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从系统角度考虑西门子PLC(S7-200/S7-300/S7-400)控制程序保护

时间:2014-11-21 09:59:25   来源:http://www.china-siemens.cn/   

这篇文章主要介绍“从系统角度考虑西门子PLC(S7-200/S7-300/S7-400)控制程序保护”,仅供参考。


浅谈西门子PLC控制程序的保护
 
多年来一直关注和研究PLC控制程序保护方面的问题,笔者在实践中取得了一些经验和心得,在本文中愿意和同行们共同分享和讨论,大家共同为保护自己的劳动成果而努力。笔者多年来一直从事西门子SIAMTIC S7 PLC的应用,因此本文也只是从纯粹的技术层面出发,重点探讨西门子SIMATIC S7 PLC控制程序的保护。 
 
 
在系统设计的初期,我们应该从系统的角度来考虑PLC控制程序的保护: 
1. T.I.A(全集成自动化)的概念有助于保护我们的KNOW HOW 
T.I.A实现了组态和编程,数据管理和通讯,自动化与驱动产品(包括PLC控制器、HMI人机界面、网络、驱动器等产品)的高度集成。实践证明,采用T.I.A集成概念设计的控制系统很难被抄袭。同一个软件平台,相同的硬件组成,一样的总线通讯,完全可以设计出截然不同的控制系统,这是一个让开发者自由发挥的平台。例如,一个CPU315-2DP和2个MM440变频器进行PROFIBUS-DP的通讯,除了PLC和变频器有常规的数据交换,如果用户使用了DRIVES ES的工程软件,还能实现2个西门子变频器MM440之间的直接的快速数据交换,另外通过DRIVES ES还能实现PLC和西门子变频器MM440之间超过10个总共16个PZD过程数据的交换,实现PLC批量下载变频器参数的功能。而这一切的实现从表面上看,硬件没有发生任何的变化,仿制者很难从硬件上来判断出系统是如何控制这两台驱动器的速度的。不熟悉西门子产品的仿制者无法轻易更换硬件配置或修改软件,而即使仿制者是个西门子产品的专家,要独自分析清楚具体细节问题也不是件容易的事情。从某种程度上说,T.I.A大大提高了对仿制者的技术水平要求的门槛,达到西门子系统集成专家水平的技术人员一是不多,二很少有愿意做这些不齿的事情的。 此外,对于一些较大系统的OEM开发商,路由通讯功能,iMAP软件包等都是很不错的T.I.A系统功能或工具,我们应该尽量利用T.I.A给我们带来的技术优势,占领技术制高点,加大仿制或抄袭的技术难度。 
 
2. 使用通讯功能 
在实际的工作中,我们往往会遇到一些系统间需要数据交换的问题(如PLC-PLC之间,PLC与驱动器之间,PLC与仪表之间),无论是西门子产品之间还是西门子产品与第三方产品之间,建议使用通讯的方案来代替模拟量或开关量之间的信号互连的方案。对于前者,仿制者只能看见一条硬件的通讯线,至于有多少数据是如何通过通讯交换的,仿制者必须要花精力研究具体的用户程序才能搞清楚;而对于后者,开发者是省心省力了,仿制者也是一目了然,尽收眼底。 PLC与驱动器的通讯,除了了控制字/状态字、设定值/反馈值及过程变量的数据通讯,驱动器工作的参数最好也能由PLC通过软件下载,这样即可以降低最终用户维护系统的技术要求,同时可以防止仿制者通过驱动器工作参数分析系统尤其在驱动方面的工作原理和设计思路。西门子公司的工程软件DRIVE ES BASIC/SIAMTIC,为广大的西门子产品用户实现此类功能提供了一个强大的工具;而使用SIMATIC PLC却使用第三方驱动器的用户,也可以自行开发针对性的参数读写程序,一般支持PROFIBU-DP的驱动器都可以实现。 有时候我们的控制系统会由多个子控制系统构成,由此形成多CPU加人机界面的网络,西门子PLC S7-200产品常见的是PPI网络,西门子PLC S7-300/400产品常见的是MPI网络,通常是人机界面与CPU之间的数据交换,而我们也可在CPU的用户程序中添加一些无须组态的S7基本通讯功能(西门子PLC S7-200可用NETR/NETW指令,西门子PLC S7-300/400可以用X_PUT/X_GET指令),定时或不定时地在CPU之间进行少量数据交换,通过这些数据实现子系统控制逻辑的互锁。对于这样的系统,仿制者要分析某一子系统的程序也不是件十分容易事情。 
 
3. 使用面板类型的人机界面 
尽量在自动化系统中使用面板类型的人机界面来代替单一的按钮指示灯,虽然按钮指示灯的功能是无法保密的,但目前为止,面板型人机界面能够实现程序上载并实现反编译的产品还不多见,开发者可以在面板的画面上加上明显的厂家标识和联系方式等信息,仿制者还不至于傻到连这个也原样照抄吧。这样迫使仿制者必须重新编写操作面板的程序甚至于PLC的程序,而开发者则可利用面板和PLC数据接口的一些特殊功能区(如西门子面板的区域指针,或VB脚本)来控制PLC的程序执行。这样的PLC程序在没有HMI源程序的情况下只能靠猜测和在线监视来获取PLC内部变量的变化逻辑,费时费力,极大的增加了仿制抄袭的难度。 
 
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