1     免责声明

本使用手册及样例包目录内所包含文档、PLC程序、机床可执行程序(MPF、SPF、…)、电气图,可能与用户实际使用不同,用户可能需要先对例子程序做修改和调整,才能将其用于测试。本例程的作者和拥有者对于该例程的功能性和兼容性不负任何责任,使用该例程的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的,所以不提供任何担保,错误纠正和热线支持,用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

对于在使用中发生的人员、财产损失本公司不承担任何责任,由使用者自行承担风险。

以上声明内容的最终解释权归西门子(中国)有限公司所有,后续内容更新不做另行通知。

2     概述

SINUMERIK 840D sl在实际应用中,由于专有技术或工艺的特殊性,需要对PLC CPU或程序块进行保护。本文档主要介绍STEP 7与TIA Portal两种编程平台在PLC保护方面的操作步骤。

3     要求

3.1      硬件要求


硬件

工艺

NCU710

NCU720

NCU730


车床


铣床


磨床

-


3.2      软件版本要求

        测试软件 STEP 7  V5.6

        测试软件TIA Portal V15.1

4     注意事项

4.1      注意事项一

由于TIA Portal软件升级,加密方式也会随之升级。在进行加密程序块时建议提前保存源程序。否则可能由于软件版本的兼容性或误操作导致无法还原程序。

5     SINUMERIK 840D SL PLC保护方法

SINUMERIK 840D sl可以通过STEP 7和TIA Portal(SINUMERIK 840D sl版本V4.5及以上)调试PLC程序,根据调试软件的不同可以选择不同的保护方式,下面是两种编程软件保护方式对比。

保护对象

保护方式

STEP 7

TIA Portal

PLC CPU

访问保护

无保护

读保护

读写保护

程序块保护

 

专有技术保护

 

无保护

读保护

读写保护

程序块保护

 

Block Privacy1)

 

无保护

读保护

读写保护

1)STEP 7 软件V5.5.3及以上版本支持,加密程序后,首次下载要求PLC处于STOP状态。

5.1      STEP 7: CPU访问保护

对CPU的权限加密,是传统加密方式,和CPU的固件版本无关,对CPU的读写加密方式分为三个等级,

1)         不加密

2)         写权限加密

3)         读写权限加密

加密CPU需要在STEP7 软件的硬件组态(HW Config)中进行。

                                              image.png

首先在组态的NCU中双击CPU 3XX-X XX/XX。

image.png

在属性窗口选择”Protection”。

image.png

在”Protection level”选择需要的加密等级,三个保护等级只能选择其中之一。

安全型PLC访问保护

CPU的写保护

CPU的读写保护

image.png

image.png

image.png

增加访问密码的安全等级及安全PLC选项。

 

image.png

注意:密码长度最大8个字符。

image.png

设置完成后保存编译下载即可,再次访问PLC时需要首先输入密码才能进入PLC。

5.2      STEP 7: 程序块保护

使用STEP 7编程工具,如果想对特定的程序块进行加密,可以采用程序块加密方式,此种加密方式分为两种:

Ø  KNOW_HOW_PROTECT

Ø  Block Privacy

5.2.1         KNOW_HOW_PROTECT保护程序块 

KNOW_HOW_PROTECT加密程序块方式与CPU固件版本无关,主要操作方法是对需要加密的程序块生成源文件,然后对该程序的源文件加入专有技术保护指令,最后再编译源文件生成加密程序块。

操作步骤如下:

打开需要加密的程序块,在“File”中选择“Generate Source”生成源文件。

image.png

输入需要生成的源文件名称,此名称可以与被原程序块名称不一致,但是建议最好与原程序块编号对应。

image.png

选择加密的程序块。例如FC900,可以同时生成多个程序的源文件。

image.png

在项目的站点->CPU->Sources中生成需要进行保护程序块的源文件。

image.png

打开源文件,在TITLE的下面一行中加入KNOW_HOW_PROTECT指令,保存关闭即可。

image.png

最后编译源文件,如果编译无报错,在项目“BLOCKS”中就可以看到加密的程序块。

image.pngimage.png

如果需要解密只需把源文件的KNOW_HOW_PROTECT指令删除,重新编译源文件即可。

注意:使用此种方法加密,一定要保存好自己的源文件,如果源文件丢失,无法解密加密的程序块。

5.2.2         Block Privacy保护程序块

使用 S7 Block Privacy 可对 FC 块或 FB 块提供保护,根据保护方式,加密的块可以通过设置的密码解密,也可对程序块永久加密。

Block Privacy程序块加密方式对于NCU固件版本和STEP 7软件版本均有要求。

Ø  NCU固件版本要求>=V3.2

Ø  STEP 7 V5.5 SP3以上

Ø  Simatic Manager在英文或德文语言环境下

Ø  密码最短12位

Ø  只能对FB、FC加密,而且程序块不能为空。

建议加密程序块前生成加密程序块的源文件,这样在因加操作失误或进行了永久加密的情况下,还可以解密程序。

Block Privacy保护程序块步骤:

打开项目,在硬件组态中首先查看NCU 的固件版本。

image.png

下图中红框中NCU,均支持Block Privacy加密。

image.png

选中”Blocks”文件夹,选择右键菜单:Block Privacy…

image.png

勾选需要加密的程序块,选择右键菜单’Encrypt Block…。

 

image.png

保护方式选择

可解密的保护方式

永久保护方式

写保护方式

image.png

image.png

image.png

说明:

Ø  SINUMERIK key: 对于 SINUMERIK 840D sl,必须勾选 。

Ø  Also encrypt decompilation information: 若加密块需要解锁,必须勾选。

密码要求:

用户自定义密码:密匙要求至少是 12 个字母或数字的组合,其中,至少有一个是字母。 密匙最大可达 24 个字符。

系统建议密码:24*3位数字密码,需要复制密钥储存以备之后解锁。

例如:

121 021 138 061 234 045 177 137 208 113 171 229 110 050 179 150 208 087 097 050 106 109 144 103

image.png

image.png

加密成功,加密的块显示红色,不能编辑。

image.png

image.png

首次下载加密程序块时需要注意,NCU PLC开关必须置于2(PLC STOP),否则加密程序块无法下载。当加密程序下载成功后,PLC开关回拨至0,最后通过HMI执行NCK复位或PO即可。

              image.png   image.pngimage.pngimage.png      image.png

说明:当再次下载加密程序块时PLC不需要处于STOP状态,如果解密重新加密后,首次下载PLC同样需要处于STOP状态。


5.3      TIA Portal: CPU访问保护

通过TIA Portal调试统系版本大于V4.5的SINUMERIK 840D sl 时,可以采用Portal提供方法的对CPU进行访问保护。

CPU的保护分为三个等级:

Ø  无保护

Ø  写保护

Ø  读/写保护

操作步骤:

打开项目,进入“项目视图”,然后选择“设备视图”,找到需要保护的NCU硬件组态。

image.png

双击NCU中的PLC,在常规属性窗口找到“保护”。

image.png

在保护功能区选择自己需要的保护方式:无保护、写保护、读/写保护,密码要求不大于8个字符。密码设置成功后,重新编译硬件下载即可,如果选择了读/写保护,再次访问NCU时,需要提供设置的密码才能进入。

5.4      TIA Portal: 程序块专有技术保护

Tia Portal专有技术保护只能对FB与FC非空程序块保护。操作步骤如下:

选择需要保护的程序,右击属性菜单选择“专用技术保护”。

image.pngimage.png

在定义保护对话框输入密码“确定”。注意,密码不能大于8个字符。

image.png

加密完成后在程序块图标的左下角显示锁的标志。

 

image.png

再次访问加密程序块,需要提供密码才能编辑程序。

image.png

加密的程序块可以直接下载到PLC中。无需把PLC运行状态切换到STOP状态。

解密程序块时,要求加密的程序块处于关闭状态,然后右击,在菜单中选择“专有技术保护”。

image.png

在对话框中输入旧密码,选择“删除”即可解密程序块。如果同时在“旧密码”、“新密码”和“确认密码”中输入密码可以对程序块重新加密。

image.png

注意,如果双击加密程序块,只能进行访问操作,不能解密程序。

程序块的专有技术保护在需要保护的程序块“属性”中,同样可以进行。

image.png

选择“保护”。

image.png

单击“专有技术保护”的保护弹出保护密码输入框,输入设定的密码“确定”即可加密程序。

image.png

image.png image.png

注意,如果加密程序正在编辑中,在右键菜单中无法找到“专用技术保护”。

 

6     参考文献


7     作者/联系人

Qin Li Bin       Gu Xiang Qing

2019.12.27

8     版本信息

版本

日期

修改内容

V1.0

2019.12.27

初稿