6ES7215-1AG40-0XB0参数详细

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S7-1500 PLC中有两种电源可供选择，系统电源和负载电流电源。

    主要给大伙分享的关于西门子S7-1500PLC中如何去选择电源，并且有哪俩种电源可供选择。又该怎样去区分系统电源和负载电流电源，此次文中将会做详细的讲解！

系统电源 (PS)

    系统电源为背板总线提供内部所需的系统电压。这种系统电压将为模块电子元件和  LED  指示灯供电。 CPU或者接口模块未连接到 24 VDC 负载电流电源时，系统电源还可以为其供电。

负载电流电源 (PM)

    负载电流电源未连接到背板总线，给模板的输入输出回路供电。此外，可以根据需要使用负载电流电源为 CPU 和系统电源提供 24 VDC 电压。在通过系统电源为背板总线提供电压时，还可选择为 CPU 提供 24 VDC 电压。

    在这种情况下可以为每个CPU组态多8个输入/输出模块。但是需要在 STEP7 (TIA Portal) 中确认电源容量是否够用，例如对 CPs 和 CMs，需要额外再加电源。

下面的三个表格给出了为模板供电的可能配置方式。

1、只通过 CPU 给背板总线供电

    通过负载电流电源向 CPU 提供 24 VDC 电压。CPU 的参数分配： STEP 7 的“常规"(General)  选项卡内“属性"(Properties navigation)  区域导航中，选择“连接电源电压  L+" (Connection to supply voltage L+) 选项，以便 STEP 7 可以正确进行供电平衡计算。

2、只通过系统电源给背板总线供电

    位于 CPU 左侧 0 号槽的系统电源通过背板总线为 CPU 供电。CPU 的参数分配：在 STEP 7 的“常规"(General)  选项卡内“属性"(Properties navigation)  区域导航中，选择“未连接电源电压  L+"(No connection to supply voltage L+)  选项，以便 STEP 7 可以正确进行供电平衡计算。

3、通过 CPU 和系统电源给背板总线供电

    向系统电源提供允许的电源电压，并通过负载电流电源向 CPU 提供 24 VDC 电压。CPU 的参数分配同条。在 CPU 右侧的插槽中，多插入 2 个系统电源(电源段)。

2019 BlackHat USA会议上

，安全研究员Sara Bitan指出西门子PLC新的通信协议S7Comm-Plus存在安全问题。为此，启明星辰ADLab对相关漏洞进行研究，并在西门子S7-1500设备上复现了攻击效果。

西门子PLC协议

02

S7Comm-Plus协议在S7comm基础上引入了密钥保护机制，以对抗会话劫持、重放攻击和中间人攻击等。TIA与PLC交互过程可分为以下4个阶段：

（1）TCP Connection。

（2）COTP Connection。

（3）S7Comm-Plus Connection，即四次握手密钥认证阶段。

（4）S7Comm-Plus Function，功能码执行阶段。

图1 S7Comm-Plus协议交互流程

密钥认证成功后方可进入功能码执行阶段，图2为四次握手认证具体流程。

（1）TIA向PLC发送M1开启一个新的会话。

（2）PLC将返回给TIA一个响应包M2，M2包含 PLC固件版本和随机数ServerSessionChallenge，长度20个字节。

图3 M2认证数据包

（3）TIA收到M2后，将向PLC发送M3，M3中包含SecurityKeyEncryptedKey(图4中红色框所示)。其中，Magic字段为0xfee1dead，长度180字节。SecurityKeyEncryptedKey里包含3个关键的加密字段(图4中蓝色框所示)。

四次握手认证完成后，TIA向PLC发送功能码数据包，功能码数据包中包含IntergrityPart字段，如图5所示。PLC收到功能码数据包后，首先校验IntergrityPart字段，若校验通过，执行相应功能码

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E=263×10-16(f2AI)(1/r)(2)辐射场正比于下列参数：涉及的谐波频率(f，单位Hz)、回路面积(A，单位m2)、电流(I)和测量距离(r，单位m)。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合，不过本文仅讨论电源设计。
参考图4中的交流模型，研究其回路电流流动情况：起点为输入电容器，然后在Q1导通期间流向Q1，再通过L1进入输出电容器，后返回输入电容器中。当Q1关断、Q2导通时，就形成了第二个回路。之后存储在L1内的能量流经输出电容器和Q2，如图5所示。
这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的，在PCB走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然，回路面积能做到多小也是有实际限制的。从公式2可以看出，减小开关节点的回路面积会有效降低电磁干扰水平。如果回路面积减小为原来的3倍，电磁干扰会降低9.5dB，如果减小为原来的10倍，则会降低20dB。

设计时，从小化图4和图5所示的两个回路节点的回路面积着手，细致考虑器件的布局问题，同时注意铜线连接问题。尽量避免同时使用PCB的两面，因为通孔会使电感显着，进而带来其他问题。恰当放置高频输入和输出电容器的重要性常被忽略。
若干年以前，我所在的公司曾把我们的产品设计转让给国外制造商。结果，我的工作职责也发生了很大变化，我成了一名顾问，帮助电源设计新手解决文中提到的一系列需要权衡的事宜及其他众多问题。这里有一个含有集成镇流器的离线式开关的设计例子：设计人员希望降低终功率级中的电磁干扰。
简单地将高频输出电容器移动到更靠近输出级的位置，其回路面积就大约只剩原来的一半，而电磁干扰就降低了约6dB。而这位设计者显然不太懂得其中的道理，他称那个电容为“魔法帽子"，而事实上我们只是减小了开关节点的回路面积。

还有一点至重要的，新改进的电路产生的问题可能比原先的还要严重。换句话说，尽管延长过渡时间可以减少电磁干扰，但其引起的热效应也随之成为重要的问题。有一种控制电磁干扰的方法是用全集成电源模块代替传统的直流到直流转换器。
电源模块是含有全集成功率晶体管和电感的开关稳压器，它和线性稳压器一样可以很轻松地融入系统设计中。模块开关节点的回路面积远小于相似尺寸的稳压器或控制器，电源模块并不是新生事物，它的面世已经有一段时间了，但是直到现在，由于一系列问题，模块仍无法有效散热，且一经安装后就无法更改。
模块电源是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，可为集成电路（ASIC）、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(POL)电源供应系统或使用点电源供应系统(PUPS)

如果控制要与输入端隔离，则可以使用光电耦合器作为传递控制信号。操作方法编辑模块组合(1)并联扩容。将相同模块输出端并联，可使输出能力增强，但并联模块的输出电压要调整得比较*，以保证相对均流，同时避免不必要的振荡。
对有较大电流输出的模块，还可以仔细设计引线电阻，以达到均流效果。用这种方法并联的模块，不宜超过2个。同时，如果其中一块模块输出有故障，整个系统都将不能正常工作。并联扩容连接电路RL为负载。(2)冗余热备份并联。
将相同的模块输出端通过二极管后并联可使输出能力增强，以提高电源系统的可靠性。原则上如果配合相应输出电路，将模块放在可以拆卸的母线上，这样，出现故障的模块可以及时更换。用这种方法并联的模块，没有量限制。D一般为肖特基二极管。

(3)串联扩容。将相同模块输出端串联，可使输出电压倍增，功率也相应增加，而串联输出端须接二极管以进行保护。铃流备份铃流发生器主要用于局交换机给用户提供振铃，一般是在偏置状态下使用。偏置可分为正偏置和负偏置。
为了提高铃流系统的可靠性，需要对铃流进行备份。模块电源的安装与维护由于各公司生产的模块电源的类别、系列、规格品种难以数计，故其功能特性和物理特性不尽相同，因此在安装、使用与维护方面亦各有不同，但应在以下几方面引起注意。
(1)打开包装后，应仔细核对各接线端子标识是否与随机所带的说明书相符，同时是否与订货合同约定的要求相符。如果不符，应立即与生产或销售单位，商讨处理办法。(2)作为安装的*步，必须将模块电源的金属外壳可靠接地，以确保安全，但不可误将外壳接在零线上。
(3)在安装完毕通电之前，应再次检查和核对各接线端子上的连线，确保输入和输出、交流和直流、单相和多相、正极和负极、电压值和电流值等正确无误，杜绝接反、接错现象的发生。(4)对于大功率电源，一般均有两个或两个以上的“+"输出端子和“－"输出端子。
实际上，它们同属于一个输出电极，只不过为了使用户接线方便，它们内部是并接在一起。(5)模块电源不允许*处于满负荷工作状态。线性电源的使用率，应控制在60%以内；开关电源的使用率，应控制在80%以内，否则有可能造成模块电源人为的早期失效。
(6)对于模块电源，有些制造商出厂时在于可调端子(ADJ)间接有固定电阻。使用时须用户自配相应阻值的电位器，以取代该固定电阻。但要注意，当可调端子间处于开路状态时，决不允许加载。(7)为达到充份散热效果，模块电源宜安装在空气对流较好的位置。

一般要求线性电源工作电流在4A以上，或开关电源工作电流在7A以上时，应加装强制风冷。此外，在模块电源外壳上不允许放置其他物品。(8)模块电源一般适用于以阻性为主的负载，若需要应用在以容性为主或感性为主的负载时，应事先在订货合同中加以说明，由厂方订做。
(9)对于高压模块电源，在使用过程及停电后10分钟之内，均不可触及高压危险区。(10)模块电源选购原则：一般功率较大的宜选择开关电源，功率较小的选择线性电源。(11)模块电源不可强行拆卸，即坏。应用领域编辑模块电源应用在几大方面1.电力，主要有集成器和电表以及智能电表2.工控，工业控制领域3.，设备，主要有护胎仪，监护仪等等4.，业是应用很广泛的一个方面