6ES7215-1AG40-0XB0參數(shù)詳細(xì)

S7-1500 PLC中有兩種電源可供選擇，系統(tǒng)電源和負(fù)載電流電源。

    主要給大伙分享的關(guān)于西門(mén)子S7-1500PLC中如何去選擇電源，并且有哪倆種電源可供選擇。又該怎樣去區(qū)分系統(tǒng)電源和負(fù)載電流電源，此次文中將會(huì)做詳細(xì)的講解！

系統(tǒng)電源 (PS)

    系統(tǒng)電源為背板總線(xiàn)提供內(nèi)部所需的系統(tǒng)電壓。這種系統(tǒng)電壓將為模塊電子元件和  LED  指示燈供電。 CPU或者接口模塊未連接到 24 VDC 負(fù)載電流電源時(shí)，系統(tǒng)電源還可以為其供電。

負(fù)載電流電源 (PM)

    負(fù)載電流電源未連接到背板總線(xiàn)，給模板的輸入輸出回路供電。此外，可以根據(jù)需要使用負(fù)載電流電源為 CPU 和系統(tǒng)電源提供 24 VDC 電壓。在通過(guò)系統(tǒng)電源為背板總線(xiàn)提供電壓時(shí)，還可選擇為 CPU 提供 24 VDC 電壓。

    在這種情況下可以為每個(gè)CPU組態(tài)多8個(gè)輸入/輸出模塊。但是需要在 STEP7 (TIA Portal) 中確認(rèn)電源容量是否夠用，例如對(duì) CPs 和 CMs，需要額外再加電源。

下面的三個(gè)表格給出了為模板供電的可能配置方式。

1、只通過(guò) CPU 給背板總線(xiàn)供電

    通過(guò)負(fù)載電流電源向 CPU 提供 24 VDC 電壓。CPU 的參數(shù)分配： STEP 7 的“常規(guī)"(General)  選項(xiàng)卡內(nèi)“屬性"(Properties navigation)  區(qū)域?qū)Ш街校x擇“連接電源電壓  L+" (Connection to supply voltage L+) 選項(xiàng)，以便 STEP 7 可以正確進(jìn)行供電平衡計(jì)算。

2、只通過(guò)系統(tǒng)電源給背板總線(xiàn)供電

    位于 CPU 左側(cè) 0 號(hào)槽的系統(tǒng)電源通過(guò)背板總線(xiàn)為 CPU 供電。CPU 的參數(shù)分配：在 STEP 7 的“常規(guī)"(General)  選項(xiàng)卡內(nèi)“屬性"(Properties navigation)  區(qū)域?qū)Ш街校x擇“未連接電源電壓  L+"(No connection to supply voltage L+)  選項(xiàng)，以便 STEP 7 可以正確進(jìn)行供電平衡計(jì)算。

3、通過(guò) CPU 和系統(tǒng)電源給背板總線(xiàn)供電

    向系統(tǒng)電源提供允許的電源電壓，并通過(guò)負(fù)載電流電源向 CPU 提供 24 VDC 電壓。CPU 的參數(shù)分配同條。在 CPU 右側(cè)的插槽中，多插入 2 個(gè)系統(tǒng)電源(電源段)。

2019 BlackHat USA會(huì)議上

，安全研究員Sara Bitan指出西門(mén)子PLC新的通信協(xié)議S7Comm-Plus存在安全問(wèn)題。為此，啟明星辰ADLab對(duì)相關(guān)漏洞進(jìn)行研究，并在西門(mén)子S7-1500設(shè)備上復(fù)現(xiàn)了攻擊效果。

西門(mén)子PLC協(xié)議

02

S7Comm-Plus協(xié)議在S7comm基礎(chǔ)上引入了密鑰保護(hù)機(jī)制，以對(duì)抗會(huì)話(huà)劫持、重放攻擊和中間人攻擊等。TIA與PLC交互過(guò)程可分為以下4個(gè)階段：

（1）TCP Connection。

（2）COTP Connection。

（3）S7Comm-Plus Connection，即四次握手密鑰認(rèn)證階段。

（4）S7Comm-Plus Function，功能碼執(zhí)行階段。

圖1 S7Comm-Plus協(xié)議交互流程

密鑰認(rèn)證成功后方可進(jìn)入功能碼執(zhí)行階段，圖2為四次握手認(rèn)證具體流程。

（1）TIA向PLC發(fā)送M1開(kāi)啟一個(gè)新的會(huì)話(huà)。

（2）PLC將返回給TIA一個(gè)響應(yīng)包M2，M2包含 PLC固件版本和隨機(jī)數(shù)ServerSessionChallenge，長(zhǎng)度20個(gè)字節(jié)。

圖3 M2認(rèn)證數(shù)據(jù)包

（3）TIA收到M2后，將向PLC發(fā)送M3，M3中包含SecurityKeyEncryptedKey(圖4中紅色框所示)。其中，Magic字段為0xfee1dead，長(zhǎng)度180字節(jié)。SecurityKeyEncryptedKey里包含3個(gè)關(guān)鍵的加密字段(圖4中藍(lán)色框所示)。

四次握手認(rèn)證完成后，TIA向PLC發(fā)送功能碼數(shù)據(jù)包，功能碼數(shù)據(jù)包中包含IntergrityPart字段，如圖5所示。PLC收到功能碼數(shù)據(jù)包后，首先校驗(yàn)IntergrityPart字段，若校驗(yàn)通過(guò)，執(zhí)行相應(yīng)功能碼

6ES7215-1AG40-0XB0參數(shù)詳細(xì)

E=263×10-16(f2AI)(1/r)(2)輻射場(chǎng)正比于下列參數(shù)：涉及的諧波頻率(f，單位Hz)、回路面積(A，單位m2)、電流(I)和測(cè)量距離(r，單位m)。此概念可以推廣到所有利用梯形波形進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的場(chǎng)合，不過(guò)本文僅討論電源設(shè)計(jì)。
參考圖4中的交流模型，研究其回路電流流動(dòng)情況：起點(diǎn)為輸入電容器，然后在Q1導(dǎo)通期間流向Q1，再通過(guò)L1進(jìn)入輸出電容器，后返回輸入電容器中。當(dāng)Q1關(guān)斷、Q2導(dǎo)通時(shí)，就形成了第二個(gè)回路。之后存儲(chǔ)在L1內(nèi)的能量流經(jīng)輸出電容器和Q2，如圖5所示。
這些回路面積控制對(duì)于降低電磁干擾是很重要的，在PCB走線(xiàn)布線(xiàn)時(shí)就要預(yù)先考慮清器件的布局問(wèn)題。當(dāng)然，回路面積能做到多小也是有實(shí)際限制的。從公式2可以看出，減小開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積會(huì)有效降低電磁干擾水平。如果回路面積減小為原來(lái)的3倍，電磁干擾會(huì)降低9.5dB，如果減小為原來(lái)的10倍，則會(huì)降低20dB。

設(shè)計(jì)時(shí)，從小化圖4和圖5所示的兩個(gè)回路節(jié)點(diǎn)的回路面積著手，細(xì)致考慮器件的布局問(wèn)題，同時(shí)注意銅線(xiàn)連接問(wèn)題。盡量避免同時(shí)使用PCB的兩面，因?yàn)橥讜?huì)使電感顯著，進(jìn)而帶來(lái)其他問(wèn)題。恰當(dāng)放置高頻輸入和輸出電容器的重要性常被忽略。
若干年以前，我所在的公司曾把我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)讓給國(guó)外制造商。結(jié)果，我的工作職責(zé)也發(fā)生了很大變化，我成了一名顧問(wèn)，幫助電源設(shè)計(jì)新手解決文中提到的一系列需要權(quán)衡的事宜及其他眾多問(wèn)題。這里有一個(gè)含有集成鎮(zhèn)流器的離線(xiàn)式開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)例子：設(shè)計(jì)人員希望降低終功率級(jí)中的電磁干擾。
簡(jiǎn)單地將高頻輸出電容器移動(dòng)到更靠近輸出級(jí)的位置，其回路面積就大約只剩原來(lái)的一半，而電磁干擾就降低了約6dB。而這位設(shè)計(jì)者顯然不太懂得其中的道理，他稱(chēng)那個(gè)電容為“魔法帽子"，而事實(shí)上我們只是減小了開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積。

還有一點(diǎn)至重要的，新改進(jìn)的電路產(chǎn)生的問(wèn)題可能比原先的還要嚴(yán)重。換句話(huà)說(shuō)，盡管延長(zhǎng)過(guò)渡時(shí)間可以減少電磁干擾，但其引起的熱效應(yīng)也隨之成為重要的問(wèn)題。有一種控制電磁干擾的方法是用全集成電源模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流到直流轉(zhuǎn)換器。
電源模塊是含有全集成功率晶體管和電感的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，它和線(xiàn)性穩(wěn)壓器一樣可以很輕松地融入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。模塊開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的回路面積遠(yuǎn)小于相似尺寸的穩(wěn)壓器或控制器，電源模塊并不是新生事物，它的面世已經(jīng)有一段時(shí)間了，但是直到現(xiàn)在，由于一系列問(wèn)題，模塊仍無(wú)法有效散熱，且一經(jīng)安裝后就無(wú)法更改。
模塊電源是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，可為集成電路（ASIC）、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)模塊稱(chēng)為負(fù)載點(diǎn)(POL)電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點(diǎn)電源供應(yīng)系統(tǒng)(PUPS)

如果控制要與輸入端隔離，則可以使用光電耦合器作為傳遞控制信號(hào)。操作方法編輯模塊組合(1)并聯(lián)擴(kuò)容。將相同模塊輸出端并聯(lián)，可使輸出能力增強(qiáng)，但并聯(lián)模塊的輸出電壓要調(diào)整得比較*，以保證相對(duì)均流，同時(shí)避免不必要的振蕩。
對(duì)有較大電流輸出的模塊，還可以仔細(xì)設(shè)計(jì)引線(xiàn)電阻，以達(dá)到均流效果。用這種方法并聯(lián)的模塊，不宜超過(guò)2個(gè)。同時(shí)，如果其中一塊模塊輸出有故障，整個(gè)系統(tǒng)都將不能正常工作。并聯(lián)擴(kuò)容連接電路RL為負(fù)載。(2)冗余熱備份并聯(lián)。
將相同的模塊輸出端通過(guò)二極管后并聯(lián)可使輸出能力增強(qiáng)，以提高電源系統(tǒng)的可靠性。原則上如果配合相應(yīng)輸出電路，將模塊放在可以拆卸的母線(xiàn)上，這樣，出現(xiàn)故障的模塊可以及時(shí)更換。用這種方法并聯(lián)的模塊，沒(méi)有量限制。D一般為肖特基二極管。

(3)串聯(lián)擴(kuò)容。將相同模塊輸出端串聯(lián)，可使輸出電壓倍增，功率也相應(yīng)增加，而串聯(lián)輸出端須接二極管以進(jìn)行保護(hù)。鈴流備份鈴流發(fā)生器主要用于局交換機(jī)給用戶(hù)提供振鈴，一般是在偏置狀態(tài)下使用。偏置可分為正偏置和負(fù)偏置。
為了提高鈴流系統(tǒng)的可靠性，需要對(duì)鈴流進(jìn)行備份。模塊電源的安裝與維護(hù)由于各公司生產(chǎn)的模塊電源的類(lèi)別、系列、規(guī)格品種難以數(shù)計(jì)，故其功能特性和物理特性不盡相同，因此在安裝、使用與維護(hù)方面亦各有不同，但應(yīng)在以下幾方面引起注意。
(1)打開(kāi)包裝后，應(yīng)仔細(xì)核對(duì)各接線(xiàn)端子標(biāo)識(shí)是否與隨機(jī)所帶的說(shuō)明書(shū)相符，同時(shí)是否與訂貨合同約定的要求相符。如果不符，應(yīng)立即與生產(chǎn)或銷(xiāo)售單位，商討處理辦法。(2)作為安裝的*步，必須將模塊電源的金屬外殼可靠接地，以確保安全，但不可誤將外殼接在零線(xiàn)上。
(3)在安裝完畢通電之前，應(yīng)再次檢查和核對(duì)各接線(xiàn)端子上的連線(xiàn)，確保輸入和輸出、交流和直流、單相和多相、正極和負(fù)極、電壓值和電流值等正確無(wú)誤，杜絕接反、接錯(cuò)現(xiàn)象的發(fā)生。(4)對(duì)于大功率電源，一般均有兩個(gè)或兩個(gè)以上的“+"輸出端子和“－"輸出端子。
實(shí)際上，它們同屬于一個(gè)輸出電極，只不過(guò)為了使用戶(hù)接線(xiàn)方便，它們內(nèi)部是并接在一起。(5)模塊電源不允許*處于滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)。線(xiàn)性電源的使用率，應(yīng)控制在60%以?xún)?nèi)；開(kāi)關(guān)電源的使用率，應(yīng)控制在80%以?xún)?nèi)，否則有可能造成模塊電源人為的早期失效。
(6)對(duì)于模塊電源，有些制造商出廠時(shí)在于可調(diào)端子(ADJ)間接有固定電阻。使用時(shí)須用戶(hù)自配相應(yīng)阻值的電位器，以取代該固定電阻。但要注意，當(dāng)可調(diào)端子間處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，決不允許加載。(7)為達(dá)到充份散熱效果，模塊電源宜安裝在空氣對(duì)流較好的位置。

一般要求線(xiàn)性電源工作電流在4A以上，或開(kāi)關(guān)電源工作電流在7A以上時(shí)，應(yīng)加裝強(qiáng)制風(fēng)冷。此外，在模塊電源外殼上不允許放置其他物品。(8)模塊電源一般適用于以阻性為主的負(fù)載，若需要應(yīng)用在以容性為主或感性為主的負(fù)載時(shí)，應(yīng)事先在訂貨合同中加以說(shuō)明，由廠方訂做。
(9)對(duì)于高壓模塊電源，在使用過(guò)程及停電后10分鐘之內(nèi)，均不可觸及高壓危險(xiǎn)區(qū)。(10)模塊電源選購(gòu)原則：一般功率較大的宜選擇開(kāi)關(guān)電源，功率較小的選擇線(xiàn)性電源。(11)模塊電源不可強(qiáng)行拆卸，即壞。應(yīng)用領(lǐng)域編輯模塊電源應(yīng)用在幾大方面1.電力，主要有集成器和電表以及智能電表2.工控，工業(yè)控制領(lǐng)域3.，設(shè)備，主要有護(hù)胎儀，監(jiān)護(hù)儀等等4.，業(yè)是應(yīng)用很廣泛的一個(gè)方面