• 西门子模块6ES7331-7KB02-0AB0供应
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产品描述

产品规格模块式包装说明全新

西门子模块6ES7331-7KB02-0AB0供应

随着中国整体经济实力的加强,制造和加工工业正逐步向中国转移,这给中国国内工业装备市场带来了大量的商机,国内各行业的制造商开发和制造出大量的设备,了良好的经济和社会效应。但是,也有小部分的制造商,由于其自身能力和客观因素的限制,无法及时开发出合适的产品,但利益的驱动使他们把目光瞄**,和**开发成功的产品,有甚者是整机拷贝或者。由于现代工业设备大量采用PLC作为主控制系统,PLC作为整个设备的部件,其软件包涵了生产工艺,控制逻辑,设备数据,加工参数及信息通讯等重要内容,从而成为设备者要的目标之一。纵观目前中国上应用的主流PLC,虽然在设计上都采用了各种软硬件加密的手段,但破解者运用的破解手段也越来越,从初的穷举法,端口侦听,软件跟踪,到现在可以通过直接复制提取内存芯片的内容来分析破解,有甚者在互连网上公开讨论和传播方法和工具,因此所有产品无一例外地遭到了破解。这对中国众多的中小型OEM制造商来说是非常不利的,“我们几年的开发成果可能因此一夜之间付诸东流”当得知S7-200/300硬件加密也被破解后,一位OEM制造商无奈地说。由于者的开发成本很低或几乎为零,因此还没有来得及收回开发成本就陷入了竞争,这大的影响了开发新产品的积性,对我国的装备工业的长远发展是十分有害的。 

难道就这样束手无策,听任者为所欲为了吗?答案是否定的,多年来一直关注和研究PLC控制程序保护方面的问题,笔者在实践中了一些经验和心得,在本文中愿意和**们共同分享和讨论,大家共同为保护自己的劳动成果而努力。笔者多年来一直从事西门子SIAMTIC S7 PLC的应用,因此本文也只是从纯粹的技术层面出发,探讨SIMATIC S7 PLC控制程序的保护。 


 在系统设计的初期,我们应该从系统的角度来考虑PLC控制程序的保护: 

1. T.I.A(全集成自动化)的概念有助于保护我们的KNOW HOW 
T.I.A实现了组态和编程,数据管理和通讯,自动化与驱动产品(包括PLC控制器、HMI人机界面、网络、驱动器等产品)的高度集成。实践证明,采用T.I.A集成概念设计的控制系统很难被。同一个软件平台,相同的硬件组成,一样的总线通讯,可以设计出截然不同的控制系统,这是一个让自由发挥的平台。例如,一个CPU315-2DP和2个MM440变频器进行PROFIBUS-DP的通讯,除了PLC和变频器有常规的数据交换,如果用户使用了DRIVES ES的工程软件,还能实现2个MM440之间的直接的快速数据交换,另外通过DRIVES ES还能实现PLC和MM440之间过10个总共16个PZD过程数据的交换,实现PLC批量下载变频器参数的功能。而这一切的实现从表面上看,硬件没有发生任何的变化,者很难从硬件上来判断出系统是如何控制这两台驱动器的速度的。不熟悉西门子产品的者无法轻易换硬件配置或软件,而即使者是个西门子产品的,要自分析清楚具体细节问题也不是件的事情。从某种程度上说,T.I.A大大提高了对者的技术水平要求的门槛,达到西门子系统集成水平的技术人员一是不多,二很少有愿意做这些不齿的事情的。 
此外,对于一些较大系统的OEM开发商,路由通讯功能,iMAP软件包等都是很不错的T.I.A系统功能或工具,我们应该尽量利用T.I.A给我们带来的技术优势,技术,加大或的技术难度。 

2. 使用通讯功能 
在实际的工作中,我们往往会遇到一些系统间需要数据交换的问题(如PLC-PLC之间,PLC与驱动器之间,PLC与仪表之间),无论是西门子产品之间还是西门子产品与三方产品之间,建议使用通讯的方案来代替模拟量或开关量之间的信号互连的方案。对于前者,者只能看见一条硬件的通讯线,至于有多少数据是如何通过通讯交换的,者要花精力研究具体的用户程序才能搞清楚;而对于后者,是省心省力了,者也是一目了然,尽收眼底。 
PLC与驱动器的通讯,除了了控制字/状态字、设定值/反馈值及过程变量的数据通讯,驱动器工作的参数也能由PLC通过软件下载,这样即可以降低终用户维护系统的技术要求,同时可以防止者通过驱动器工作参数分析系统尤其在驱动方面的工作原理和设计思路。西门子公司的工程软件DRIVE ES BASIC/SIAMTIC,为广大的西门子产品用户实现此类功能提供了一个强大的工具;而使用SIMATIC PLC却使用三方驱动器的用户,也可以自行开发针对性的参数读写程序,一般支持PROFIBU-DP的驱动器都可以实现。 
有时候我们的控制系统会由多个子控制系统构成,由此形成多CPU机界面的网络,西门子S7-200产品常见的是PPI网络,S7-300/400产品常见的是MPI网络,通常是人机界面与CPU之间的数据交换,而我们也可在CPU的用户程序中添加一些无须组态的S7基本通讯功能(S7-200可用NETR/NETW指令,S7-300/400可以用X_PUT/X_GET指令),定时或不定时地在CPU之间进行少量数据交换,通过这些数据实现子系统控制逻辑的互锁。对于这样的系统,者要分析某一子系统的程序也不是件十分事情。 

3. 使用面板类型的人机界面 
尽量在自动化系统中使用面板类型的人机界面来代替单一的按钮指示灯,虽然按钮指示灯的功能是无法保密的,但目前为止,面板型人机界面能够实现程序上载并实现反编译的产品还不多见,可以在面板的画面上加上明显的厂家标识和联系方式等信息,者还不至于傻到连这个也原样照抄吧。这样迫使者重新编写操作面板的程序甚至于PLC的程序,而则可利用面板和PLC数据接口的一些特殊功能区(如西门子面板的区域指针,或VB脚本)来控制PLC的程序执行。这样的PLC程序在没有HMI源程序的情况下只能靠猜测和在线监视来PLC内部变量的变化逻辑,费时费力,大的增加了的难度。 

4. 采用语言编写部分重要的工艺程序 
这一点主要针对采用S7-300/400或WI产品的控制设备,除了使用STEP 7提供的LAD,STL,FBD标准编程语言来开发控制程序,我们还可以使用SCL,S7-GRAPH等语言来开发一些重要的工艺程序,WI还可以使用ODK软件包开发出专有的程序块。一般的者是不搞到这些开发工具的,即使有也不一定会使用,不用说来读懂这些程序了。 

 在项目具体实施的过程中,我们应该从软件开发技巧的角度来考虑PLC控制程序的保护: 

1. 编程方式的采用 
a) 采用模块化的程序结构,采用符号名,参数化来编写子程序块 
b) S7-300/400尽量采用背景数据块和多重背景的数据传递方式 
c) 多采用间接寻址的编程方式 
d) 复杂系统的控制程序尤其是一些带有顺序控制或配方控制的程序,可以考虑采用数据编程的方式,即通过数据的变化来改变系统的控制逻辑或控制顺序。 

用户应该尽量采用以上几种层次的编程方式,这样编出来的程序中嵌入系统的保护加密程序,才不被发现和破解 

2. 主动保护方法 
a) 利用系统的时钟 
b) 利用程序卡或者CPU的ID号和序列号 
c) 利用EEPROM的反写入功能,及一些需要设置的内存保持功能 
d) 利用系统提供的累时器功能 
e) 在用户程序的数据块中设置密码 
f) 软件上设置逻辑陷阱 
g) 可以反向利用自己在编程时犯的错误 

3. 被动保护方法 
a) 在内存容量利用许可的条件下,不要删除被认为是无用的程序 
b) 在数据块里留下的标识,以便于将来遭到侵权时可以取证 

4. 应用反技术的注意事项 
a) 在用户程序中嵌入保护程序要显得自然一些,不能很突兀的加出一段程序来,代码要尽量精简,变量符号名应与被嵌入程序段的变量保持一致 
b) 往往一种保护加密手段是不够的,应该多种方法并用,并且这些保护程序一旦后对系统造成的后果也应该尽量不同,造成所谓的“效应”,从而增加程序被的难度,时间与成本,短时间内让者束手无策, 
c) 保护好程序的原代码,如果需要交付程序的,在不影响用户对设备维护的前提下,应对交付的程序做适当的技术处理,如删除部分符号名,采用上载的程序或数据块 
d) 做好严格的测试,以避免保护程序的不完善引起的误动作而带来的不必要的麻烦,同时也能降低售后服务的的费用 

 运用保护手段的原则 

我们虽然掌握了一些加密保护的手段,有一点明白,密码和锁的道理是一样的,没有打不开的锁,也没有解不开的密码,我们从技术上采取的措施来防止侵权的作用还是十分有限的,因此大家不能把所有的希望都寄托在所谓的加密技术或与反技术上;除此之外我们还可以通过的申请等其他诸如法律手段来保护我们的知识产权;但重要的是我们不能安于现状,而是要勇于,不断地利用新技术开发新产品,技术新高地,争做的人,才能使我们的企业立于不败之地


1、说起S7-300系列I/O模块,特别是ET200M中的SM331-7KB02/-7KF02等AI模块,相信很多人都遇见过共模干扰电压(Ucm)限出现上/下溢出,而不能正常使用;特别是4线制仪表或传感器信号易出现这种故障现象。
2、为应对这种共模干扰电压(Ucm)现象,相信大家都是外加AI信号隔离模块解决。但这种方案同时也增加了硬件成本开销、控制柜体布局容量、硬件安装调试时间,以及设备故障点等诸多问题。
3、当然,一些系统集成商将增加AI信号隔离模块的方案,作为项目成本开销并向用户追加投入费用的依据。
4、众所周知,在SIENENS的S7-300系列4~20mADC测量范围手册说明书里,有很大篇幅讲解关于2线或 4线制仪表、隔离与非隔离模块、I/U/RTD/TC等信号抑制共模干扰电压(Ucm)接线的方案。
5、简单的说,SIENENS的S7-300系列4~20mADC测量范围手册说明书中,对抑制共模干扰电压(Ucm)接线的处理方法如下:
(1)每个通道的M- 输入端连接到模块地。
(2)Mana端也接地。
(3)再将Mana端与每个通道的M- 输入端短接线。
(4)将未用到的COMP+端接地。
6、个人在现场遇见过几次这种干扰现象,都以SIENENS的接线方案处理好,并且还按此方案成功指导过其他同事类似的问题处理。

对于立即写(Immediate Write)功能,如下面举例所示,生成符号程序段。
对于有时间限制的应用,可以以比每OB1 扫描循环一次的正常情况快的速度,将一个数字量输出的当前状态发送到输出模板。立即写功能可以在扫描立即写逻辑程序级的同时,将一个数字量输出写入输出模板。否则,当 Q存储区使用 P存储状态新时,等到下一OB1扫描循环结束。
为了将一个输出立即写入输出模板,应使用外围输出(PQ)存储区,而不使用输出(Q)
存储区。外围输出存储区可以作为一个字节、一个字或一个双字读取。因此,通过一个线圈元素,不能新一个单的数字量输出。为了将一个数字量输出的状态立即写入输出模板, 包含相关位的Q存储器的字节、 字或双字可以有条件地复制到相应的PQ存储器中 (直接输出TPC1062K的模板地址)。
小心
• 由于 Q 存储器的整个字节被写入输出模板,当进行立即输出时,该字节中的所有输出位都将被新。
• 如果一个输出位在不应发送到输出模板中的整个程序中出现中间状态(1/0),立即写功能会造成危险情况(输出瞬时脉冲)。
• 作为一般设计规则,在一个MT6100I的程序中,外部输出模板只能认为是一个线圈。如果遵守该设计规则,可以避免使用立即输出时的大多数潜在问题。
举例
等效于立即写入外围数字量输出模板 5通道1的梯形逻辑程序段。
寻址输出Q字节 (5) 的位状态可以修改, 也可以保持不变。 Q5.1被赋给程序段1 中I0.1的信号状态。5被复制到相应的直接外围输出存储区(P5)。

字PIW1包含I1.1的立即状态。 PIW1与 W#16#0002进行与 (AND) 逻辑运算。 如果 PB1中的 I1.1( 2位)为“1”,则结果非“0”。如果 WAND_W 指令的结果不等于“0”,则接点“A<>0”通过电压

202202221739072455394.jpg202202221739073128824.jpg20220222173907216024.jpg


CPU 22X 主机的技术指标如表1所列。
表1   CPU 22X 系列的技术指标
项目名称
CPU221
CPU222
CPU224
CPU226
CPU226XM
用户程序区
4KB
4KB
8KB
8KB
16KB
数据存储区
2KB
2KB
5KB
5KB
l OKB
主机数字量输入/输出点数
6/4
8/6
14/10
24/16
24/16
模拟量输入/输出点数
16/16
32/32
32/32
32/32
扫描时间/1条指令
0.37μs
0.37μs
0.37μs
0.37μs
0.37μs
大输入/输出点数
256
256
256
256
256
位存储区
256
256
256
256
256
定时器
256
256
256
256
256
计数器
256
256
256
256
256
允许大的扩展模块
2模块
7模块
7模块
7模块
允许大的智能模块
2模块
7模块
7模块
7模块
时钟功能
可选
可选
内置
内置
内置
数字量输入滤波
标准
标准
标准
标准
标准
模拟量输入滤波
标准
标准
标准
标准
高速计数器
4个30KHz
4个30KHz
6个30KHz
6个30KHz
6个30KHz
脉冲输出
2个20KHz
2个20KHz
2个20KHz
2个20KHZ
2个20KHz
通信口
1xRS485
1xRS485
1 xRS485
2xRS485
2xRS485
项目名称
CPU221
CPU222
CPU224
CPU226
CPU226XM
用户程序区
4KB
4KB
8KB
8KB
16KB
数据存储区
2KB
2KB
5KB
5KB
l OKB
主机数字量输入/输出点数
6/4
8/6
14/10
24/16
24/16
模拟量输入/输出点数
16/16
32/32
32/32
32/32
扫描时间/1条指令
0.37μs
0.37μs
0.37μs
0.37μs
0.37μs
大输入/输出点数
256
256
256
256
256
位存储区
256
256
256
256
256
定时器
256
256
256
256
256
计数器
256
256
256
256
256
允许大的扩展模块
2模块
7模块
7模块
7模块
允许大的智能模块
2模块
7模块
7模块
7模块
时钟功能
可选
可选
内置
内置
内置
数字量输入滤波
标准
标准
标准
标准
标准
模拟量输入滤波
标准
标准
标准
标准
高速计数器
4个30KHz
4个30KHz
6个30KHz
6个30KHz
6个30KHz
脉冲输出
2个20KHz
2个20KHz
2个20KHz
2个20KHZ
2个20KHz
通信口
1xRS485
1xRS485
1 xRS485
2xRS485
2xRS485
    由表1可知,CPU 22X 系列具有不同的技术性能,使用于不同要求的控制系统:
CPU 221:用户程序和数据存储容量较小,有一定的高速计数处理能力,适合用于点数少的控制系统。
CPU222:和CPU221相比,它可以进行一定模拟量的控制,可以连接2个扩展模块,应用为广泛。
CPU224:和前两者相比,存储容量扩大了一倍,有内置时钟,它有强的模拟量和高速计数的处理能力,使用很普遍。
CPU 226:和CPU224相比,增加了通信口的数量,通信能力大大增强,可用于点数较多、要求较高的小型或中型控制系统。
CPU226XM:它是西门子公司推出的一款增强型主机,主要在用户程序和数据存储容量上进行了扩展,其他指标和CPU 226相同
1)PPI协议:西门子专为S7-200开发的通讯协议
 2)MPI协议:不支持,只能作从站
 3)自由口模式:由用户自定义的通讯协议,用于与其他串行通讯设备通讯(如串行打印机等)。
 S7-200编程软件Micro/WIN提供了通过自由口模式实现的通讯功能:
 1)USS指令库:用于S7-200与西门子变频器(MM4系列、SINAMICS G110和老的MM3系列)
 2)Modbus RTU指令库:用于与支持Modbus RTU主站协议的设备通讯
 S7-200 CPU上的两个通讯口基本一样,没有什么特殊的区别。它们可以各自在不同的模式、通讯速率下工作;它们的口地址甚至也可相同。分别连接到CPU上两个通讯口上的设备,不属于同一个网络。S7-200 CPU不能充当网桥的作用。




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