异步指令简介在程序执行过程中，同步和异步指令有着显著不同。
“同步”和“异步”属性与指令调用与执行间的时间顺序相关。
以下情况适用于同步指令：同步指令调用完成时，指令执行也完成。
而异步指令，则情况有所不同：异步指令调用完成时，异步指令的执行不一定完成。
这也就意味着，异步指令的执行可以跨多次调用。
在 CPU 中，异步指令的执行与用户程序循环同时进行。
异步指令在 CPU 中生成待处理的作业。
异步指令通常为运动控制指令或用于数据传输（模块的数据记录、通信数据或诊断数据等）的指令。
程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 207同步/异步指令之间的不同之处下图显示了异步指令和同步指令处理的不同之处。
在该图中，CPU 在指令执行完成（如，完成传输数据记录）之前，调用该异步指令五次。
同步指令在每次调用完成时执行。
① 第一次调用异步指令，开始执行② 中间调用异步指令，继续执行③ 最后一次调用异步指令，执行完成④ 每次调用时，同步指令都完整执行完全执行的持续时间图 9-1 异步指令和同步指令之间的不同之处程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller208 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC异步指令作业的并行处理CPU 可同时执行多个异步指令作业。
在以下情况下，CPU 将并行执行多个作业：• 同时调用多个异步指令作业。
• 但不超出该指令可同时运行的作业最大数目。
下图显示了 WRREC 指令中两个作业的并行处理。
在一段时间内，两个指令同时执行。
图 9-2 异步指令 WRREC 的并行执行说明异步指令之间的依赖关系用户程序中的调用顺序可能不同于异步指令的处理顺序。
这可能导致异步指令之间的依赖关系出现问题。
解决方法：为确保能够正确地按先后顺序进行处理，请在顺控器中使用异步指令的状态输出。
仅当异步指令已完成且已通过参数 DONE 确认后，才能开始执行下一条异步指令。
示例：对于 Recipeimport 和 RecipeExport 配方功能，需要使用 CSV 文件存储配方数据。
如果导入和导出时使用同一 CSV 文件，则两个异步指令会建立依赖关系。
在顺控器中，将 Recipeimport 指令的参数 DONE 状态关联到将执行 RecipeExport 的下一步。
进行此关联后，可确保正确进行处理。
指令作业的调用分配要跨多个调用执行一个指令，CPU 需向该指令正在运行的作业唯一指定一个后续调用。
CPU 可通过以下两种方式为作业分配一个调用，具体取决于指令的类型：• 使用指令的背景数据块（“SFB”类型）• 使用指令的作业标识输入参数。
在异步指令的执行过程中，这些输入参数必须与执行过程中的各调用相匹配。
示例：“Create_DB”指令的作业由输入参数 LOW_LIMIT、UP_LIMIT、COUNT、ATTRIB和 SRCBLK 标识程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 209下表列出了标识指令的输入参数。
表格 9- 2 作业的异步指令调用分配指令 标识作业的输入参数DPSYC_FR LADDR、GROUP、MODED_ACT_DP LADDRDPNRM_DG LADDRWR_DPARM LADDR、RECNUMWR_REC LADDR、RECNUMRD_REC LADDR、RECNUMCREATE_DB LOW_LIMIT、UP_LIMIT、COUNT、ATTRIB、SRCBLKREAD_DBL SRCBLK、DSTBLKWRIT_DBL SRCBLK、DSTBLKRD_DPARA LADDR、RECNUMDP_TOPOL DP_ID程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller210 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC异步指令的状态异步指令通过块参数 STATUS/RET_VAL 和 BUSY 显示指令的状态。
有些异步指令也会使用块参数 DONE 和 ERROR 显示。
下图显示了两个异步指令 WRREC 和 CREATE_DB 的执行① 输入参数 REQ 用于启动作业，执行异步指令。
② 输出参数 DONE 用于指示该作业已完成且无错误。
③ 输出参数 BUSY 用于指示作业是否正在执行。
BUSY =1 时，为该异步指令分配资源。
BUSY = 0 时，未分配资源。
④ 输出参数 ERROR 用于指示发生了错误。
⑤ 输出参数 STATUS/RET_VAL 用于提供有关作业执行的状态信息。
发生错误后，输出参数 STATUS/RET_VAL 用于接收错误信息。
图 9-3 指令 WRREC 和 CREATE_DB 示例中，异步指令的块参数说明。
总结下表简要列出了上文中介绍的参数关系。
在该表格中，还特别列示了调用后但指令执行不完整时可能的输出参数值。
说明每次调用后，需在用户程序中对相关输出参数进行评估。
程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 211表格 9- 3 作业“运行”过程中，REQ、STATUS/RET_VAL、BUSY 和 DONE 间的相互关系。
调用的顺序号调用的类型 REQ STATUS/RET_VAL BUSY DONE ERROR1 第一次调用 1 W#16#7001 1 0 0错误代码（如，W#16#80C3 表示资源不足）0 0 12 到 (n -1)中间调用 - W#16#7002 1 0 0n 最后一次调用- W#16#0000（如果无错误）0 1 0错误代码（如果出错）。
0 0 1资源的使用异步指令在执行过程中将占用 CPU 中的资源。
根据 CPU 类型和指令的不同，资源的使用具有一定限制。
CPU 可同时执行最大数目的异步指令作业。
在作业成功完成后或在出错后，这些资源将再次可用。
示例：对于 RDREC 指令，CPU 最多可并行处理 20 个作业。
如果超出一个指令可同时运行的作业最大数量，则该指令将在块参数 STATUS 中返回错误代码 80C3（资源不足）。
CPU 将停止执行作业，直至资源再次可用。
说明低层级的异步指令某些异步指令可使用一个或多个低层级的异步指令进行处理。
下表列出了这种相关性。
请注意，使用多个低层级指令时，在某个时间段通常一次仅分配一个低级资源。
程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller212 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC扩展指令：可同时运行作业的最大数目下表列出了扩展异步指令中可同时运行的作业最大数量。
表格 9- 4 扩展指令扩展指令 CPU 1504D TF CPU 1507D TF分布式 I/ORDREC 20RD_REC 10WRREC 20WR_REC 10D_ACT_DP 8ReconfigIOSystem 使用 RDREC、WRREC、D_ACT_DPDPSYC_FR 2DPNRM_DG 8DP_TOPOL 1ASI_CTRL 使用 RDREC、WRRECPROFIenergyPE_START_END 使用 RDREC、WRRECPE_CMD 使用 RDREC、WRRECPE_DS3_Write_ET200S使用 RDREC、WRRECPE_WOL 使用 RDREC、WRREC、TUSEND、TURCV、TCON、TDISCON模块参数分配RD_DPAR 10RD_DPARA 10RD_DPARM 10WR_DPARM 10诊断Get_IM_Data 10GetStationInfo 10程序执行的基本知识9.3 异步指令SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 213扩展指令 CPU 1504D TF CPU 1507D TF配方和数据记录RecipeExport 10Recipeimport 10DataLogCreate 10DataLogOpen 10DataLogWrite 10DataLogClear 10DataLogClose 10DataLogDelete 10DataLogNewFile 10数据块函数CREATE_DB 10READ_DBL 10WRIT_DBL 10DELETE_DB 10文件处理FileReadC 10FileWriteC 10LAcycCom 库能够协调 CPU 中的通信资源无冲突地进行非周期性通信。
有关 LAcycCom 库的更多信息，请参见 Internet 保护功能概述简介本部分描述了用于防止未经授权的访问的功能：• 保护机密的组态数据• 访问保护• 专有技术保护• 通过锁定 CPU 进行保护其它 CPU 保护措施下列措施进一步防止了通过外部资源和网络进行未经授权的访问：• 不激活通过 NTP 服务器进行时间同步。
• 不激活 PUT/GET 通信。
10.2 保护机密的组态数据自 STEP 7 V17 起，可通过指定一个密码保护相应 CPU 的机密组态数据。
包括诸如私钥等基于证书的协议正常运行所需数据。
有关机密组态数据保护的更多信息，请参见通信功能手册 组态 CPU 的访问保护简介SIMATIC Drive Controller 提供了四种不同的访问级别，用于限制对特定功能的访问。
设置访问等级和密码后，需输入密码才能访问功能和存储区。
将在 CPU 的对象属性中指定各种访问级别及其相应密码。
密码规则确保密码的安全性足够高。
请遵循以下规则：• 分配的密码长度至少为 8 个字符。
• 使用不同格式和字符：大写/小写、数字和特殊字符。
CPU 的访问级别表格 10- 1 访问级别和访问限制访问级别 访问限制完全访问权限，含故障安全（无保护）TIA Portal 和 HMI 应用程序的用户有权访问所有标准功能和故障安全功能。
无需密码。
完全访问权限（无保护）TIA Portal 的用户有权访问标准功能。
HMI 应用程序可访问所有功能（故障安全功能和标准功能）。
需要密码：有关对故障安全功能的其它访问，TIA Portal 用户必须输入“完全访问权限，含故障安全”的密码。
读访问权 使用此访问级别，仅允许在不输入密码的情况下对硬件配置和块进行读访问。
还可以进行 HMI 访问和诊断数据访问。
如果不输入密码，则不能将块或硬件配置下载到 CPU 中。
如果没有密码，也无法进行以下操作：写测试功能和固件更新（在线）。
保护10.3 组态 CPU 的访问保护SIMATIC Drive Controller222 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC访问级别 访问限制HMI 访问权 相同的访问限制适用于 HMI 访问的读访问。
如果没有密码，也无法进行以下操作：更改操作状态 (RUN/STOP) 以及显示在线/离线比较状态。
无访问权（完全保护）对 CPU 进行全面保护时，不能对硬件配置或块进行读/写访问（不提供密码形式的访问权限）。
同样无法进行 HMI 访问。
必须输入正确密码，通过验证后，才能再次获得 CPU 的完全访问权。
更多信息有关不同访问等级可执行的功能列表，请参见 STEP 7 在线帮助中的“设置保护选项”(Setting options for the protection)。
访问级别的属性每个访问级别都允许在不输入密码的情况下对某些功能进行无限制访问，例如，使用“可访问设备”功能进行识别。
CPU 的默认访问级别为“无访问权限（完全保护）”。
在默认访问级别下，不允许用户读取或更改硬件配置或块。
要获得对 CPU 的访问权限，也可以在 CPU 属性中分配参数：• “无访问权限（完全保护）”保护级别的密码• 其它保护级别，例如“完全访问权限（无保护）”CPU 之间的通信（通过块中的通信函数）不受 CPU 的访问等级的限制。
输入正确的密码可以访问对应级别中允许的所有功能。
说明组态一个访问级别并不能取代专有技术保护通过组态访问等级，可提供一个较高的防护等级，有效防止通过网络访问对 CPU 进行未经授权的更改。
访问级别可用于限制将硬件和软件组态下载到 CPU 的权限。
但不会对SIMATIC 存储卡上的块进行读写保护。
使用专有技术保护则可以保护 SIMATIC 存储卡上的代码块。
不同访问级别下的功能特性STEP 7 在线帮助提供了一张表，其中列出了不同访问级别下可以使用的在线功能。
保护10.3 组态 CPU 的访问保护SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 223组态访问级别组态 CPU 访问级别的操作步骤如下：1. 在巡视窗口中，打开 CPU 的特性。
2. 打开区域导航栏中的“保护与安全”(Protection & Security)。
将在巡视窗口中显示一张列有各种访问级别的表格。
图 10-1 可能的访问级别3. 激活表格第一列中所需的保护等级。
列中访问级别右侧的绿色复选标记将指示如不输入密码仍可执行的操作。
在上例中（图：可能的访问级别），没有密码仍可进行读访问和HMI 访问。
4. 在“输入密码”(Enter password) 列中，在第一行指定“完全访问权限，含故障安全”(Fullaccess including failsafe) 访问级别的密码。
在“确认密码”(Confirm password) 列中，再次输入所选密码以免输入错误。
5. 根据需要为其它访问级别分配密码。
6. 下载硬件配置以使访问级别生效。
CPU 会通过条目将以下操作记录到诊断缓冲区中：• 正确或错误密码的输入• 访问级别组态的更改保护10.4 使用用户程序设置其它访问保护SIMATIC Drive Controller224 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC操作期间受密码保护的 CPU 的行为设置加载到 CPU 后，对在线连接的 CPU 保护会立即生效。
如果设置较高的访问级别且将其下载到 CPU，其它所有在线连接都将中断。
随后需要建立新的在线连接。
在执行在线功能之前，需检查所需的权限，必要时提示用户输入密码。
密码仅提供对本地PG/PC（在其中输入密码的设备）的受保护功能的访问权限。
会在在线连接持续时间内或 STEP 7 打开的时间段内应用对受保护数据的访问权限。
“在线 > 清除访问权限”(online > Clear access rights) 会清除访问权限。
F-CPU 的访问级别有关“完全访问权限，含故障安全（无保护）”访问级别的更多信息，请参见故障安全系统SIMATIC Safety 编程和操作手册《SIMATIC Safety – 组态和编程使用用户程序设置其它访问保护通过用户程序实现访问保护在 STEP 7 中，也可使用指令 ENDIS_PW 限制对受密码保护的 CPU 的访问。
有关该指令的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助中的“ENDIS_PW：限制和启用密码合法性” 专有技术保护应用可以使用专有技术保护来保护程序中一个或多个 OB、FB、FC 块以及全局数据块，防止受未经授权的访问。
可以输入密码限制对块的访问。
密码可提供gaoji别防护功能，以防止对块进行未经授权的读取和篡改。
专有技术保护不涉及 CPU（STEP 7 中的离线访问）。
说明有关如何防止未经授权人员通过 SINAMICS Integrated 来读取公司严格保密的组态和参数分配专业知识，请参见 SINAMIC S120 文档 密码提供程序除了手动输入密码，也可为 STEP 7 分配一个密码提供程序。
使用密码提供程序时，可从可用的密码列表中选择一个密码。
打开一个专有技术保护块时，STEP 7 将连接该密码提供程序并检索相应的密码。
要安装并激活密码提供程序才能实现连接。
此外，还需提供设置文件，用于定义密码提供程序的使用方式。
密码提供程序具有以下优势：• 通过密码提供程序定义和管理密码。
打开专有技术保护块时，将使用密码对应的符号名称。
例如，在密码提供程序中，使用符号名称“Machine_1”标记密码。
“Machine_1”背后的实际密码不对用户公开。
用户本身不知道密码，因此密码提供程序可提供zuijia块保护。
• STEP 7 将自动打开专有技术保护块，而无需直接输入密码。
从而节省大量时间。
有关连接密码提供程序的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。
保护10.5 专有技术保护SIMATIC Drive Controller226 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC可读数据若一个块受专有技术保护，在不输入正确密码的情况下，只能读取下列数据：• 块标题、注释和块属性• 块参数（INPUT、OUTPUT、IN、OUT、RETURN）• 程序调用结构• 不带使用点信息的全局变量• 静态变量其它操作对于受到专有技术保护的块，可执行以下进一步操作：• 复制和删除• 在程序中调用• 在线/离线比较• 加载全局数据块和数组数据块可以通过专有技术保护防止全局数据块（全局 DB）受到未授权访问。
无有效密码的用户可以读取但不能更改全局数据块。
专有技术保护不适用于数组数据块（数组 DB）。
设置块的专有技术保护要对块设置专有技术保护，请按下列步骤操作：1. 打开相应块的属性。
2. 请在“常规”(General) 下选择“保护”(Protection) 选项。
图 10-2 设置块的专有技术保护保护10.5 专有技术保护SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 2273. 单击“保护”(Protection) 按钮，显示“定义密码”(Define password) 对话框。
图 10-3 选择密码4. 在“新密码”(New password) 框中输入新密码。
在“确认密码”(Confirm password) 框中输入相同的密码。
5. 单击“确定”(OK)，确认输入。
6. 单击“确定”(OK)，关闭“专有技术保护”(Know-how protection) 对话框。
结果：所选块受到专有技术保护。
在项目树中，受专有技术保护的块将标记为一个挂锁形标识。
输入的密码将应用于所选的所有块。
说明密码提供程序此外，也可使用密码提供程序为块设置专有技术保护。
打开受专有技术保护的块要打开受到专有技术保护的块，请按下列步骤操作：1. 双击块，将打开“访问保护”(Access protection) 对话框。
2. 输入受专有技术保护块的密码。
3. 单击“确定”(OK)，确认输入。
结果：专有技术保护块随即打开。
该块打开后，可编辑该块的程序代码和块接口，直到关闭该块或 STEP 7。
下次打开该块时，需要再次输入密码。
如果使用“取消”(Cancel) 按钮关闭“访问保护”(Access protection)对话框，则块虽然可以打开，但不显示块代码。
用户将无法编辑块。
若将该块复制或添加到一个库中，其专有技术保护不会取消。
副本块同样也受专有技术保护。
保护10.5 专有技术保护SIMATIC Drive Controller228 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC更改块的专有技术保护要更改块的专有技术保护，请按下列步骤操作：1. 选择要更改其专有技术保护的块。
不能在程序编辑器中打开受保护的块。
2. 在“编辑”(Edit) 菜单中，选择“专有技术保护”(Know-how protection) 命令以打开“更改保护”(Change protection) 对话框。
3. 要更改专有知识保护的密码，请在“原密码”(Old password) 下输入当前密码。
4. 现在在“新密码”(New password) 下输入新面貌，然后在“确认密码”(Confirm password)下确认密码。
5. 单击“确定”(OK)，确认输入。
结果：所选块的专有知识保护密码已更改。
取消块的专有技术保护要移除块的专有技术保护，请按下列步骤操作：1. 选择要取消专有技术保护的块。
不能在程序编辑器中打开受保护的块。
2. 在“编辑”(Edit) 菜单中，选择“专有技术保护”(Know-how protection) 命令以打开“更改保护”(Change protection) 对话框。
图 10-4 取消专有技术保护3. 要移除块的专有知识保护，请在“原密码”(Old password) 下输入当前密码。
将新密码对应的字段留空。
4. 单击“移除”(Remove)，确认输入。
结果：所选块的专有技术保护设置已取消。
保护10.6 防拷贝保护SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 22910.6 防拷贝保护应用防拷贝功能可对程序提供保护，防止未经授权的复制。
防拷贝保护可以将单个块与SIMATIC 存储卡或 SIMATIC Drive Controller 的序列号关联在一起。
与序列号关联意味着只能将此块与相应的 SIMATIC 存储卡或相应的 SIMATIC Drive Controller 结合使用。
说明有关如何保护驱动单元设置使其免于遭受未经授权的复制（基于 SINAMICS Integrated）的信息，请参见 SINAMIC S120 文档。
防拷贝和专有技术保护建议：为防止未经授权而对防拷贝功能进行复位，请提供一个采用额外专有技术保护的防拷贝保护的块。
首先设置该块的防拷贝保护，然后设置专有技术保护。
有关建立专有技术保护的更多信息，请参见“专有技术保护 (页 225)”部分。
设置防拷贝保护要设置防拷贝保护，请按以下步骤操作：1. 打开相应块的属性。
2. 请在“常规”(General) 下选择“保护”(Protection) 选项。
3. 在“防拷贝保护”（Copy protection）区域中，从下拉列表中选择“绑定 CPU 的序列号”（Bind to serial number of the CPU）条目或“绑定存储卡的序列号”（Bind to serialnumber of the memory card）条目。
图 10-5 设置防拷贝保护保护10.6 防拷贝保护SIMATIC Drive Controller230 系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC4. 如果在加载过程中，STEP 7 将自动插入序列号（动态绑定），则需激活选项“在下载到设备或存储卡时插入序列号”(Serial number is inserted when downloading to a device ora memory card)。
通过“定义密码”(Define password) 按钮指定密码后，需先输入密码才能使用块。
如果要手动将 SIMATIC Drive Controller 或 SIMATIC 存储卡的序列号绑定到某个块（静态绑定），则需激活选项“输入序列号”(Enter serial number)。
5. 现在，可以在“专有技术保护”(Know-how protection) 区域中设置块的专有技术保护。
说明将防拷贝保护块下载到与指定序列号不匹配的设备中时，则系统将拒绝执行整个下载操作。
这也意味着，不会下载不带防拷贝保护的块。
取消防拷贝保护要取消防拷贝保护，请按下列步骤操作：1. 删除所有专有技术保护。
2. 打开相应块的属性。
3. 请在“常规”(General) 下选择“保护”(Protection) 选项。
4. 在“防拷贝保护”(Copy protection) 区域中，从下拉列表中选择“不绑定”(No binding) 条目。
图 10-6 取消防拷贝保护保护10.7 通过锁定 CPU 进行保护SIMATIC Drive Controller系统手册, 11/2022, A5E46600341-AC 23110.7 通过锁定 CPU 进行保护锁定选项使用安全盖板为 CPU 提供额外保护，以免受到未授权访问（例如访问 SIMATIC 存储卡）。
有以下几种选择，如：• 加盖印章• 使用锁具锁定盖板（锁孔直径：3 mm）① 密封或挂锁孔说明使用密封或挂锁进行保护只能防止对 SIMATIC 存储卡和操作员控件的“轻松”访问。
无法防止有针对性的篡改；必须通过其它措施（例如通过控制柜）确保这一点。