西門子代理商 西門子6ES7953-8LG11-OAAO 西門子6ES7953-8LG11-OAAO

SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),，可滿足中、低端的性能要求,。

模塊化,、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中,、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì),、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 特殊機(jī)械,，
• 紡織機(jī)械,，
• 包裝機(jī)械，
• 一般機(jī)械設(shè)備制造,，
• 控制器制造,，
• 機(jī)床制造，
• 安裝系統(tǒng),，
• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),。

多種性能等級(jí)的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊,，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊,。任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過(guò)使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí),。

SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性,，可最大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)可使用在對(duì)安全要求較高的設(shè)備中,。其可對(duì)立即停車過(guò)程進(jìn)行控制,，因此不會(huì)對(duì)人身,、環(huán)境造成損害。

S7-300F 滿足下列安全要求：

• 要求等級(jí) AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級(jí) SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

另外,，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中,。因此它可以創(chuàng)建一個(gè)全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用,。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程,。

設(shè)計(jì)

S7-300

一般步驟

S7-300自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊,，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用,。

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP,、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU,。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)。
• 用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP),。
• 用于高速計(jì)數(shù),、定位（開(kāi)環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據(jù)要求,，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS),。
• 接口模塊 (IM)，用于多層配置時(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU),。
  通過(guò)分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU),，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行,，并且無(wú)需風(fēng)扇,。
• SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件,。防直接日曬,、雨淋或水濺，在防護(hù)等級(jí)為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí),，可直接在汽車或室外建筑使用,。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。
•  

一個(gè)小小的硬件,，可確保設(shè)備安全地連接至云端,，并且經(jīng)濟(jì)劃算，適于大眾市場(chǎng),。這對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的進(jìn)步,，因?yàn)橹挥写_保高度安全，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)才能充分發(fā)揮其潛力。西門子新研制的數(shù)據(jù)二極管可以阻止在互聯(lián)網(wǎng)上控制各種系統(tǒng),，這對(duì)于關(guān)鍵型基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)者而言至關(guān)重要,。

如火如荼的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營(yíng)者提出了新的要求,。舉例而言,，通過(guò)收集和分析諸如軌道網(wǎng)絡(luò)、電網(wǎng)和生產(chǎn)設(shè)施等系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù),，來(lái)幫助縮短停機(jī)時(shí)間,，從未像現(xiàn)在這樣容易。但另一方面,，襲擊危險(xiǎn)與日俱增，因?yàn)檐壍澜煌ɑA(chǔ)設(shè)施連接至互聯(lián)網(wǎng)甚或云平臺(tái),，讓有可乘之機(jī)非法訪問(wèn)數(shù)據(jù)和系統(tǒng),，從而對(duì)軌道交通造成嚴(yán)重破壞。

硬件助推數(shù)字化進(jìn)程

現(xiàn)在,，西門子新推出的一個(gè)硬件為網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)了各種新的可能性,。西門子的全球研發(fā)部門——西門子中央研究院的IT安全專家Martin Wimmer解釋道，“在此之前,，不可能以這種形式通過(guò)云平臺(tái)來(lái)連接關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,，并提供新的數(shù)字服務(wù)。交通集團(tuán)與我們合作,，研發(fā)出一個(gè)硬件設(shè)備,，可以既安全又經(jīng)濟(jì)可行地實(shí)現(xiàn)這樣的連接。”

大馬德里地區(qū)的Chamartín至Torrejón de Velasco鐵路路段：盡管能夠讀取數(shù)據(jù)并確定信號(hào)塔狀態(tài),，但這并不影響網(wǎng)關(guān)和道岔的安全,。更重要的是它們不會(huì)受到影響。

這種從新的維度確保安全的銀色小盒子,，是一個(gè)數(shù)據(jù)二極管（數(shù)據(jù)捕獲單元,，簡(jiǎn)稱DCU）。它的大小與電腦移動(dòng)硬盤差不多,，雖然它其貌不揚(yáng),，但卻蘊(yùn)含無(wú)窮潛力。DCU通過(guò)單向數(shù)據(jù)通道,，安全地將封閉式網(wǎng)絡(luò)連接至存儲(chǔ)介質(zhì),、服務(wù)器或云平臺(tái)。Wimmer表示,，“這有點(diǎn)像數(shù)據(jù)單行道,。這個(gè)二極管允許我們監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流并記錄所有操作。一般而言，不論未經(jīng)授權(quán)的人員能否看到數(shù)據(jù)流,，都與目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域的安全無(wú)關(guān),。”以信號(hào)塔為例。在本例中,，盡管能夠讀取數(shù)據(jù)并確定系統(tǒng)狀態(tài),，但這并不影響網(wǎng)關(guān)和道岔的安全。由于二極管基于物理原理,，數(shù)據(jù)僅可單向傳輸,，因此，不可能從互聯(lián)網(wǎng)接入二極管,。這樣,，就可以將系統(tǒng)連接至云端。

獲得聯(lián)邦鐵路管理局審批,，在比利時(shí)開(kāi)展試點(diǎn)

在數(shù)據(jù)保密至關(guān)重要的領(lǐng)域,，包括政府機(jī)關(guān)和，已經(jīng)在使用數(shù)據(jù)二極管,。西門子交通集團(tuán)的數(shù)據(jù)二極管研發(fā)合作負(fù)責(zé)人Matthias Seifert指出,，“然而，這些設(shè)備的功能復(fù)雜得多,，因而價(jià)格更為昂貴,。不僅如此，這些系統(tǒng)的供應(yīng)商用來(lái)證明系統(tǒng)安全性的方法十分復(fù)雜,。相比之下,，DCU的安全性淺顯易懂。”聯(lián)邦鐵路管理局已經(jīng)批準(zhǔn)使用新的DCU?，F(xiàn)在,，當(dāng)?shù)聡?guó)客戶向西門子訂購(gòu)信號(hào)塔時(shí)，這個(gè)能夠安全地將它連接至物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備就已經(jīng)安裝完畢,。Seifert補(bǔ)充道,，“我們的DCU比此前市場(chǎng)上的其他同類設(shè)備的價(jià)格低廉得多。”對(duì)于大眾市場(chǎng)產(chǎn)品,，這是一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn),。譬如，在比利時(shí)開(kāi)展的試點(diǎn)項(xiàng)目中,，一個(gè)鐵路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)者使用DCU,，通過(guò)云連接來(lái)監(jiān)測(cè)軌道電路。

Seifert解釋道,，“我們的設(shè)備采用物理原理,。只要將二極管掛到線路上,，就可以監(jiān)測(cè)線路上傳輸?shù)男盘?hào)。”他解釋道,，這是利用線路電感耦合實(shí)現(xiàn)的,。他進(jìn)一步解釋說(shuō)：“它是一個(gè)只能讀取不能寫入的半導(dǎo)體電子設(shè)備。當(dāng)我把它夾到電纜上時(shí),，我可以讀取電流信息,，也就是抽取出1和0。”二極管單向發(fā)送這些數(shù)據(jù),，在客戶系統(tǒng)中,，它的工作方式類似于“以太網(wǎng)分流器”——一種用于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)但不能更改它們的設(shè)備。它沒(méi)有自己的IP地址,，第三方找不到它的位置,。它具有優(yōu)良的抗沖擊和防振性能，可耐受溫度變化,，并且防電磁振蕩,，因而非常適于在惡劣環(huán)境中使用，如列車和工廠等,。

記錄數(shù)據(jù)用于法律用途

Seifert表示安裝也極為簡(jiǎn)便，“可以不為人知地將DCU裝到任何數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)上,，并連接至由一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成的外部評(píng)估系統(tǒng),。拆除或關(guān)閉DCU亦不會(huì)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出?？蛻舻南到y(tǒng)繼續(xù)照常工作,。”因此，他胸有成竹地說(shuō),，DCU也能被用作所謂的入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）：用可控方式高效地掃描網(wǎng)絡(luò)以檢測(cè)異?；驉阂饣顒?dòng)；和司法記錄系統(tǒng)（JRS）：記錄數(shù)據(jù)用于法律用途,。Wimmer補(bǔ)充道,，“取決于我在上游和下游為應(yīng)用加裝多少設(shè)備，它還可以保證數(shù)據(jù)記錄的完整性和保密性,。”

傳統(tǒng)上,，注重安全的領(lǐng)里，網(wǎng)絡(luò)采用防火墻甚或所謂的“氣隙隔離”加以保護(hù),，這意味著它們是*孤立的數(shù)據(jù)孤島,。這兩種解決方案各有缺點(diǎn)。舉例來(lái)講,，電站網(wǎng)絡(luò)使用的氣隙隔離不允許向網(wǎng)絡(luò)外部傳輸任何實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),。因此，現(xiàn)有的豐富數(shù)據(jù)的潛力得不到充分挖掘。而防火墻的缺點(diǎn)則是容易出現(xiàn)配置錯(cuò)誤和后門,。以具備強(qiáng)大的通訊能力和多種功能的機(jī)器為例,，必須經(jīng)常檢查并調(diào)整防火墻的過(guò)濾規(guī)則，因?yàn)樾碌木W(wǎng)絡(luò)威脅層出不窮,。

DCU是典型的專為交通集團(tuán)研發(fā)的特定解決方案,，結(jié)果成為對(duì)于西門子戰(zhàn)略性推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要的、通用型網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用的設(shè)備,。西門子交通集團(tuán)*執(zhí)行官M(fèi)ichael Peter說(shuō)：“多虧數(shù)據(jù)二極管,，用戶不僅能為實(shí)現(xiàn)安全的智能交通作出貢獻(xiàn)，而且可以推進(jìn)能源和工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,。”