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本文檔的用途
本文檔中介紹了有關(guān)組態(tài)、安裝和接線和調(diào)試 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)的重要信息。
必須具備自動(dòng)化技術(shù)的基本知識(shí)，才能理解本文檔。
本文檔適用于 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)。
在本文檔中，“電機(jī)起動(dòng)器”通常是指 ET 200SP 電機(jī)起動(dòng)器的所有型號(hào)。
本文檔包含的內(nèi)容：
3.1 什么是 SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)？ 20
3.2 什么是故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)和故障安全模塊？ 23
3.3 如何使用 ET 200SP 構(gòu)造 SIMATIC Safety F 系統(tǒng)？ 24
3.4 組件 28
4.1 為 I/O 模塊選擇 BaseUnit 44
4.1.1 數(shù)字量模塊、故障安全模塊、通信模塊、工藝模塊或不帶溫度測量功能的模擬量模
塊 44
4.1.2 帶溫度測量的模擬量模塊 45
4.2 為電機(jī)啟動(dòng)器選擇合適的 BaseUnit 46
4.2.1 為電機(jī)啟動(dòng)器選擇 BaseUnit 46
4.2.2 選擇電機(jī)啟動(dòng)器 47
4.2.3 為電機(jī)啟動(dòng)器選擇附件 48
4.3 選擇電位分配器模塊 49
4.3.1 選擇 PotDis-BaseUnit 49
4.3.2 選擇 PotDis-TerminalBlock 50
4.4 硬件配置 52
4.5 構(gòu)建電位組 54
4.5.1 基本知識(shí) 54
4.5.2 使用 BaseUnit 類型 B1 構(gòu)成電位組 59
4.5.3 使用故障安全模塊構(gòu)建電位組 60
4.5.4 構(gòu)建用于電機(jī)啟動(dòng)器的電位組 61
4.6 電位組的配置示例 63
4.6.1 BaseUnit 的組態(tài)示例 63
4.6.2 電位分配器模塊的組態(tài)示例 65
5.1 基本知識(shí) 67
5.2 電機(jī)啟動(dòng)器的安裝條件 71
5.3 安裝 CPU/接口模塊 73
5.4 安裝 CM DP 通信模塊 75
5.5 為 I/O 模塊安裝 BaseUnit 76
5.6 為電機(jī)啟動(dòng)器安裝和拆卸 BaseUnit 80
5.7 安裝電位分配器模塊 83
5.8 安裝服務(wù)模塊 84
5.9 為電機(jī)啟動(dòng)器安裝其它附件 85
5.9.1 安裝 500 V AC 饋電總線的外蓋 85
5.9.2 為 BaseUnit 安裝機(jī)械支架 87
5.9.3 安裝 BU 蓋板 90
6.1 操作規(guī)則和規(guī)定 91
6.2 帶有故障安全模塊的 ET 200SP 的其它操作規(guī)則和規(guī)定 94
6.2.1 適用于故障安全模塊和故障安全電機(jī)起動(dòng)器的安全超低電壓（SELV、PELV） 94
6.2.2 故障安全模塊和故障安全電機(jī)啟動(dòng)器的傳感器和執(zhí)行器要求 95
6.2.3 數(shù)字量輸入/輸出信號(hào)的串?dāng)_ 97
6.3 關(guān)于操作電機(jī)啟動(dòng)器的其它規(guī)則和說明 98
6.3.1 防止短路 98
6.4 輸入電源接地時(shí)運(yùn)行 ET 200SP 98
6.5 ET 200SP 的電氣配置 102
6.6 接線規(guī)則 104
6.7 為 I/O 模塊的 BaseUnit 接線 107
6.8 為 I/O 模塊連接電纜屏蔽 110
6.9 為電機(jī)啟動(dòng)器的 BaseUnit 接線 112
6.10 為電機(jī)啟動(dòng)器連接 3DI/LC 模塊 116
6.11 將電源電壓連接到 CPU/接口模塊 118
6.12 連接通信接口 120
6.12.1 將 PROFINET IO（端口 P3）連接到 CPU 120
6.12.2 將 PROFIBUS DP 接口連接到接口模塊/通信模塊 CM DP 122
6.13 插入 I/O 模塊/電機(jī)啟動(dòng)器和 BU 蓋板 124
6.14 電機(jī)啟動(dòng)器的安裝/拆卸 126
6.14.1 安裝風(fēng)扇 126
6.14.2 電機(jī)啟動(dòng)器的安裝/拆卸 127
6.14.3 3DI/LC 模塊 129
6.15 標(biāo)注 ET 200SP 133
6.15.1 出廠標(biāo)記 133
6.15.2 可選標(biāo)記 135
6.15.3 應(yīng)用顏色標(biāo)識(shí)標(biāo)簽 136
6.15.4 應(yīng)用標(biāo)簽條 138
6.15.5 貼上參考標(biāo)識(shí)標(biāo)簽 138
7.1 組態(tài) ET 200SP 140
7.2 組態(tài) CPU 143
7.2.1 讀取組態(tài) 143
7.2.2 尋址 146
7.2.3 過程映像和過程映像分區(qū) 148
7.2.3.1 過程映像 - 概述 148
7.2.3.2 自動(dòng)更新過程映像分區(qū) 148
7.2.3.3 在用戶程序中更新過程映像分區(qū) 149
7.2 組態(tài)接口模塊 151
8.1 事件和 OB 152
8.2 CPU 的過載特性 155
8.3 異步指令 157
9 保護(hù) 167
9.1 CPU 保護(hù)功能的概述 167
9.2 組態(tài) CPU 的訪問保護(hù) 168
9.3 使用用戶程序設(shè)置其它訪問保護(hù) 171
9.4 專有技術(shù)保護(hù) 172
9.5 防拷貝保護(hù) 176
10.1 組態(tài) 181
10.2 創(chuàng)建控制數(shù)據(jù)記錄 183
10.2.1 簡介 183
10.2.2 ET 200SP CPU 的控制數(shù)據(jù)記錄 185
10.2.3 接口模塊的控制數(shù)據(jù)記錄 187
10.2.4 接口模塊的反饋數(shù)據(jù)記錄 192
10.2.5 數(shù)據(jù)記錄與功能 195
10.3 在 CPU 的啟動(dòng)程序中傳輸控制數(shù)據(jù)記錄 196
10.4 運(yùn)行過程中的操作 201
10.5 組態(tài)控制的示例 202
11.1 概述 207
11.2 在 PROFINET IO 上調(diào)試 ET 200MP 209
11.2.1 ET 200SP CPU 用作 IO 控制器 209
11.2.2 ET 200SP CPU 用作智能設(shè)備 211
11.2.3 ET 200SP 用作 IO 設(shè)備 213
11.3 調(diào)試 PROFIBUS DP 上的 ET 200SP 215
11.3.1 ET 200SP 作為 DP 主站 215
11.3.2 ET 200SP 作為智能從站 217
11.3.3 ET 200SP 用作 DP 從站 219
11.4 在有空插槽的情況下啟動(dòng) ET 200SP 221
11.5 將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡從 CPU 中移除/插入 CPU 中 221
11.6 CPU 的操作模式 223
11.6.1 STARTUP 模式 223
11.6.2 STOP 模式 226
11.6.3 RUN 模式 227
11.6.4 操作模式的轉(zhuǎn)換 227
11.7 CPU 存儲(chǔ)器復(fù)位 230
11.7.1 存儲(chǔ)器自動(dòng)復(fù)位 231
11.7.2 存儲(chǔ)器手動(dòng)復(fù)位 232
11.8 在運(yùn)行期間重新分配參數(shù) 233
11.9 標(biāo)識(shí)和維護(hù)數(shù)據(jù) 235
11.9.1 讀取并輸入 I&M 數(shù)據(jù) 235
11.9.2 I&M 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄結(jié)構(gòu) 237
11.9.3 示例：使用 Get_IM_Data 讀取 CPU 的固件版本 239
11.10 項(xiàng)目共享調(diào)試 242
11.11 備份與恢復(fù) CPU 組態(tài) 243
11.11.1 概述 243
11.12 時(shí)間同步 247
11.12.1 示例：組態(tài)和更改 NTP 服務(wù)器 249
12 SIMATIC 存儲(chǔ)卡 253
12.1 SIMATIC 存儲(chǔ)卡 - 概述 253
12.2 設(shè)置卡類型 259
12.3 使用 SIMATIC 存儲(chǔ)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 260
13.1 移除/插入 I/O 模塊/電機(jī)起動(dòng)器（熱交換） 261
13.2 更改 I/O 模塊的類型 266
13.3 更換 I/O 模塊 268
13.4 更換電機(jī)啟動(dòng)器 269
13.5 更換 BaseUnit 上的接線盒 270
13.6 固件更新 272
13.7 將 CPU/接口模塊 (PROFINET) 復(fù)位為出廠設(shè)置 280
13.7.1 將 CPU 復(fù)位為出廠設(shè)置 280
13.7.2 將接口模塊 (PROFINET IO) 復(fù)位為出廠設(shè)置 283
13.7.3 通過 RESET 按鈕將接口模塊 (PROFINET IO) 復(fù)位為出廠設(shè)置 285
13.8 故障安全模塊和故障安全電機(jī)啟動(dòng)器中的故障響應(yīng) 286
13.9 維護(hù)和維修 288
13.10 保修 288
14.1 測試功能 289
14.2 讀取/保存服務(wù)數(shù)據(jù) 296
15.1 標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證和安全說明 298
15.2 電磁兼容性 306
15.3 故障安全模塊的電磁兼容性 310
15.4 運(yùn)輸與儲(chǔ)存條件 313
15.5 機(jī)械和氣候環(huán)境條件 314
15.6 絕緣、防護(hù)類別、防護(hù)等級(jí)和額定電壓 317
15.7 在易爆環(huán)境 Zone 2 內(nèi)使用 ET 200SP 319
A 尺寸圖 320
A.1 屏蔽連接件 320
A.2 標(biāo)簽條 320
A.3 參考標(biāo)識(shí)標(biāo)簽 321
B 附件/備件 322
B.1 故障安全模塊的避雷和過電壓保護(hù) 327
C 計(jì)算漏電阻 328
D 安全相關(guān)的符號(hào) 330
D.1 不帶防爆保護(hù)的設(shè)備的安全相關(guān)符號(hào) 330
D.2 帶防爆保護(hù)的設(shè)備的安全相關(guān)符號(hào) 331
術(shù)語表 333
索引 350
文檔指南
SIMATIC SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)的文檔分為 3 個(gè)部分。這樣用戶可方便訪問自己所需的特定內(nèi)容。
基本信息
系統(tǒng)手冊(cè)詳細(xì)描述了 SIMATIC ET 200SP. 分布式 I/O 系統(tǒng)的組態(tài)、安裝、接線和調(diào)試。
STEP 7 在線幫助為用戶提供了組態(tài)和編程方面的支持。
設(shè)備信息
產(chǎn)品手冊(cè)中包含模塊特定信息的簡要介紹，如特性、接線圖、功能特性和技術(shù)規(guī)范。
| 新增內(nèi)容 | 客戶收益 | 信息出處 | |
| 新增內(nèi)容 | 電位分配器模塊 |
電位分配器模塊體積小巧，可替換標(biāo)準(zhǔn)電位分配器或電位分配器端子塊。與使用標(biāo)準(zhǔn)電位分配器系統(tǒng)相比，電位組的設(shè)計(jì)更為緊湊快速且使用的組件更少。
例如，使用 16 通道和 3 線制連接的數(shù)字量輸入模塊的設(shè)計(jì)是其一個(gè)應(yīng)用。使用電位分配器模塊可預(yù)留同類傳感器未 使用的信號(hào)線。 另一個(gè)應(yīng)用是為外部組件提供電位。 |
位于系統(tǒng)概述 (頁 20)部分 |
| 密碼提供程序 |
除了手動(dòng)輸入密碼，也可在 STEP 7 中連接一個(gè)密碼提供程序。密碼提供程序具有以下優(yōu)勢(shì)：
· 密碼處理更為方便快捷。STEP 7 自動(dòng)讀取塊的密碼。從而節(jié)省大量時(shí)間。 · 由于操作員不知道實(shí)際的密碼，從而實(shí)現(xiàn)最佳塊保護(hù)。 |
專有技術(shù)保護(hù) (頁 172)部分 | |
| GetSMCinfo 指令 |
借助 GetSMCinfo 指令，可在用戶程序中響應(yīng)存儲(chǔ)卡提供的信息，必要時(shí)，可更換存儲(chǔ)卡作為預(yù)防性措施。當(dāng)應(yīng)用程
序中頻繁寫入存儲(chǔ)卡（如，使用數(shù)據(jù)日 志）時(shí)，該操作尤為重要。 |
“SIMATIC 存儲(chǔ)卡 - 概述
(頁 253)”部分 |
|
| 新增內(nèi)容 | 客戶收益 | 信息出處 | |
| 使用斷點(diǎn)進(jìn)行測試 |
使用斷點(diǎn)進(jìn)行測試時(shí)，將執(zhí)行斷點(diǎn)間的一段程序。使用斷點(diǎn)進(jìn)行測試具有以下優(yōu)勢(shì)：
· 使用斷點(diǎn)測試 SCL 和 STL 程序代碼 · 逐步定位邏輯錯(cuò)誤 · 在實(shí)際調(diào)試前，簡單、快速分析復(fù)雜程序 · 記錄單次執(zhí)行循環(huán)中的當(dāng)前值 · 在 SCL/STL 程序段（LAD/FBD 塊 中）中，還可使用斷點(diǎn)進(jìn)行程序驗(yàn)證 |
“測試功能 (頁 289)”部分 | |
| 更改的內(nèi)容 | 使用 Get_IM_Data 指令讀取標(biāo)識(shí)和維護(hù)數(shù)據(jù) |
使用 Get_IM_Data 指令時(shí)，只需少量編程操作即可讀取模塊的標(biāo)識(shí)和維護(hù)數(shù) 據(jù)。
使用 Get_IM_Data 指令時(shí)，可在用戶程序中訪問模塊的標(biāo)識(shí)和維護(hù)數(shù)據(jù) (I&M)。I&M 數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在模塊中的信息。因此可執(zhí)行以下操作 · 檢查系統(tǒng)組態(tài) · 響應(yīng)硬件更改 · 在用戶程序中，響應(yīng)硬件故障。 進(jìn)而簡化了硬件錯(cuò)誤的查找與排除過程。 |
“讀取并輸入 I&M 數(shù)據(jù)
(頁 235)”部分 |
| 時(shí)間同步 | 對(duì)所有需要準(zhǔn)確時(shí)間的應(yīng)用，使用 NTP 過程更新 CPU 時(shí)間。這也會(huì)超越子網(wǎng)限制自動(dòng)設(shè)置 CPU 時(shí)間。 | “時(shí)間同步 (頁 247)”部分 | |
| 通過可訪問設(shè)備進(jìn)行固件更新 | 介紹了通過網(wǎng)絡(luò)中可訪問設(shè)備進(jìn)行固件快速更新的相關(guān)信息。 | “固件更新 (頁 272)”部分 | |
SIMATIC ET 200SP
SIMATIC ET 200SP 是一個(gè)高度靈活的可擴(kuò)展分布式 I/O 系統(tǒng)，用于通過現(xiàn)場總線將過程信號(hào)連接到上控制器。
由于 SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)的功能全面，因此適用于各種應(yīng)用領(lǐng)域。其可擴(kuò)展設(shè)計(jì)允許用戶根據(jù)當(dāng)?shù)氐男枨笳{(diào)整具體的組態(tài)?？墒褂貌煌?CPU/接口模塊連接到PROFINET IO 或 PROFIBUS DP。
SIMATIC ET 200SP 配有 CPU，可進(jìn)行智能預(yù)處理，以減輕上控制器的負(fù)荷壓力。而且其 CPU 也可用作單獨(dú)的設(shè)備。
使用故障安全 CPU，可以實(shí)現(xiàn)安全工程應(yīng)用。安全程序的組態(tài)和編程方式與標(biāo)準(zhǔn) CPU 相同。
提供有種類豐富的 I/O 模塊，進(jìn)一步完善了該產(chǎn)品線。
SIMATIC ET 200SP 的防護(hù)等級(jí)為 IP20，可安裝在控制機(jī)中。
SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)可安裝在安裝導(dǎo)軌上。它包括：
組態(tài)示例
ET 200SP 的組態(tài)示例
| ① | CPU/接口模塊 |
| ② | 帶有供電電壓饋入的淺色 BaseUnit BU..D |
| ③ | 深色 BaseUnit BU..B，用于擴(kuò)展電位組 |
| ④ | 電機(jī)啟動(dòng)器的 BaseUnit |
| ⑤ | 服務(wù)器模塊（包含在 CPU/接口模塊的供貨范圍內(nèi)） |
| ⑥ | ET 200SP 電機(jī)啟動(dòng)器 |
| ⑦ | I/O 模塊 |
| ⑧ | BusAdapter |
| ⑨ | 安裝導(dǎo)軌 |
| ⑩ | 參考標(biāo)識(shí)標(biāo)簽 |
圖 3-2 ET 200SP 的組態(tài)示例
故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)
故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)（F 系統(tǒng)）用于具有較高安全要求的系統(tǒng)。F 系統(tǒng)可用于控制過程， 確保中斷后這些過程可立即處于安全狀態(tài)。也就是說，F(xiàn) 系統(tǒng)用于控制過程，在這些過程中發(fā)生即時(shí)中斷不會(huì)危害人身或環(huán)境。
Safety Integrated 是西門子自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的集成安全解決方案。
針對(duì)安全系統(tǒng)，均采用久經(jīng)驗(yàn)證的自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品。Safety Integrated 包括完整的安全序列、各種傳感器、執(zhí)行器和故障安全模塊以及控制器，通過標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線進(jìn)行安全通 信。除了其實(shí)際功能外，驅(qū)動(dòng)器和控制器還處理安全任務(wù)。
故障安全模塊（F 模塊）和標(biāo)準(zhǔn)模塊之間的主要差異是：故障安全模塊的內(nèi)部設(shè)計(jì)為兩個(gè)通道。這意味著兩個(gè)集成處理器互相監(jiān)視，自動(dòng)測試輸入和輸出電路，并在發(fā)生故障時(shí)將故障安全模塊切換到安全狀態(tài)。
故障安全電機(jī)啟動(dòng)器可安全地?cái)嚅_電機(jī)負(fù)載。故障安全電機(jī)啟動(dòng)器不屬于 PROFIsafe 節(jié)點(diǎn)。電機(jī)啟動(dòng)器與 ET 200SP 系統(tǒng)的故障安全模塊一起工作。
通過使用帶有故障安全 I/O 模塊的 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)，可取代傳統(tǒng)的安全工程組態(tài)，包括取代急停開關(guān)、防護(hù)門監(jiān)視和雙手操作等開關(guān)設(shè)備。
下圖顯示了采用 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)和 PROFINET IO 時(shí)，SIMATIC Safety F 系統(tǒng)的組態(tài)示例。PROFINET IO 線路可以使用銅纜、光纖電纜或 WLAN 連接。
在 ET 200SP 組態(tài)中，故障安全 I/O 模塊和非故障安全 I/O 模塊可混合使用。
故障安全 IO 控制器 (F-CPU) 通過故障安全和非故障安全 ET 200SP 模塊對(duì)安全相關(guān)數(shù)據(jù)和非安全數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。
故障安全 SIMATIC Safety 自動(dòng)化系統(tǒng)（組態(tài)示例）
圖 3-3 故障安全 SIMATIC Safety 自動(dòng)化系統(tǒng)（組態(tài)示例）
ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)支持以下故障安全 I/O 模塊：
CPU。
故障安全電機(jī)起動(dòng)器適用于安全斷開電機(jī)負(fù)載。
故障安全 I/O 模塊的組態(tài)示例
| ① | 接口模塊 |
| ② | 淺色 BaseUnit BU..D，用于提供電源電壓 |
| ③ | 深色 BaseUnit BU..B，用于進(jìn)一步傳導(dǎo)電位組 |
| ④ | I/O 模塊 |
| ⑤ | 服務(wù)模塊（與接口模塊一同提供） |
| ⑥ | 故障安全 I/O 模塊 |
| ⑦ | BusAdapter |
| ⑧ | 安裝導(dǎo)軌 |
| ⑨ | 參考標(biāo)識(shí)標(biāo)簽 |
圖 3-4 帶有故障安全 I/O 模塊的 ET 200SP 組態(tài)示例
IM155-6PN ST 接口模塊（固件版本 V1.1.1 及以上版本）、IM155-6PN HF（固件版本
V2.0 及以上版本）、IM155-6PN HS（固件版本 V4.0 及以上版本）和 IM155-6DP HF
（固件版本 V1.0 及以上版本）支持故障安全模塊 ET 200SP。
要使用 SIMATIC Safety 故障安全系統(tǒng)組態(tài)和編程 ET 200SP 故障安全模塊，需要使用
STEP 7 Safety Advanced 選件包 V12 或更高版本（包含 HSP 54）。
要在 Distributed Safety 故障安全系統(tǒng)中對(duì) ET 200SP 故障安全模塊進(jìn)行組態(tài)和編程，則需使用 F-Configuration 軟件包 V5.5 SP10 或以上版本。
要在 F/FH System 故障安全系統(tǒng)中對(duì) ET 200SP 故障安全模塊進(jìn)行組態(tài)和編程，則需使用 F-Configuration 軟件包 V5.5 SP12 或以上版本。
以下接口模塊支持 ET 200SP 故障安全電機(jī)起動(dòng)器：IM155-6PN BA（固件版本 V3.2 或更高版本）、IM155-6PN ST（固件版本 V3.1 或更高版本）、IM155-6PN HF（固件版本V3.1 或更高版本）和 IM155-6DP HF（固件版本 V3.0 或更高版本）。
對(duì) ET 200SP 故障安全電機(jī)起動(dòng)器進(jìn)行組態(tài)和編程時(shí)，需使用 SIMATIC Step 7 V14 或更高版本。對(duì) ET 200SP 故障安全電機(jī)起動(dòng)器進(jìn)行組態(tài)和編程時(shí)，無需使用 F-
Configuration 軟件包。
說明
在 SIMATIC Step 7 V13 或更高版本中，可通過 GSD 文件 (GSDML) 對(duì) ET 200SP 電機(jī)起動(dòng)器進(jìn)行組態(tài)。
安全模式是一種 F-I/O 操作模式，通過安全幀進(jìn)行安全相關(guān)通信。
在電機(jī)起動(dòng)器的安全模式中，使用故障安全數(shù)字量輸入 (F-DI) 和 24 V 電源。
ET 200SP 故障安全 I/O 模塊只能在安全模式下使用；不能用于非故障安全模式。
這些故障安全模塊中集成有支持安全模式的諸多安全功能。可以達(dá)到下表中的安全等級(jí)：
表格 3- 1 安全模式下，ET 200SP 可達(dá)到的安全等級(jí)
| 安全模式下的安全等級(jí) | ||
| 基于 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn) | 基于 ISO 13849-1 標(biāo)準(zhǔn) | |
| SIL2 | Cat.3 | (PL) Performance Level d |
| SIL3 | Cat.3 | (PL) Performance Level e |
| SIL3 | Cat.4 | (PL) Performance Level e |
