浙江西門子200PLC代理商

來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾,，主要由PLC系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響,，數(shù)字地,、模擬地和系統(tǒng)地處理不當(dāng)而相互影響，以及元器件間的相互不匹配使用等,。這屬于PLC制造商對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容,，作為使用者是無法改變的。

②電氣控制柜中使用諸如大功率變頻器和交流接觸器等容易產(chǎn)生干擾的器件,。此類干擾有電路參數(shù)和工作點(diǎn)選擇不當(dāng)而引起的震蕩或波形畸變、快速上升的脈沖源以及在信號(hào)傳送時(shí)阻抗的不匹配,、器件的物理噪聲（如元件熱噪聲,、觸點(diǎn)熱電勢等）。

③由于元器件布局不合理造成的內(nèi)部信號(hào)相互串?dāng)_,。如線路中存在的電容性元件引起的寄生振蕩以及由于電路邏輯設(shè)計(jì)和系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)不合理所產(chǎn)生的干擾,。

（2）來自電氣控制柜外部的干擾

①來自電源的干擾。由于PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電,，因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,，如高壓斷路器、隔離開關(guān),、大容量變壓器等的影響,，大型電力設(shè)備起停和交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波，各種電氣設(shè)備（電動(dòng)機(jī),、空氣開關(guān)等）,、電焊機(jī)及電力系統(tǒng)的短路故障等，都通過輸電線路傳到電源原邊,。PLC電源通常采用隔離電源,，但制造工藝等因素使其隔離性并不理想。由于分布電容的存在,，隔離是不可能的,。

②來自信號(hào)線引入的干擾。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)線除了傳送各類有效的信息之外,，還會(huì)受到空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾,。這類干擾信號(hào)會(huì)引起PLC的I/O信號(hào)工作異常。

③來自接地系統(tǒng)的干擾,。由地線侵入的靜電耦合或電磁耦合可對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,。在PLC控制系統(tǒng)中，由于各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均,，不同接地點(diǎn)間存在地電位差,，引起地環(huán)路電流，形成共模噪聲,，影響系統(tǒng)正常工作,。此外，屏蔽層,、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,，通過屏蔽層與芯線之間的耦合干擾信號(hào)回路,。若系統(tǒng)地與其他接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布,，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作,。正確的接地既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾,。錯(cuò)誤的接地不僅會(huì)引入干擾信號(hào),，接地線本身還會(huì)成為天線向外輻射噪聲，干擾PLC控制系統(tǒng)的正常工作,。

④按鈕,、繼電器等工作時(shí)觸點(diǎn)間產(chǎn)生的電弧、靜電產(chǎn)生的火花放電,、外界的高頻加熱器,、高頻淬火設(shè)備、雜亂的無線電波信號(hào)等帶來的干擾等,。

（3）其他干擾

①雷擊造成的過電壓和過電流,。

②溫度變化引起的接觸電阻的變化。

③機(jī)械振動(dòng),。

2.干擾途徑

PLC控制系統(tǒng)受到干擾的主要途徑有電源線,、輸入/輸出線和空間傳播等。電源受干擾后,，PLC控制系統(tǒng)的供電質(zhì)量變差,，會(huì)引起PLC控制失靈。輸入/輸出線受干擾后，會(huì)出現(xiàn)輸入/輸出控制,?？罩懈蓴_主要以電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)形式使PLC的CPU出現(xiàn)誤操作。

控制系統(tǒng)中的抗干擾措施

PLC控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有重要地位,，在實(shí)際設(shè)計(jì)中,，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和應(yīng)用環(huán)境的具體條件，靈活地選擇行之有效的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)和抗干擾措施,，全面,、合理地考慮系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)，從總體上提高系統(tǒng)的抗*力和可靠性,。

PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問題,，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制干擾,，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析,。在實(shí)際開發(fā)過程中，應(yīng)充分考慮到對(duì)PLC的各種不利因素,，在硬件,、軟件的設(shè)計(jì)和安裝中采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，才能保證控制系統(tǒng)安全,、可靠地運(yùn)行,。

要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，針對(duì)干擾產(chǎn)生的原因,，必須從設(shè)計(jì)階段就采取相應(yīng)的抑制措施，常見的措施有提高裝置和系統(tǒng)的抗*力,、抑制干擾源,、切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑等，基本的抗干擾措施如表1所示,。

工程設(shè)計(jì)人員僅僅了解抗干擾的原則,，掌握抗干擾的基本措施還不夠，許多情況下干擾源對(duì)系統(tǒng)的干擾不是那么明顯,，應(yīng)綜合考慮各方面的因素,，在實(shí)踐中不斷總結(jié)。在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中通常采用的主要抗干擾措施有：

（1）選擇抗*力強(qiáng)的產(chǎn)品

在控制系統(tǒng)的設(shè)備選型階段,，考慮到各廠家PLC抗干擾性能的優(yōu)劣,，選型時(shí)就需選擇有較高抗*力的產(chǎn)品，其包括了電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility,，EMC）,，尤其是抗外部干擾的能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的PLC,。其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠家給出的抗干擾指標(biāo),，如共模抑制比,、差模抑制比,、耐壓能力、允許在多大電場強(qiáng)度和多高頻率的磁場強(qiáng)度環(huán)境中工作等,。另外的方法是考察該型號(hào)PLC在類似工作環(huán)境中的使用情況,。

（2）采用性能好的電源，抑制電網(wǎng)干擾

在PLC控制系統(tǒng)中,，電源占有極重要的地位,。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU電源、I/O電源等）,、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入,。PLC系統(tǒng)的供電電源一般都采用隔離性能較好的電源，變送器的電源及與PLC有直接電氣連接的儀表的供電電源應(yīng)選擇分布電容小,、抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的產(chǎn)品,，以減少對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾。

此外,，PLC電源要與整個(gè)供電系統(tǒng)的動(dòng)力電源分開,，一般在進(jìn)入PLC系統(tǒng)時(shí)加屏蔽隔離變壓器。屏蔽隔離變壓器的次級(jí)側(cè)至PLC系統(tǒng)間必須采用不小于2mm2的雙絞線,。屏蔽體一般位于一、二次側(cè)兩線圈之間并與大地連接,，這樣就可消除線圈間的直接耦合,。另外，電源諧波比較嚴(yán)重時(shí),，可在隔離變壓器前面加濾波器來消除電源的大部分諧波,。必要時(shí)可在供電的電源線路上接入低通濾波器，以濾去高頻干擾信號(hào),。濾波器應(yīng)放在隔離變壓器之前，即先濾波后隔離,。分離供電系統(tǒng)，將控制器,、I/O通道和其他設(shè)備的供電采用各自的隔離變壓器分離開來,，也有助于抗電網(wǎng)干擾。 （3）電纜的選擇和敷設(shè)

PLC控制系統(tǒng)的線路中有電源線,、輸入/輸出線,、動(dòng)力線和接地線，布線不當(dāng)則會(huì)造成電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)等干擾,，因此必須按照特定的要求布線。動(dòng)力電纜為高壓大電流線路,，PLC系統(tǒng)的配線靠近時(shí)會(huì)受到干擾,，因此布線時(shí)要將PLC的輸入/輸出線與其他控制線分開，不要共用一條電纜,。開關(guān)量信號(hào)線與模擬量信號(hào)線也應(yīng)分開布線,，而且后者應(yīng)采用屏蔽線，并且將屏蔽層接地,。數(shù)字傳送線也要采用屏蔽線,，并且要將屏蔽層接地。外部布線時(shí)應(yīng)將控制電纜,、動(dòng)力電纜,、輸入/輸出線分開且單獨(dú)布線,，相互之間一般應(yīng)保持30cm以上的間距,。當(dāng)實(shí)際情況只能允許在同一線槽布線時(shí)，就用金屬板把控制電纜,、動(dòng)力電纜,、輸入/輸出線間隔開來并屏蔽，金屬板還必須接地,。隔離變壓器二次側(cè)的電源線要采用2mm2以上的銅芯聚氯乙烯絕緣雙絞軟線,。經(jīng)過這樣處理的電源線、輸入/輸出線與動(dòng)力線就可以減少外界磁場及相互之間的干擾,。

（4）安裝中的抗干擾措施

PLC控制系統(tǒng)所處的環(huán)境對(duì)其自身的抗干擾也有一定的關(guān)系，因此在安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面,。

①濾波器,、隔離穩(wěn)壓器應(yīng)設(shè)在PLC控制柜的電源進(jìn)線口處，不讓干擾進(jìn)入控制柜內(nèi),，或盡量縮短進(jìn)線距離,。

②PLC控制柜應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓柜、大動(dòng)力設(shè)備和高頻設(shè)備,。

③PLC要盡可能遠(yuǎn)離繼電器之類的電磁線圈和容易產(chǎn)生電弧的觸點(diǎn),。

④PLC要遠(yuǎn)離發(fā)熱的電氣設(shè)備或其他熱源，并放在通風(fēng)良好的位置上。

⑤PLC的外部要有可靠的防水措施,，以防止雨水進(jìn)入,，造成機(jī)器損壞。

（5）正確選擇接地點(diǎn),，完善接地系統(tǒng)

接地的目的通常有兩個(gè),，一是為了安全，二是為了抑制干擾,。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一,。

系統(tǒng)接地方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地3種,。PLC控制系統(tǒng)屬于高速低電平控制裝置,，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1MHz,，所以PLC控制系統(tǒng)的接地線一般采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地的方式，單獨(dú)接地,，也可以與其他設(shè)備公共接地,，但嚴(yán)禁與其他設(shè)備串連接地。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式,，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極,。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地的方式,，即用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點(diǎn),，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于20mm2的銅導(dǎo)線,，總母線使用截面大于60mm2的銅排,。接地極的接地電阻應(yīng)小于2Ω，接地極埋在距建筑物10～15m遠(yuǎn)處,，而且PLC系統(tǒng)的接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備的接地點(diǎn)相距10m以上,。

信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地,，不接地時(shí)應(yīng)在PLC側(cè)接地,。信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,，一定要避免多點(diǎn)接地,。多個(gè)測點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好,，并經(jīng)絕緣處理,。連接接地線時(shí),，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①PLC控制系統(tǒng)單獨(dú)接地。

②PLC系統(tǒng)的接地端是抗干擾的中性端子,，正確接地可以有效消除電源系統(tǒng)的共模干擾,。

③PLC系統(tǒng)的接地線至少用20mm2的接地線，以防止感應(yīng)電的產(chǎn)生,。

④輸入/輸出信號(hào)電纜的屏蔽線應(yīng)與接地端子連接,，且接地良好。

（6）外圍設(shè)備干擾的抑制

①PLC輸入/輸出端子的保護(hù)

當(dāng)輸入信號(hào)源為感性元件,，輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載為感性元件時(shí),，對(duì)于直流電路應(yīng)在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。對(duì)于交流電路,，應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路,。其作用是為了防止在感性輸入或輸出電路斷開時(shí)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢或浪涌電流對(duì)PLC輸入/輸出端和內(nèi)部電源的沖擊，若PLC的驅(qū)動(dòng)元件主要是電磁閥和交流接觸器線圈,，應(yīng)在PLC輸出端與驅(qū)動(dòng)元件之間增加光電隔離的過零型固態(tài)繼電器,。

②輸入/輸出信號(hào)的防錯(cuò)

當(dāng)輸出元件為雙向晶閘管或晶體管而外部負(fù)載又很小時(shí)，因?yàn)檫@類輸出元件在關(guān)斷時(shí)有較大的漏電流,，使輸入電路和外部負(fù)載電路不易關(guān)斷,，導(dǎo)致輸入/輸出信號(hào)的錯(cuò)誤，為此應(yīng)在這類輸入/輸出端并聯(lián)旁路電阻,，以減小PLC的輸入電流和外部負(fù)載上的電流,。

③漏電流

當(dāng)采用接近開關(guān)、光電開關(guān)等直流兩線式傳感器輸入信號(hào)時(shí),，若漏電流較大,，應(yīng)考慮由此而產(chǎn)生的誤動(dòng)作，使PLC輸入信號(hào)不能關(guān)斷,。一般在PLC的輸入端子上接一旁路電阻,，以減少輸入阻抗。同樣用雙向晶閘管輸出時(shí),，為避免漏電流等原因引起的輸出元件關(guān)斷不了,，也可以在輸出端并聯(lián)一旁路電阻。

④浪涌電壓

在PLC觸點(diǎn)（開關(guān)量）輸出的場合,，不管PLC本身有無抗干擾措施,，都應(yīng)采用RC吸收回路（交流負(fù)載）或并接續(xù)流二級(jí)管（直流負(fù)載），以吸收感性負(fù)載產(chǎn)生的浪涌電壓,。

⑤沖擊電流

用晶體管或雙向晶閘管輸出模塊驅(qū)動(dòng)白熾燈之類的負(fù)載時(shí),，為保護(hù)輸出模塊,，應(yīng)在PLC輸出端并接旁路電阻或與負(fù)載串聯(lián)限流電阻,。

（7）電磁干擾的抑制

根據(jù)干擾模式的不同,，PLC控制系統(tǒng)的電磁干擾分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差,，主要由電網(wǎng)串入,、地電位差及空間電磁輻射等在信號(hào)線上感應(yīng)的電壓疊加所形成。共模電壓有時(shí)較大,，特別是采用隔離性能差的配電器供電時(shí),，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V以上,。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,，直接影響測控信號(hào)，造成元器件損壞（這是PLC系統(tǒng)I/O模塊損壞率較高的主要原因）,。這種共模干擾可為直流,，也可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓,，主要由空間電磁場在信號(hào)間的感應(yīng)以及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,。這種電壓疊加在信號(hào)上，直接影響測量與控制精度,。為了保證PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)環(huán)境中免受或減少電磁干擾,，一般采用隔離和屏蔽的方法。

浙江省西門子（中國）總代理商

西門子PLC模塊

西門子PLC產(chǎn)品的種類繁多,。PLC的型號(hào)不同,對(duì)應(yīng)著其結(jié)構(gòu)形式,、性能、容量,、指令系統(tǒng),、編程方式、價(jià)格等均各不相同,適用的場合也各有側(cè)重,。因此,合理選用PLC,對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義,。

西門子PLC機(jī)型的選擇西門子PLC的選擇主要應(yīng)從PLC 的機(jī)型、容量,、I/O模塊,、電源模塊、特殊功能模塊,、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮,。PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭的性能價(jià)格比,。選擇時(shí)應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式,安裝方式的選擇,相應(yīng)的功能要求,響應(yīng)速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機(jī)型盡量統(tǒng)一等因素,。

一、合理的結(jié)構(gòu)型式PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式,。整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜,且體積相對(duì)較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中,；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I/O點(diǎn)數(shù),、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng),。

二,、安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式,。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快,、成本低；遠(yuǎn)程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近,連線短,但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I/O電源,；多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制,又要相互的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊,。

三、相應(yīng)的功能要求一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算,、定時(shí),、計(jì)數(shù)等功能,對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。對(duì)于以開關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運(yùn)算,、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC,。對(duì)于控制較復(fù)雜,要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算 、閉環(huán)控制,、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度,選用中檔或高檔PLC,。但是中、高檔PLC價(jià)格較貴,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合,。

四,、響應(yīng)速度要求PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí),則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,可選用具有高速I/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等,。

五,、系統(tǒng)可靠性的要求對(duì)于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng),應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng),。

六,、機(jī)型盡量統(tǒng)一一個(gè)企業(yè),應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：1)機(jī)型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理,。2)機(jī)型統(tǒng)一,其功能和使用方法類似,有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高,。3)機(jī)型統(tǒng)一,其外部設(shè)備通用,資源可共享,易于聯(lián)網(wǎng)通信,配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)

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西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器簡介：產(chǎn)品包括LOGO,、S7-200、S7-1200,、S7-300,、S7-400等，具備體積小,、速度快,、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，PLC可分為微型PLC（如S7-200）,，小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中,、高性能要求的PLC（如S7-400）等。PLC采用梯形圖,、布爾助記符,、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言,，其不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件,，編程簡單，有較高的易操作性,，能自動(dòng)診斷,，維修容易。

西門子PLC浙江（中國）*總代理商（合作伙伴）

2.詳細(xì)介紹：

1．S7-200PLCS7-200PLC是超小型化的PLC,，它適用于各行各業(yè),，各種場合中的自動(dòng)檢測、監(jiān)測及控制等,。S7-200PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行,，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用,。

2．S7-300PLCS7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)

的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng),。與S7-200PLC比較,，S7-300PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速的指令運(yùn)算速度,；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算,；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值,；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少,。

3. 人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù),，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送,；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常,、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換,，等等）,；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密,，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改,；S7-300PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出,，當(dāng)鑰匙拔出時(shí),，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序,。具備強(qiáng)大的通信功能,，S7-300PLC可通過編程軟件Step7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易,、簡單,。

數(shù)字通訊技術(shù)使得生產(chǎn)過程日益互聯(lián)互通，但也由此招來了網(wǎng)絡(luò)犯罪,。西門子*研究院IT安全技術(shù)領(lǐng)域,，正在研發(fā)能夠防御網(wǎng)絡(luò)犯罪的*解決方案，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格測試,，包括由西門子自有團(tuán)隊(duì)發(fā)動(dòng)襲擊,。

IT犯罪日益猖獗。曾主要限于攻擊個(gè)人網(wǎng)民的網(wǎng)絡(luò)犯罪,，逐漸對(duì)工業(yè)界和商界構(gòu)成重大威脅,，網(wǎng)絡(luò)襲擊和工業(yè)間諜活動(dòng)造成的損失，每年已高達(dá)數(shù)十億美元,。許多工業(yè)企業(yè)都擔(dān)心,，隨著數(shù)字技術(shù)的普及，整條產(chǎn)業(yè)鏈上的機(jī)器和設(shè)備互聯(lián)互通日益緊密,，這會(huì)引起額外的重大安全風(fēng)險(xiǎn),。但是，為了加快生產(chǎn)速度，提高靈活性,，同時(shí)保持高成本效益,，企業(yè)不得不將過去在很大程度上自成一體的設(shè)施改造為開放式生產(chǎn)系統(tǒng)。為化解困境,，西門子已有解決方案：如果工業(yè)界采用*的,、整體性安全概念，風(fēng)險(xiǎn)就是可控的,。為此,，西門子在西門子*研究院設(shè)立了IT安全技術(shù)領(lǐng)域，這支IT專家小組,，專門為西門子各業(yè)務(wù)部門研發(fā)全面的安*方案。

系統(tǒng)地解決漏洞

“過去,，門禁和警報(bào)系統(tǒng)保護(hù)著工廠,。如今則是另一種情形，工業(yè)安全專家的首要任務(wù)是比行動(dòng)更迅速,，搶先發(fā)現(xiàn)安全漏洞,。”IT安全專家Klaus Lukas如是說。

他的ProductCert小組——IT安全技術(shù)領(lǐng)域的組成部分之一——專門解決公司內(nèi)部及外部報(bào)告的西門子產(chǎn)品安全漏洞,。Lukas指出,，“西門子各業(yè)務(wù)部門的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要求我們快速響應(yīng),，消除這些威脅,。”這樣一來，如果發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn),，他的團(tuán)隊(duì)將立即通知客戶,，并盡快研發(fā)出解決方案彌補(bǔ)漏洞。

與此同時(shí),，這支團(tuán)隊(duì)與一個(gè)安全專家網(wǎng)絡(luò)保持密切接觸,。Lukas表示，“這一點(diǎn)*,，不僅是為了建立相互信任的基礎(chǔ),，也是為了擴(kuò)展我們自身的知識(shí)范圍。”因此,，他的團(tuán)隊(duì)成員也參加重要的會(huì)議和IT活動(dòng),，以便與來自這個(gè)領(lǐng)域的其他人士交流。譬如,，在BlackhatUSA和DefCon等會(huì)議上,，研究人員將發(fā)表他們的發(fā)現(xiàn)。

掃描數(shù)據(jù)，查找異常

IT經(jīng)理必須迅速發(fā)現(xiàn)漏洞并采取對(duì)策,。

另一個(gè)構(gòu)成IT安全的重要部分是一個(gè)能夠近乎實(shí)時(shí)地查明網(wǎng)絡(luò)襲擊的監(jiān)測系統(tǒng),。Heiko Patzlaff博士表示，“總體而言,，發(fā)現(xiàn)襲擊的速度還不夠快,。惡意程序一旦侵入系統(tǒng)，它能從容地查找數(shù)據(jù)并達(dá)成目標(biāo),，不論是竊取數(shù)據(jù)還是操縱數(shù)據(jù),。”監(jiān)控系統(tǒng)旨在改善這種狀況。他補(bǔ)充道,，“我們正在研發(fā)能夠掃描數(shù)據(jù)流異常的算法,。”譬如，日間或夜間非正常時(shí)刻,，發(fā)生大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移,，可能表明受到襲擊。同樣,，莫名其妙連續(xù)執(zhí)行無數(shù)次的命令,，也可能表明遭遇到了襲擊?；蛘?，如果僅白天工作的用戶突然在夜間登錄，這也可能是網(wǎng)絡(luò)襲擊的信號(hào),。Patzlaff指出,，“每個(gè)IT系統(tǒng)都有其自身的常規(guī)和行為模式，因此,，必須根據(jù)這些特點(diǎn)來調(diào)整線索搜索,。”監(jiān)測系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)異常，將自動(dòng)通知安全中心,。他說：“安全中心的IT安全專家,，將分析入侵企圖并采取對(duì)策。”

西門子*研究院研發(fā)出有助于識(shí)別危險(xiǎn)襲擊的監(jiān)測服務(wù),。

預(yù)測表明,，未來的挑戰(zhàn)將是多么艱巨。隨著“工業(yè)4.0”信息物理融合技術(shù)的日益普及,，終不是成百上千,，而是數(shù)以億計(jì)的機(jī)器、系統(tǒng),、傳感器和單獨(dú)產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)相互通訊,。

實(shí)時(shí)識(shí)別襲擊模式

還有一個(gè)重要的構(gòu)成IT安全的組成部分是通過監(jiān)測設(shè)施運(yùn)行環(huán)境來檢測襲擊,，如制造工廠或電站等。Martin Otto博士帶領(lǐng)的CERT研究小組,，正在研發(fā)新的解決方案,，以支持安全專家盡早發(fā)現(xiàn)這些襲擊并成功地抵御襲擊。舉例來講,，CERT每天都要調(diào)查和分析新的襲擊模式,，并與其他部門合作，研發(fā)有效對(duì)策和檢測方法,，大幅降低襲擊風(fēng)險(xiǎn),。Otto解釋道，“有了這樣的網(wǎng)絡(luò)安全智能,，我們可以理解當(dāng)前的威脅形勢,，更加有的放矢地保護(hù)我們的系統(tǒng)和客戶。”

CERT和ProductCERT的專家也在研發(fā)能夠獨(dú)立識(shí)別新的襲擊模式,，并生成識(shí)別方法的新技術(shù),。此外，研究人員也在研究如何提高運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)抵御襲擊的能力,，避免發(fā)生故障,。

燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)必須實(shí)時(shí)分析,，數(shù)據(jù)發(fā)送之前必須加密,。

機(jī)器ID核查

工業(yè)領(lǐng)域需要特殊安*方案。譬如,，一個(gè)想法是讓機(jī)器先“表明身份”,，然后才能相互交換數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫,。Hendrik Brockhaus說：“這將提升IT基礎(chǔ)設(shè)施的防御能力,。”在西門子IT安全技術(shù)領(lǐng)域，他的團(tuán)隊(duì)為西門子交通集團(tuán)裝配了一個(gè)試點(diǎn)系統(tǒng),，用于展示這種類型的機(jī)器ID系統(tǒng)如何工作,。Brockhaus*將公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）用于工業(yè)設(shè)施，并利用數(shù)字證書來驗(yàn)證機(jī)器,、傳感器或組件的真實(shí)性,。譬如，在試點(diǎn)系統(tǒng)環(huán)境中,，如果控制系統(tǒng)向現(xiàn)場設(shè)備的控制單元發(fā)送切換指令,，那么，控制系統(tǒng)和控制單元雙方都要根據(jù)PKI證書來確認(rèn)對(duì)方身份屬實(shí),，且沒有襲擊企圖,。PKI證書由按很高安全標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的“授信中心”發(fā)放，因而確保PKI證書的可信度。

從事研究服務(wù)的

西門子IT安全技術(shù)領(lǐng)域的另一支團(tuán)隊(duì),，也參與防御網(wǎng)絡(luò)襲擊,。西門子內(nèi)部故意找標(biāo)準(zhǔn)軟件的漏洞進(jìn)行攻擊。為了理解使用的方法,，這個(gè)部門設(shè)置了所謂的“蜜罐”,。蜜罐指的是那些專門尋找的漏洞。當(dāng)然,，蜜罐并不位于真實(shí)的IT系統(tǒng)中,。相反，它模擬一個(gè)軟件,、網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器,，僅僅引導(dǎo)相信他是在襲擊真正的系統(tǒng)。通過這種方式細(xì)致地分析的襲擊方法,，西門子可以提升網(wǎng)絡(luò)安全智能,，增強(qiáng)西門子解決方案的防御攻擊能力。”

與此同時(shí),，除IT基礎(chǔ)設(shè)施和西門子產(chǎn)品之外,，IT安全專家也會(huì)*審視該部門的自有解決方案。只有這樣,，才能看出IT安全專家樹立的保護(hù)墻是否足夠高,，以及安全檢查點(diǎn)是否足夠嚴(yán)格。

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來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾,，主要由PLC系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的電磁輻射產(chǎn)生,，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，數(shù)字地,、模擬地和系統(tǒng)地處理不當(dāng)而相互影響,，以及元器件間的相互不匹配使用等。這屬于PLC制造商對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容,，作為使用者是無法改變的,。