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下面以示例的方式介绍S7-1500R/H连接PN IO设备的过程,假设配置的需求:使用一个S7-1500R 连接两个S2模式的ET200SP站点和使用交换机连接两个S1模式的变频器。
1) 打开TIA博途。示例中TIA博途的版本为V16。
2) 创建新项目,在项目树下点击“添加新设备”,选择CPU 1515R-2 PN并选择CPU的版本为2.8(只有2.8及以上版本才支持S1模式切换IO)创建一个S7-1500 PLC站点。
3) 打开项目树,可以看到S7-1500R/H系统项目树中的信息。一个S7-1500R/H站点包括三部分。
第一部分
可查看适用于整个系统的设备组态和诊断选项;
第二部分
冗余 ID 为“1”的CPU属性,包括程序块、符号表、trace、变量监控表等选项。
第三部分
冗余 ID 为“2”的CPU属性,只有设备组态和诊断选项,由于主-备CPU的程序完全相同,所以在这里没有与程序相关的选项,只有与本身硬件相关的选项。
CPU 冗余ID信息可以通过程序块读出,用于判断当前主CPU的位置。
4) 切换到网络视图,可以看到主-备CPU之间已经通过网络连接,在拓扑视图中可以进一步查看到两个CPU都是使用X1接口的P2端口进行了连接,这也是为了禁止在两个CPU间插入PN IO设备
5) 在网络视图中选择“硬件目录”->“分布式 I/O”->“ET200SP”->“接口模块”->“PROFINET”->“IM155-6 PN HF”中选择 6ES7155-6AU10-0CN0 并拖入到网络视图中。
6) 将拖入的ET 200SP站点分配给S7-1500R/H系统。有两种方式,第一可以按照常用的方式,鼠标点击ET 200SP的以太网接口,然后拖放到主CPU的 X1 接口,然后再次使用鼠标点击ET200 SP的以太网接口,拖放到备用CPU的 X1 接口;另外一种方式就是鼠标右击ET200 SP“未分配”字段,然后右键菜单中点击“分配给新 IO 控制器”,在弹出窗口中,勾选两个冗余 PLC的接口,如图2-11所示。S2 PN IO 设备分配完成之后,站点上“未分配”字段变为“多重分配”。
7) 鼠标双击ET 200SP 站点,在I/O站点中插入相应的模块。
8) 以相同的方法插入第二个S2模式的PN IO 设备。
9) 在“硬件目录”->“网络组件”->“工业以太网交换机”->“SCALANCE X-200 网管型”->“SCALANCE XC208”目录下选择“6GK5 208-0BA00-2AC2”拖放到网络视图中并多重分配给S7-1500R/H系统。
10) 同样将两个SINAMICS-G120-CU240E-2PN拖放到网络视图中并多重分配给S7-1500R/H系统。
11) 在网络视图中,点击PN网络,高亮显示显示同步域,如Error! Reference source not found.所示。
点击网络,在属性中“PROFINET Subnet”-> “域管理”->“MRP 域”->“设备”中设置每个设备的角色。除了主-备CPU的PN接口作为“管理员”外,其它的设备只能作为“客户端”,由于两个驱动设备通过交换机而不是直接连接到MRP环网上,所以选择“环网中无设备”。
12) 设置完成MRP域后,环网断开后,网络需要重构,重构需要时间,重构时间必须少于PN IO设备的看门狗时间,否则IO设备掉站。冗余系统中 IO 设备的看门狗时间与更新时间的计算关系为:
看门狗时间倍率 > (1.1 x 200ms) / 更新时间 + 1
如果更新时间是2ms,看门狗时间倍率大于111就可以了。其中 200ms 为 MRP 网络最大重构时间。
在网络视图中点击ET200SP 的网络接口,在“IO周期”中设置看门狗时间倍率,示例中为112。
然后以相同的方式设置其它PN IO设备。
13) 最后在拓扑视图中按照现场实际网线的连接配置网络拓扑结构。
由于配置的方法和方式相同,如果对·天成·产品不熟悉,从网络视图和拓扑视图中很难区分哪些是S1模式的PN IO设备,哪些是S2模式的PN IO设备。前面已经介绍过,通过查看GSD文件的方式可以判断S1和S2模式的PN IO 设备,既然 TIA博途可以集成这些PN IO 设备,也一定知道GSD文件中的具体内容,所在PN IO设备的模式在网络视图的IO通信栏中可以查看。