SIMATIC WinCC 與 S7-1200/1500 CPU 的安全訪(fǎng)問(wèn)，通俗講就是在設備建立通信連接時(shí)加一道密碼保護，只有組態(tài)了正確密碼的 WinCC 項目才允許讀寫(xiě)特定 CPU 中的數據。能防止對 CPU 未經(jīng)授權的訪(fǎng)問(wèn)。
目前 SIMATIC WinCC 所提供的 SIMATIC S7-1200, S7-1500 驅動(dòng)僅支持以太網(wǎng)通信。SIMATIC WinCC V7.2 以及以上版本支持與 S7-1500 CPU 進(jìn)行安全訪(fǎng)問(wèn)。SIMATIC ?WinCC V7.3 及以上版本開(kāi)始支持與 S7-1200?進(jìn)行安全訪(fǎng)問(wèn)。
在 S7-1200/1500 CPU 的硬件組態(tài)中， 提供了4種訪(fǎng)問(wèn)級別，以限制對特定功能的訪(fǎng)問(wèn)。
簡(jiǎn)單介紹4種訪(fǎng)問(wèn)級別的功能：
1）完全訪(fǎng)問(wèn)權限（無(wú)任何保護）
允許對 CPU 以完全未受保護的狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。知道此密碼的用戶(hù)可以不受限制地訪(fǎng)問(wèn) CPU。
2）讀訪(fǎng)問(wèn)權
允許對 CPU 以受寫(xiě)保護的狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。盡管知道密碼，但是知道該密碼的用戶(hù)只能對 CPU 進(jìn)行讀取訪(fǎng)問(wèn)。并且用戶(hù)獲得 HMI 數據訪(fǎng)問(wèn)權。
3）HMI 訪(fǎng)問(wèn)
允許對 CPU 以受讀/寫(xiě)保護的狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。獲知該密碼的用戶(hù)只獲得 HMI 數據訪(fǎng)問(wèn)權。
4）不能訪(fǎng)問(wèn)（完全保護）
不允許訪(fǎng)問(wèn) CPU。知道密碼的用戶(hù)，可以根據密碼相關(guān)的保護級別進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
以上4種訪(fǎng)問(wèn)級別，如果 S7-1200/1500 CPU 的訪(fǎng)問(wèn)等級選擇的是完全訪(fǎng)問(wèn)權限（無(wú)任何保護）/讀訪(fǎng)問(wèn)權/ HMI 訪(fǎng)問(wèn)權限這3種，SIMATIC WinCC 在組態(tài)通信連接時(shí)無(wú)需設置 CPU 訪(fǎng)問(wèn)密碼。如果訪(fǎng)問(wèn)等級選擇的是不能訪(fǎng)問(wèn)（完全保護），則需填寫(xiě)以上3個(gè)等級中任意一個(gè)等級的密碼才可以與 S7-1200/1500?進(jìn)行握手并建立通信關(guān)系。
SIMATIC WinCC?與 S7-1200/1500 的安全通信
連接建立完成后，SIMATIC WinCC 與 S7-1200/1500 CPU 的通信數據還是以明文的方式呈現，并未對交換的數據進(jìn)行加密。
TIA Portal V17 推出的 S7-1200/1500 新固件版本支持 HMI （ HMI 為人機界面的英語(yǔ)縮寫(xiě)，SIMATIC WinCC 也屬于 HMI ）安全通信。此安全通信具備以下特點(diǎn)：
1）機密性
即，數據安全/無(wú)法竊取。
2）完整性
即，數據在傳輸過(guò)程中未發(fā)生篡改。
3）端點(diǎn)認證
即，端點(diǎn)通信伙伴的身份確認。
SIMATIC WinCC與S7-1200/1500 CPU實(shí)現安全通信需滿(mǎn)足以下條件：
1）S7-1500?固件版本?V2.9 以及更高版本
2）S7-1200?固件版本?V4.5 以及更高版本
3）SIMATIC?WinCC?V7.5 SP2 UPD4 或更高版本
S7-1200/1500 和 SIMATIC WinCC 之間通過(guò)簽名證書(shū)建立信任關(guān)系（握手），確保數據的真實(shí)性和完整性；使用 TLS 協(xié)議加密通信數據（數據交換），確保數據的機密性。
TLS (傳輸層安全性協(xié)議?，英文Transport Layer Security）是 SSL 協(xié)議的后繼協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò ) ISO 模型中處于會(huì )話(huà)層。TLS 最初是為了給 HTTP 協(xié)議加密使用，現在 HMI 安全通信的應用層協(xié)議也是使用的 TLS。
HMI 安全通信組態(tài)非常簡(jiǎn)單，首先需要在 PLC 程序中選擇由 TIA Portal 或者第三方機構生成的證書(shū)，然后借助工具把證書(shū)導入 SIMATIC WinCC 項目中，以及下載 PLC 程序。
在 PLC 程序選擇證書(shū)的界面，會(huì )顯示“僅支持 PG/PC 和 HMI 安全通信”選項（此選項僅S7-1500 V2.9 及更高?/ S7-1200 V4.5 及更高版本支持）。
此選項的含義并不是激活 HMI 安全通信功能，而是是否兼容 HMI 非安全通信。因為版本低于 V7.5 SP2 UPD4 的 SIMAITC WinCC 軟件并不支持 HMI 安全通信，為了兼容早期的 WinCC 項目，擁有新固件版本的 S7-1200/S7-1500 ?需要取消此選項，才能與之通信。下表是 SIMATIC WinCC 與 S7-1200/S7-1500 CPU 安全通信的各版本選項設置參考。
表一 ?SIMATIC?WinCC?與 S7-1200 安全通信各版本選項設置
表二 ?SIMATIC?WinCC?與 S7-1500 安全通信各版本選項設置
上述表格列舉出建立 HMI 安全通信需要的版本以及設置信息。在滿(mǎn)足條件的SIMATIC WinCC 項目中創(chuàng )建好通信連接，然后加載從 TIA Portal 項目中導出的 SCADA 數據包，從而導入證書(shū)。
下圖中顯示的是如何從 TIA Portal 項目中導出的 SCADA 數據包，SCADA 數據包包含證書(shū)以及 PLC 中可訪(fǎng)問(wèn)的變量信息。然后把 SCADA 數據包復制到需要組態(tài)或者運行 SIMAITC WinCC 項目的電腦中。
圖 TIA?Portal?項目導出 SCADA 數據包
在 SIMATIC WinCC V7.5SP2 UPD4 以及更高版本項目中，可以通過(guò)所創(chuàng )建的通信連接加載 SCADA 數據包，加載時(shí)會(huì )提示證書(shū)的導入。
SIMATIC WinCC 安全通信過(guò)程中，還需要注意運行 SIMATIC WinCC 項目的電腦?和 PLC 的系統時(shí)間，尤其是 PLC 的系統時(shí)間不能是出廠(chǎng)時(shí)間。因為 HMI 安全通信是通過(guò)證書(shū)來(lái)建立連接，那么參與通信的設備，系統時(shí)間需要在證書(shū)規定的有效時(shí)間范圍內。