型輸入

② 對于源型輸出將負載連接到“-"端（如圖示）；對于漏型輸出將負載連接到“+"端

SB 1223 數字量輸入/輸出接線

① 僅支持漏型輸入