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西门子ET200SP使用
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今生缘 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2020-02-18 09:36:11 楼主

西门子ET200SP使用

1 ET 200SP介绍

ET 200SP是西门子推出的新一代分布式I/O系统,在结构设计上采用了与ET 200S类似的紧凑式设计,目前已覆盖ET 200S的主要功能,接口模块IM155-6PN ST与IM155-6 DP HF支持最多32个模块;IM155-6 HF支持最多64个模块,信号模块支持热插拔,集成PROFIenergy功能,I/O模块支持电源分组,支持组态控制功能。由于信号模块提高了集成度,使得使用ET 200SP配置相同数量的I/O信号比使用ET 200S,体积减少50%;创控教育改变了模板供电方式,无需PM-E模板;模板功能进行了整合,减少了模块的种类;系统集成了电源模块,从而无需单独的电源模块;采用的100MBit/s 背板总线,使背板数据刷新速度得到极大提高;采用快速接线技术,接线无需工具;安装导轨为标准的DIN35导轨。

目前ET 200SP的接口模块有3种类型,分别为IM 155-6 PN ST、IM 155-6 PN HF和IM 155-6 DP HF,主要区别见下表:

其中BA 2×RJ45标准总线适配器和快连式总线适配器BA2×FC均可用于IM155-6PN ST及IM 155-6PN HF,二者的区别如下图1所示:

图 1 BA 2×RJ45与BA2×FC的区别

2xRJ45标准总线适配器(Bus Adapter)

使用标准的RJ45接头

抗震性能可达 1g

如果插口损坏,只需替换总线适配器

2xFC快连式总线适配器

提高抗震性,可达5g

提高电磁兼容性

一个完整的ET 200SP的系统至少由以下部件构成:

接口模块:连接分布式ET 200SP与控制器或DP主站,通过背板总线实现与I/O模块的数据交换;

BaseUnit:信号模块安装的基座,并提供接线端子用于IO信号的连接及电源信号的连接,同时BaseUnit还可提供电源分组功能,创控教育该功能的实现通过选择带电源分组功能的BaseUnit实现,带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;

ET 200SP接口模块后的首个BaseUnit;

一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;

模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;

由于RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块只能使用不带电位分组功能的 BaseUnit ,因此如果一个分布式ET 200SP上只有RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。

I/O模块:安装在BaseUint上,用于I/O信号的处理;

服务器模块:完成ET 200SP的组态,并断开ET 200SP的背板总线,该模块已包含在ET 200SP接口模块的订货号中,与接口模块一同供货。

一个完整的ET 200SP系统见下图2所示:

图 2 ET200SP系统示意图

各组件功能见下表:

1.1 I/O模块上电源电压状态功能介绍(仅适用于PN接口的 ET 200SP)

在组态软件中可以为 IM 155-6 PN ST选择 2 个组态:

● 不带输入数据的组态

● 带有输入数据的组态

如使用带有输入数据的组态,用户可以对每个信号模块供电状态进行诊断,如IM 155-6 PN ST最多支持32个模块,每个 I/O 模块对应一个Bit位来指示本模块电源电压L+ 的状态,该信息在接口模块输入数据中,字节 0 到3 如下所示。

通过读取相应的Bit位,可获得相应的模块电压L+的状态。

对于IM 155-6 PN HF ,通过组态不同的服务器模块,除可检测电源电压外,还可实现对输入信号反馈电压的状态进行检测,

安装GSD文件的方法,创控教育在这里不再阐述,详见其它文档。

本文档实际的硬件配置如下图3所示,该ET 200SP由从左至右依次为AI、AQ、DI和DQ,模拟量模块通常接各种仪表信号,数字量输入模块通常接开关/按钮,数字量输出模块通常接指示灯及继电器等,如用户希望模拟量信号与数字量信号供电的分开,以便于日后的维护,则此类要求也可通过电源分组来实现,图3的电源分组情况即按照此类要求进行配置,详见下图:

图 3 ET 200SP实际配置

2.1.1 在TIA Portal中的组态步骤

本节主要讲述如何在TIA Portal中配置分布式IO站ET 200SP的操作步骤,所使用软件为STEP7 Professional V12。

打开“TIA Portal V12”,点击“添加新设备”根据实际的控制器型号,添加一个新的设备,这里以一个S7-1500 CPU 1516-3PN/DP为例进行操作,如下图4所示。

图 4添加控制器

控制器添加成功后,在控制器的“属性”—>“常规”—>“PROFINET接口”—>“以太网地址”菜单下激活控制器的PN接口,并为此PN口分配IP地址,子网掩码等;如果需要,可修改该PN口的PROFINET设备名称。

图 5网络设置

转到“网络视图”下,从“硬件目录”—>“分布式IO”,添加一个ET 200SP站。

图 6添加ET 200SP

点击该ET 200SP站图标左下方的“未分配”,从列出的PROFINET IO控制器中,选择该ET 200SP要连接的控制器接口;或者也可以直接用拖拽的方式,用鼠标从控制器相应的PN口和IO 设备的PN口之间建立Profinet的连接关系,如图7所示。

7分配IO控制器

Profinet的控制器和IO设备间的连接关系建立完毕后,ET 200SP和其所属的PROFINET 控制器之间出现了如右图所示的一条断续的绿线,同时IO 设备的左下角出现PLC_1字样,表明控制器与IO设备间的PROFINET 连接建立完成,见图8。

图 8 IO控制器分配完成

打开“设备视图”界面,根据实际模块配置数量及前后顺序,从右侧“硬件目录”中选择相应的模板进行组态,创控教育该步骤不再详细阐述,需要注意的是,在ET 200SP中,“服务器模块”必须要手动添加到硬件组态中,否则硬件编译不能通过。实例中从左到右依次组态了AI-AO-DI-DO四个模板。

9配置服务器模块

根据图1所示的实际电位组分组情况,对电位组进行分组。如右图所示,4个模块分2个电位组,模拟量为1组,数字量为1组,则需要在DI模块的“常规”—“电位组”下选择“启用新的电位组”。每个电位组的第一个模块需要供电,且BaseUnit颜色在组态中也变为白色,与实际颜色一致,如下图 10所示。

图 10创建一个新电位组

根据实际信号类型,打开模板的“属性”--“常规”,对每个模板进行组态;如需相关诊断功能,则需激活相应的设置,创控教育具体步骤不再阐述,操作界面如下图11所示。

图 11设置诊断信息

如果需要,可打开接口模板的“属性”—“PROFINET接口”页面,对ET 200SP的IP地址,设备名称进行修改;也可根据实际需要,修改数据刷新时间等参数。

图 12修改PROFINET参数

至此,ET 200SP在TIA Portal中的组态已完成,项目编译无误后,可将项目下载到PLC,之后需要为ET 200SP分配设备名称,在“网络视图”下鼠标点击PROFINET网络后点右键,在弹出的菜单中选择“分配设备名称”,如下图所示。

图 13分配设备名称1

在弹出的“分配PROFINET设备名称”界面中,通过下拉菜单,选择需要分配的设备名称,可以通过“仅显示同一类设备”等选项,对可访问的节点进行过滤,如果有多个ET 200SP无法区分,可通过ET 200SP接口模块的“MAC address”进行区分,或者通过选中所列出的设备后,点左侧的“闪烁LED”按钮,对应的ET 200SP的LED灯会闪烁。创控教育确定设备后,点击所选的设备,点右侧的“Assign name”按钮分配设备名称,如下图所示:

14分配设备名称2

分配完设备名称后,可点击如下图所示的刷新按钮进行查看,可以看到ET 200SP已获得设备名称及IP地址,IP地址无须单独分配,分配设备名称后,IP地址会自动分配下去。如下图所示:

图 15查看已分配的设备名称

至此,ET 200SP硬件配置、下载及分配设备名称操作已完成,如以上操作均无误,ET 200SP即与PLC建立通讯关系了,可以通过查看ET 200SP 的LED灯RN来查看,RN为常亮,则表明通讯已建立。

注意!

组态的电位组分组与实际分组必须一致,否则下载后ET 200SP会报故障!

服务器模块必须组态,否则编译会报错误,提示服务器模块缺失!

2.1.2 在STEP7 V5.5中的组态步骤

本节主要讲述如何在经典的STEP7 V5.5中配置分布式IO,ET 200SP的操作步骤,所使用软件为STEP7 V5.5 SP3。

使用本文2.1章节中提供的ET200SP接口模块的GSD下载链接,下载GSD文件,并进行安装,安装完成后,在STEP7硬件目录中所处的位置如图16及图17所示:

图 16PN接口的ET 200SP在STEP7硬件目录中所处位置

图 17 DP接口的ET 200SP在STEP7硬件目录中所处位置

新建一个STEP7项目,本例程使用S7-319-3 PN/DP,为CPU的PN口设置IP地址及设备名称,并将其连接到以太网络上或者新建一个以太网络(有关如何创建一个新的S7-300PLC站,创控教育本文不再阐述,请参阅其其它相关文档)。步骤如下图 18所示:

图 18在STEP7中添加一个CPU

将ET 200SP配置为S7-300 PLC的一个I/O设备,如需使用带有输入数据的组态,使用“IM 155-6 PN ST S V1.0”进行配置,在此种配置模式下,可对I/O模块上的电源L+ 供电状态进行诊断,故此模式下,ET 200SP的接口模块占用4个字节的输入数据,如下图19所示(本文档使用该方法进行配置):

图 19添加一个带输入数据的ET 200SP站

如不使用带有输入数据的组态,则可根据设备固件版本选择使用“IM 155-6 PN ST V1.0”或“IM 155-6 PN ST V1.1”进行配置,在此种配置模式下,不能对模块的L+ 供电状态进行诊断,所以ET 200SP接口模块没有占用输入地址,如下图20所示(本文没有采用该方法进行配置):

20添加一个不带输入数据的ET 200SP站

为ET 200SP分配IP地址及设备名称,并根据实际ET 200SP配置的模块型号和数量,继续添加其它I/O 信号模块,该步骤不再详细阐述,并在所有I/O模块的最后配置服务器模块,服务器模块所处位置记配置方法如下图 21所示:

21在STEP 7中为ET200SP添加服务器模块

双击打开I/O模块的属性窗口“Properties”下的“Parameters”,在该页面下为每个I/O模块配置具体属性,如:通道信号类型、是否激活相关的诊断功能等,并在该页面的最下方,对模块供电(即电位分组)进行配置,如此模块是一个新的电位组,则选择“Enable new potential group”,否则选择“Use potential group of the left module”,根据本文档照片所示的实际配置,为第1个模块及第3个模块均单独有供电电源,故为此2个模块选择“Enable new potential group”,如下图22所示。

图 22使能新的电位组

如果有需要,可以对ET 200SP的数据刷新时间、刷新模式及Profinet看门狗时间进行修改,如下图23所示。

图 23修改ET 200SP数据刷新时间

至此,ET 200SP在STEP 7中的组态已完成,硬件编译无误后即可将项目下载到PLC中,然后需要对ET 200SP分配设备名称,分配设备名称的步骤如下,在硬件配置界面PLC-->Ethernet-->Assign Device Name打开操作界面,如下图所示:

图 24在STEP 7 V5.5中分配设备名称1

在“Assign device name”界面下,选择设备名称,点击所列出的设备,点右侧的“Assign name”按钮分配设备名称,如果有多个ET 200SP无法区分,可通过ET 200SP接口模块的“MAC address”进行区分,或者通过选中所列出的设备后,点右侧的“Flashing on”按钮,对应的ET 200SP的LED灯会闪烁。

图 25在STEP 7 V5.5中分配设备名称1

分配完设备名称后,可点击“Update”按钮进行查看,如下图所示,可以看到ET 200SP已获得设备名称及IP地址,IP地址无须单独分配,分配设备名称后,IP地址会自动分配下去。

图 26在STEP 7 V5.5中查看已分配的设备名称

至此,ET 200SP硬件配置、下载及分配设备名称操作已完成,如以上操作均无误,ET 200SP即与PLC建立通讯关系了,可以通过查看ET 200SP 的LED灯RN来查看,RN为常亮,则表明通讯已建立。

下载配置到PLC后,新建变量表,在变量表中监视I/O 模块上电源电压 L+ 的状态,即硬件配置中ET 200SP接口模块所占用的创控教育4个输入字节,本配置中为IB10~IB13 ,此ET200 SP配置了4块I/O模块,相关信号状态如下图27所示:

图 27通过变量监视表查看模块电源电压L+

注意!

使用STEP7 V5.5通过安装GSD文件的方式对ET200SP进行组态时,无论在配置环节还是编译环节,STEP7不会对ET200SP的完整性及组态的正确与否进行检查!如:没有配置信号模块,缺少服务器模块,电源分组错误等!

但下载错误的配置到PLC后,ET 200SP会报故障!

由于ET200SP的第一块信号模板必须使用有电位分组能力的BaseUnit来进行供电,所以在STEP 7 V5.5中,首个模块必须手动使能“Enable new potential group”功能!

3 ET 200SP常见错误

下载配置后,在线查看ET 200SP站不通,RN闪烁。

对于采用PN接口的ET 200SP,通常是因为ET 200SP没有分配设备名称或网络上有IP地址冲突所致,PROFINET的设备,需要分配设备名称才能正常工作(就好比DP从站需要站地址一样),分配设备名称操作步骤见前面的介绍。

对于采用DP接口的ET 200SP,请检查DP站地址是否设置正确,且应牢记DP从站站地址改变后,需要重新上电新的DP地址才有效。

ET 200SP RN常亮,ER闪烁。

此故障通常为组态错误,请检查电位组设置及分组是否与实际一致;对于采用STEP 7 V5.5配置的项目,还需要检查硬件配置中是否配置了服务器模块


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