西门子工业S7-200经销总代理商SIMATIC S7-1500 的所有 CPU 变量都具有强大跟踪功能，可实现驱动装置和控件的高效调试和快速优化。SIMATIC S7-1500 控制器还支持以下功能：• 通过以太网/PROFINET 进行数据通信• 通过 PROFIBUS 进行数据通信• HMI 通信• 通过 OPC 进行通信• Web 服务器，工艺功能，系统诊断，集成保护功能• 使用 F-CPU 时，还支持安全模式• 使用 S7-1500 R/H CPU 时：冗余• 使用 T-CPU 时：扩展运动控制功能5.4.1 各 CPU 的功能特性SIMATIC S7-1500 可集成各种类型的 CPU，可通过 I/O、通信和工艺功能模块进行扩展。如果 CPU 1511-1 PN 的存储器和性能对于应用足够，但仍需要更多通信接口，也可通过支持工业以太网、PROFINET 和 PROFIBUS 的通信模块对 CPU 进行扩展。还提供支持串行通信的模块。安全性要确保工厂的故障安全运行，需要编程 SIMATIC S7-1500 的 F-CPU。此时，需要在 TIAPortal 中安装选件包“STEP 7 Safety Advanced”。与 TIA Portal 一起使用时，F-CPU 可将各种故障安全系统完美集成到工程组态环境中；一个控制器、一个通信系统、一个标准/故障安全自动化的工程组态系统：• 集成安全技术• 相关指令已通过德国技术监督组织认证，适用于各种安全应用• 集成安全相关功能，安全等级可达 SIL 3 (IEC 61508:2010) 或 PL e 和类别 4（符合ISO 13849-1:2015 或 EN ISO 13849-1:2015）• 标准自动化系统和安全自动化系统采用统一的工程组态方式• 通过 STEP 7 Safety 中的 F 更改历史来简单记录安全相关的更改• 标准程序变更后，可对安全程序进行验收，也可对安全程序进行非更新性验收

国际化工业自动化科技产品供应商，西门子G120、G120C V20 变频器； S120 V90 伺服控制系统；6EP电源；电线；电缆；

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图 5-17 带访问保护的生产单元特性：系统的启动仅适用于解锁的紧急停止、关闭的防护门和激光扫描仪的自由保护区域。激活急停后，打开防护门或寻址保护区域，需要用户确认来再次重启生产操作。对 F-CPU 和安全程序的访问保护对于生产操作至关重要。解决方案：在 PROFINET IO 上的分布式 I/O 系统 ET 200SP 中使用具有故障安全模块的 SIMATIC S7-1500 F-CPU。F 模块 ET 200SP 接管紧急停止连接系统、防护门的监视、访问区域的监视、电机和用户确认。在 STEP 7 中执行相关编程。在 CPU 中运行安全程序。SIMATIC Safety Integrated 具有以下优势：• 在 TIA Portal 中使用 SIMATIC STEP 7 Safety Advanced 进行工程组态，与标准和故障安全自动化任务相同的工程组态和运行概念• 在安全程序的安全系统库中，将经德国技术监督协会认证的说明书用于防护门、紧急停止、监控反馈回路和用户确认等，可节省时间并降低错误率• 通过 PROFINET 和 PROFIBUS 简单连接 PROFIsafe 设备• 为了确保 IT 信息安全，还可为 F-CPU 和安全程序额外设置密码保护。• 集成系统诊断中的集成更多信息有关“集成安全功能”的详细说明，请参见编程和操作手册《SIMATIC Safety - 组态和编程》中的“SIMATIC Safety - 组态和编程信息安全信息安全即为保护运动控制系统，防止数据损坏、窃取和人为错误。保护功能要建立安全网络，SIMATIC S7-1500 自动化系统提供了集成安全解决方案：表格 5- 5 保护功能概述保护功能 说明保护机密的组态数据 保护机密的 CPU 组态数据完整性保护 CPU 标配完整性保护功能。这有助于检测到可能的篡改：• SIMATIC 存储卡上的工程组态数据中；另请参见下一节中有关 SIMATIC 存储卡完整性保护（自 CPU 固件版本 V3.1 起）的信息• 在 TIA Portal 与 CPU 之间传输的工程组态数据• 在 HMI 系统与 CPU 之间传输的工程组态数据• 加密固件专有技术保护 通过密码功能，保护系统防止未经授权的访问和算法修改保护功能 说明防拷贝保护 通过绑定 SIMATIC 存储卡上各个块和原存储卡序列号，保护系统防止程序复制本地用户管理（固件版本V3.1 及更高版本）用户、角色和 CPU 功能权限的管理方式（用户管理和访问控制，UMAC）已改进。通过本地用户管理，可在 TIA Portal 的项目用户和角色编辑器中管理所有项目用户及其权限（例如访问权限）。访问保护（固件版本V3.0 及以下版本）使用授权级别防止未经授权的组态更改锁定 CPU 在前盖上使用密封装置或锁具，保护系统防止未授权的访问有关 SIMATIC 自动化系统中信息安全机制的更多信息SIMATIC 存储卡完整性保护，CPU 固件版本 V3.1 或更高版本对于固件版本为 V3.1 或更高版本的 CPU，SIMATIC 存储卡的完整性保护依赖于密码来保护在 CPU 组态期间分配的机密组态数据。因此，SIMATIC 存储卡的使用有以下变化：• 通过拖放操作将 CPU 传送到读卡器/USB 存储设备：对于固件版本为 V3.1 及更高版本的 CPU，需要输入要使用 SIMATIC 存储卡的 CPU 的密码。如果输入的密码不正确，CPU 上电后将不会启动，并会将 SIMATIC 存储卡的内容报告为故障状态。• 从读卡器/USB 存储设备插入 CPU：为了能够验证 STEP 7 中所包含组态的完整性，必须输入从中下载项目的 CPU 的密码。在这种情况下，STEP 7 会检查 SIMATIC 存储卡上的数据，并报告可能的损坏。可选择输入密码。如果不想使用完整性检查，则无需输入密码（恢复项目）。保护功能的优点和客户收益上述保护功能可帮助客户资产不受未授权访问和修改，从而帮助其确保工厂可用性的安全。如今，通过企业内部网或公共网络以加密形式将数据传送到外部计算机变得越来越重要。在 STEP 7 V14 及以上版本中，固件版本为 V2.0 及更高版本的 SIMATIC S7-1500 CPU 和ET 200 CPU 支持 Internet PKI (RFC 5280) 功能。从而，支持安全通信的组态与应用。例如：• 超文本安全传输协议 (HTTPS)• 开放式用户安全通信• 采用 OPC UA 进行安全通信公钥基础设施 (PKI) 可签发、发布和检查数字证书。对于 S7-1500 CPU，可在 STEP 7 的CPU 属性中为各种应用创建不同的证书。如，开放式用户安全通信 TLS 证书、Web 服务器证书和 OPC UA 证书。借助 STEP 7 和 WinCC（自版本 V17 起），固件版本为 2.9 的 SIMATIC S7-1500 CPU 和 ET200 CPU 支持创新和标准化安全 PG/PC 及 HMI 通信（简称为安全 PG/HMI 通信）。通信处理器中的安全功能通信处理器支持安全功能，如通过防火墙进行访问保护，通过 VPN、FTPS、HTTPS、SNMPv3 和安全 NTP 防止数据篡改。更多信息有关上述保护功能的更多信息，请参见“保护 (页 286)”部分和 STEP 7 在线帮助。西门子产品和解决方案仅仅只是整套信息安全理念的一部分。请注意有关“工业信息安全益集成式系统诊断具有以下优势：• 诊断始终与工厂的实际状态相同。系统还可在 CPU 的 STOP 模式下进行诊断。• 统一的显示理念可实现高效错误分析。• 发现错误后立即判断错误来源可加快调试速度并Zui大限度地缩短生产停机时间。• 通过组态诊断事件，根据自动化任务的需求定制诊断功能。5.4.7 跟踪SIMATIC S7-1500 CPU 具有集成跟踪功能，可实现驱动装置的高效调试、优化以及闭环控制。跟踪功能根据可设置的触发条件记录 CPU 变量。例如，变量为 CPU 的驱动参数或系统和用户变量。可以使用 STEP 7 显示和评估保存的记录结果。通过实时跟踪可视化整个过程，可以在调试和维修期间识别系统中的偶发事件。：跟踪功能优化了包装机的调试自动化任务：设备以什么速度可以达到Zui大生产率？如何快速确定zuijia设置？包装机确保将 ECG 电极快速可靠地包装在由传送带装载和卸载的旋转台上。特性：填充后是用于进一步运输包装电极的正确时间。为此，光栅用于跟踪电极的位置。解决方案：SIMATIC S7-1500 CPU 的跟踪功能在短时间内将所选信号的准确顺序可视化。它支持调试工程师找到jingque的光栅位置以及皮带与旋转台的zuijia速度。跟踪记录作为设备项目的一部分提供给客户。发生故障时，用户会识别出是否是基本设置的更改导致了故障。此外，跟踪记录作为“测量”存储在 SIMATIC 存储卡上，Zui多可以对 999 条跟踪记录进行评估。优点和客户收益跟踪功能具有以下优势：• 由于 CPU 中的信号可用，可轻松实现经济有效的评估• 监视高度动态过程• 同时支持多达 8 个独立的跟踪作业• 在 .csv 文件中记录较长时间内多达 64 个不同变量的各个周期 → 长期跟踪。• 在独立的 CPU 存储区中记录，便于定位偶发错误• 多种触发器选项• 多种缩放和光标测量功能• 在 SIMATIC 存储卡上保存跟踪记录• 导出测量结果，例如用于用户特定的处理项目轨迹项目轨迹包括多个设备的轨迹组态并且会跨设备记录信号。通过可由任何设备触发的全局触发器进行同步。在接收全局触发器信号后，具有有效项目轨迹组态的设备开始记录。