东莞西门子PLC总代理

西门子PLC
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PLC工业以太网的常见问题分析 　　⑴在传统PLC工业工业以太网中上下网段使用不同的协议无法互操作，所以使用一层防火墙防止来自外部的非法访问，但PLC工业以太网将控制层和管理层连接起来，上下网段使用相同的协议，具有互操作性，所以使用两级防火墙，*二级的防火墙用于屏蔽内部网络的非法访问和分配不同权限合法用户的不同授权。另外还可用根据日志记录调整过滤和登录策略。


PLC


要采取严格的权限管理措施，可以根据部门分配权限，也可以根据操作分配权限。由于工厂应用性很强，进行权限管理能有效避免非授权操作。同时要对关键性工作站的操作系统的访问加以限制，采用内置的设备管理系统必须拥有记录审查功能，数据库自动记录设备参数修改事件：谁修改，修改的理由，修改之前和之后的参数，从而可以有据可查。


⑵在PLC工业以太网的应用中可以采用加密的方式来防止关键信息窃取。主要存在两种密码体制：对称密码体制和非对称密码体制。对称密码体制中加密解密双方使用相同的密钥且密钥保密，由于在通信之前必须完成密钥的分发，该体制中这一环节是不安全的。所以采用非对称密码体制，由于工业以太网发送的多为周期性的短信息，所以采用这种加密方式还是比较迅速的。对于工业以太网来说是可行的。还要对外部节点的接入加以防范。


⑶PLC工业以太网的实时性主要是由以下几点保证：限制工业以太网的通信负荷，采用100M的快速以太网技术提高带宽，采用交换式以太网技术和全双工通信方式屏蔽固有的CSMA/CD机制。随着网络的开放互连和自动化系统大量IT技术的引入，加上TCP/IP协议本身的开放性和层出不穷的网络病毒和攻击手段，网络安全可以成为影响PLC工业以太网实时性的一个**问题。


PLC工业以太网在遭遇病毒或MAC攻击时应该如何应对 　　1）病毒攻击



在互联网上充斥着类似Slammer、“冲击波”等蠕虫病毒和其它网络病毒的袭击。以蠕虫病毒为例，这些蠕虫病毒攻击的直接目标虽然通常是信息层网络的PC机和服务器，但是攻击是通过网络进行的，因此当这些蠕虫病毒大规模爆发时，交换机、路由器会首先受到牵连
。


用户只有通过重启交换路由设备、重新配置访问控制列表才能消除蠕虫病毒对网络设备造成的影响。蠕虫病毒攻击能够导致整个网络的路由震荡，这样可能使上层的信息层网络部分流量流入PLC工业以太网，加大了它的通信负荷，影响其实时性。在控制层也存在不少计算机终端连接在PLC工业以太网交换机，一旦终端感染病毒，病毒发作即使不能造成网络瘫痪，也可能会消耗带宽和交换机资源。




2） MAC攻击
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PLC工业以太网交换机通常是二层交换机，而MAC地址是二层交换机工作的基础，网络依赖MAC地址保证数据的正常转发。动态的二层地址表在一定时间以后（AGE TIME）会发生更新。如果某端口一直没有收到源地址为某一MAC地址的数据包，那么该MAC地址和该端口的映射关系就会失效。




这时，交换机收到目的地址为该MAC地址的数据包就会进行泛洪处理，对交换机的整体性能造成影响，能导致交换机的查表速度下降。而且，假如攻击者生成大量数据包，数据包的源MAC地址都不相同，就会充满交换机的MAC地址表空间，导致真正的数据流到达交换机时被泛洪出去。




这种通过复杂攻击和欺骗交换机入侵网络方式，已有不少实例。一旦表中MAC地址与网络段之间的映射信息被破坏，迫使交换机转储自己的MAC地址表，开始失效恢复，交换机就会停止网络传输过滤，它的作用就类似共享介质设备或集线器，CSMA/CD机制将重新作用从而影响工业以太网的实时性。




PLC工业以太网的网络优势有哪些 　　在PLC工业以太网还没有来到之前，工控行业依然处于依靠串口连接和短距离监控来进行工业制造，而工业以太网的来到彻底改变了工业制造和经营模式，它让再多的设备都可以实现通信、互联、互操作，不再有信息盲点和孤岛；它让再远的制造现场都可以实现实时的监控与管理……


PLC
PLC工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网（即IEEE 802.3标准）兼容，但是实际产品和应用却又不同。这主要表现普通商用以太网的产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面不能满足工业现场的需要。故在工业现场控制应用的是与商用以太网不同的工业以太网。然而工业以太网的优势在哪里呢？


一、应用广泛


以太网是应用较广泛的计算机网络技术，几乎所有的编程语言如Visual C++、Java、VisualBasic等都支持以太网的应用开发。
二、通信速率高


100 Mb/s的快速以太网已开始广泛应用，1Gb/s以太网技术也逐渐成熟，而传统的现场总线较高速率只有12Mb/s（如西门子Profibus-DP）。显然，以太网的速率要比传统现场总线要快的多，可以满足工业控制网络不断增长的带宽要求。



三、资源共享能力强


随着Internet/ Intranet的发展，以太网已渗透到各个角落，网络上的用户已解除了资源地理位置上的束缚，在联入互联网的任何一台计算机上就能浏览工业控制现场的数据，实现控管一体化”，这是其他任何一种现场总线都无法比拟的。



四、可持续发展潜力大


以太网的引入将为控制系统的后续发展提供可能性，用户在技术升级方面*自的研究投入，对于这一点，任何现有的现场总线技术都是无法比拟的。同时，机器人技术、智能技术的发展都要求通信网络具有更高的带宽和性能，通信协议有更高的灵活性，这些要求以太网都能很好地满足。


PLC工业以太网的重要性能和技术特点有哪些 　　PLC工业以太网已冲过重重技术关卡如潮水一般的涌来，促使现代工业制造实现“E网到底”已是大势所趋。但是对于更多的中国制造企业来说，它是一位更高级的技术和更陌生的工业控制新贵，在中国制造面临转型升级的当口，我们如何认识工业以太网，如何更卓有成效的利用工业以太网
PLC

为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要的性能：
PLC工业以太网技术上与IEEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP 通讯协议
10/100M 自适应传输速率
冗余24VDC 供电
简单的机柜导轨安装
方便的构成星型、线型和环型拓扑结构
高速冗余的安全网络，较大网络重构时间为0.3 秒
用于严酷环境的网络元件，通过EMC 测试
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通过带有RJ45 技术、工业级的Sub-D 连接技术和安装**屏蔽电缆的Fast Connect连接技术，确保现场电缆安装工作的快速进行

简单高效的信号装置不断地监视网络元件
符合SNMP（简单的网络管理协议
可使用基于web 的网络管理
使用VB/VC 或组态软件即可监控管理网络
PLC工业以太网的技术特点


PLC工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为较受欢迎的通信网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展，开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：



（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。

（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。

（三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。

（四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，当前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比现场总线快很多。



（五）可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。



西门子PLC控制系统的特点

摘要:siemens plc在中国的产品，根据规模和性能的大小，主要有 s7-200 s7-300 和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。


SIMENSPLC在中国的产品，根据规模和性能的大小，主要有s7-200s7-300和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
1、s7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统，它较多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网


络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块（em）有以下几种：数字量输入模块（di）——24vdc和120/230vac；数字量输出（do）——24vdc和继电器；模拟量输入模块（ai）——电压、电流、电阻和热电偶；模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器（cp）——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口（传感器和执行器接口），通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。
2、s7-300

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2AX01-0XA0 （CP 243-2）ASI- 接口模块71 x 80 x 62 250g 左右3.7W220mA 100mA表A-65 （CP 243-2）AS-i 接口模块规范常规6GK7 243-2AX01-0XA0
循环时间5ms，31 个从站10ms，62个AS-i 从站使用扩展地址模式配置开关使用前面板上的按钮进行组态，或使用组态命令（参考 CP 243-2 AS-i 接口主站手册中关于 AS-i 命令的说明）支持的 AS-i 主站协议M1eAS-i 电缆附件通过 S7-200 端子块。端子1到3或从端子 2 到 4 的允许电流负载为 3A。地址范围一个带有 8 入/8出的数字量模块。一个带有 8 通道模拟输入和 8 通道模拟输出的模拟量模块特性在一个 S7-200 上同时可操作多达两个 AS-i 接口模块，增加了可使用的数字和模拟输入/输出（每个 CP AS-i 接口较多 124 数字输入/124数字输出）。




由于使用按钮组态从而节省了设置时间。LED 通过显示 CP 和所连接的从站的状态以及监控 AS-i 接口主电压，减少了停车时间。AS-i 模块有下列特性：? 支持模拟量模块? 支持所有的主站功能并能够较多连接 62 个 AS-i 接口从站? 前面板上的 LED 显示所连从站的运行状态和就绪状态? 前面板上的 LED 显示错误（包括 AS-i 接口电压错误，组态错误）? 两个端子可直接连接 AS-i 接口电缆
? 两个按钮显示从站的状态信息，切换运行模式，并可将现有的组态作为设置组态可以使用 STEP 7-Micro/WIN AS-i 向导组态（CP 243-2）AS-i 模块。AS-i 向导可以帮助您在您的组态中使用来自 AS-i 网络的数据。要启动 AS-i 向导，选择 Tools > AS-i Wizard 菜单命令。




AS-i 接口模块触点的负载能力量大是 3A。如果 AS-i 接口模块电缆上的电流**过该值，该 AS-i 接口则不能连接到 AS-i 电缆上，而应由一个分开的
电缆来连接（这种情况下，只使用 AS-i 接口模块的一对端子）。该 AS-i 接口必须通过接地端子接到接地导体上。提示：
AS-i 接口模块有功能地的连接。该接口应以尽可能少的电阻连至 PE 导体。
通讯模块77国家代码开关调制解调器模块EM 241
■ EM 241 Modem 模块规范订货号 模块名称及描述尺寸（mm）
（W x H x D）重量 功耗V DC 要求
+5V DC +24V DC



6ES7 241-1AA22-0XA0 EM 241 Modem 模块 71.2 x 80 x 62 190g 2.1W 80mA 70mAEM 241 Modem 模块规范常规 6ES7 241-1AA22-0XA0电话连接隔离（电话线到逻辑和现场） 1500V AC（电的）物理连接RJ11（6 位 4 线）
Modem 标准Bell103，Bell212，V.21，V.22bis，V.23c，V.32，V.32bis，V.3（缺省）安全特性密码回拨拨号脉冲或语音信息协议数字TAP（字母及数字）UCP 命令 1，30，51工业协议ModbusPI输入电源要求电压范围隔离（现场电源到逻辑）20.4 - 28.8V DC500V AC，1 分钟M 241 Modem 模块替代连于 CPU 通讯口的外部 Modem功能。与一个连有 EM 241 的 S7-200 系统进行通



讯，您只需在远端的个人计算机上连接一个外置 Modem 并安装。STEP7-Micro/Win，可以使用 STEP 7-Micro/Win Modem 扩展向导去组态 EM 241 Modem 模块。图39 EM 241 Modem 模块接线端子图EM 241 Modem 模块常规规范讯模块78EM 241■ 安装 EM 241按以下步骤安装 EM 241：1. 将 EM 241 安装在 DIN 导轨上并插上扁平电缆。. 从 CPU 传感器电源或外部电源连接24V DC，装接地端连到系统的地。3. 将电话线连至 RJ11 插座。



4. 按照表格设置国家代码。为了能够读取正确的国家代码，在 CPU 上电
之前，必须设置这些开关。5. CPU上电。绿色的 MG（模板好）灯应接通。现在 EM 241 已为通讯作好准备。EM 241支持的国家代码代码国家电话标准00 澳大利亚ACATS-00201 奥地利CTR2102 比利时CTR2105 加拿大IC CS0306 中国GB348208 丹麦CTR2109 芬兰CTR2110 法国CTR2111 德国CTR2112 希腊CTR2116 爱尔兰CTR2118 意大利CTR2122 卢森堡CTR2125 荷兰CTR2126 新PTC 20027 挪威CTR2130 波兰CTR21 西班牙CTR215 瑞典CTR2136 瑞士CTR2138 英国CTR2139 美国FCC Part 68注意




1. 雷击或其它不可预期的高压作用于电话线上会损坏 EM 241 Modem 模块。
2. 使用经济实用的电话线冲击保护装置，比如常见的用于个人计算机 Modem 的保护装置。冲击保护装置为保护 EM 241 Modem 模块，
可能会损坏。选择一个能够正面指示它在工作的冲击保护装置。
3. 定期检查冲击保护装置以确保 EM 241 Modem 模块能够得到持续的保护。
图40 RJ11 插座的视图■ RJ11 插座图 40 所示为 RJ11 插座的详细图示。可以通过适配器与其它标准的电话接口相连。对于更多信息，请参考您的适配器连接器文档。描述振铃提示允许反向连接。




CPU 描述
CPU 222 版本 1.10 或更高CPU 222 DC/DC/DC 和 CPU 222 AC/DC/继电器
CPU 224 版本 1.10 或更高CPU 224DC/DC/DC 和 CPU 224AC/DC/继电器
CPU 224XP 版本 2.0 或更高CPU 224XP DC/DC/DC 和 CPU 224XP DC/DC继电器CPU 224XPsi CPU 224XPsi DC/DC/DCCPU 226 版本 1.00 或更高CPU 226 DC/DC/DC 和 CPU 226 AC/DC/继电器EM 241 Modem 模块对 S7-200 CPU 的兼容性调制解调器模块通讯模块79■ 概述SINAUT MICRO 基于 S7-200CN，可经济地扩展监控和简单远程控制务。使用 SINAUT MICRO，可较多有 256 个 S7-200CN 站以及控制中心，采用 GPRS 移动无线网络，简便、安全地相互通讯。 并且*保持在线。■ 优点



? 由于可以继续利用现有移动无线网络，节省无线系统的设计和维护成本
? 经济的 GPRS 流量费率，降低月连接费用? GPRS 连接*在线，即具有专线优点? 通过加密数据传输以及 GPRS 供应商的其它措施，可通过公共网安全连接? 通过采用用户友好的通讯管理器，实现高度灵活的双向连接- 站与控制中心之间 站与站之间■ 应用SINAUT MICRO 基于 S7-200CN 和 GPRS。 尤其适用于必须通过无线连接传输小量数据的应用。SINAUT MICRO 可用作经济的故障报警系统，但借助于其双向通讯能力，也适用于简单的远程控制任务。
根据 S7-200CN CPU 的主存储器，除了通讯以外，还可处理本地自动化任务




主要应用于以下领域的非移动站的监控：? 污水处理厂? 饮用水的净化和供给 油和天然气供应? 集中供热网? 自动机器 交通控制系统? 楼宇监控 气象? 灯塔和浮标? 风力发电厂? 光电厂? 智能广告牌另外，SINAUT MICRO 还可用于连接移动站，以进行集中监控： 铁路车辆? **车辆 本地公共交通? 复杂的建筑机械? 河流和沿海区域船只SINAUTMICRO■ 设计SINAUT MICRO 由以下部件成：?SINAUT MD720-3用于 GPRS 和 GSM 通讯的调制解调器? SINAUT MICRO SC软件包包括：- S7-200CN CPU 块库（CPU 224 及以上）
- 用于 PC 控制中心的 OPC 服务器软件
用与 OPC 客户端进行数据交换，例如 WinCC 或 WinCC fl exible
- 用于 PC 控制中心的连接管理器




用于与 SINAUT MD720-3 建立安全的 GPRS 连接，监控这些连接，以
及 S7-200CN 和 S7-200CN 之间的节点间通讯数据路由
MD720-3 调制解调器配有一个 RS232 接口，采用西门子 PPI 适配器
（6ES7 901-3CB30-0XA0），连接到 S7-200CN 控制器。GPRS 数据通讯
使用 SINAUT MICRO SC 软件和 SINAUT MD720-3 GPRS 调制解调器，可
通过 GPRS 进行 S7-200CN PLC 通讯。SINAUT MICRO SC 是一种具有特殊通讯功能的 OPC 服务器，支持远程 S7-200CN服务器连接。 这些 PLC 需要配备 MD720-3 调制解调器。 为此，可使用 SM 网络（**移动通讯系统）的 GPRS 服务（通用分组无线服务）。使用这些 GPRS 连接，远程 S7-200CN PLC 可与 SINAUT MICRO SC 软件本身或与其它通过 SINAUT MICRO SC 软件连接的 S7-200CN PLC 进行通讯。
但从 GPRS 网络必须始终能够访问安装 MICRO SC 软件的 PC。 因此，它
必须通过专线直接连接到 GPRS 网络，或通过 DSL 等固定连接到因特网。




通过 GPRS 进行数据监控S7-200CN 站，带调制解调器SINAUT MD720-3S7-200CN 站，带调制解调器SINAUT MD720-3因特网GSM/GPRS服务提供商S7-200CN 站，带调制解调器INAUT MD720-3控制中心G_IK10_XX_30149OPC 客户端例如 WinCC fl exible,Win CCSINAUT MICRO SOPC 服务器和连接管器GPRS MD720-3通讯模块80SINAUT MICRO■ 功能（续）SINAUT MICRO SC 软件包包括 S7-200CN PLC 块库。借助于这些块和用于 PC 控制中心的 MICRO SC 软件，用户可进行以下类型的数据交换：短信传送
通过应用附加用户软件，可从 S7-200CN PLC 发送短信。 在发送短信
时，必须临时中断 GPRS 连接。

、

（2）自由拓扑式结构
自由拓扑式结构如图2所示。其通讯信道上只有一个终端匹配器，通讯信道可以是总线星型、环型和混合型，所有的站点可直接连接到传输媒体（环）上，在环上循环地传输一个特定的位串（称为令牌），获得令牌的站点才有权发送，若无发送则把令牌传给下一个站点。如：Lonworks 支持多种拓扑结构，选择不同的收发器可构成星型环型、树型、混合型，而寻址由协议来解决，这样使得现场互联更加灵活。

3.3网络物理介质
在构造网络时，必须了解构成网络物理介质的特性，正确选择网络的物理介质，进行较优化的布线设计、安装与测试，以使所构成的网络具有高的性能价格比。网络的传输媒体通常采用双绞线（有屏蔽和无屏蔽）、同轴电缆（细缆和粗缆）和光缆，而对现场总线网络采用高质无屏蔽双绞线取代同轴电缆时，有利于解决数据高速传输，降低线间串扰和电磁辐射等，并能便于治理系统的扩充。因光缆具有保密性强、体积小、重量轻、不怕电磁干扰、通讯容量大、通讯间隔远等



优点，在现场总线的互联网中采用廉价的塑料光缆是一种性能价格比高的设计方案。但在网络结构设计中首要的是根据所采用现场总线支持的物理介质，如：Lonwor-ks支持多种介质就是其主要的技术特点之一，对于不同的传输介质的支持是通过收发器(Transceiver)实现的，在一个通讯信道上，只能使用相同类型的收发器产品，才可以直接连接。目前使用较多的收发器是FTT—10（非总线供电）和LPT—10（总线供电），对于终端匹配器的使用应引起足够的重视，尤其是在通讯电缆比较短时，若不使用终端匹配器会使网络吞吐率下降20%—30%。终端匹配器的数目由网络总线的拓扑结构决定，总线的拓扑结构的不同，网络的覆盖范围有非常大的差异。



3.4网络协议
网络协议是指用于网络之间相互沟通、传输信息所要共同遵守的基础。网络协议有**网络协议和非**（标准）网络协议之别。现场总线通讯协议基本遵照ISO/OSI参考模型，主要实现*1（物理层）、2（数据链路层）、7（应用层）层功能。OSI模型是建立在七层协议基础上，作为一个起始点以发展计算机通讯标准。每层都有一定等级功能，具有规定的高层或低层的接口；



为提供一定功能通讯标准，并不一定所有的层都需要。当与很好定义的程序模块连接时，该模块定义了数据意义及格式，OSI模块将提供一个多卖主相互操纵的高水平工具。一个典型的开放系统结构可以应用在产业和贸易的控制系统上，按照布置，所有的开放系统元件，使用标准协议作为本系统语言，*翻译，可以相互通讯。
物理层采用EIA-RS232、EIA-RS422/RS485等协议。由于在某些情况下，现场传感器、变送器要从现场总线“窃取”电能作为它们的工作电源，因此对总线上数字信号的强度（驱动能力）、



传输速率、信噪比以及电缆尺寸、线路长度等都提出一定要求。
数据链路层考虑到现场设备故障较多，更换频繁，所以数据链路层媒体访问控制多采用受控访问（包括轮询和令牌）协议，通常，各PCU、PLC作为主站，传感器、变送器等作为从站。另外，须支持点对点、点对多点和广播通讯方式。
应用层解决的是应用什么样的高级语言（或过程控制语言）作为面向用户的编程（或组态）语言的题目，其中包括设备名称、网络变量与配置（捆绑）关系，参数与功能调用及相关说明等，一般应具有符合IEC1131-3标准的图形用户界面（GUI）。


、

CPU 314 用于对处理能力和响应速度有很高要求的场合。通过其工作存储器，该CPU也适用于中等规模的应用。