如何实现S7-1500F和S120的安全通信.pdf

在自动化与控制技术领域中，西门子（Siemens）作为全球领先的电子电气工程企业之一，其安全产品和解决方案一直受到工业界的广泛认可。在该文档中，我们将探讨如何实现西门子S7-1500F安全型可编程逻辑控制器（PLC）与S120伺服驱动器的安全通信，确保工业自动化过程的安全性。S7-1500F是西门子推出的最新一代安全型PLC，而S120则是西门子一款功能强大的伺服驱动器。 一、概述 文档首先介绍了S7-1500F和S120通过PROFIsafe实现安全通信的背景，以及安全通信的重要性和应用场景。PROFIsafe是基于PROFINET或PROFIBUS工业以太网/现场总线的标准，用于安全相关的自动化技术。 二、项目配置与软硬件要求 实现安全通信首先需要满足相应的软硬件条件： 1. 软件要求包括使用TIA Portal V13 Update 2以上的版本，TIA Safety Advance V13，以及Starter/SIMOTION V4.4。 2. 硬件方面需要CPU1518F-3DP/PN，以及CU320-2PN Fw 4.72。 三、项目配置步骤 文档详细阐述了实现S7-1500F与S120安全通信的具体步骤，包含以下几个主要环节： 1. 打开博途（TIA Portal）软件创建新项目。 2. 添加并配置新设备（例如CPU1518F-3DP/PN）。 3. 进行网络配置，并组态S120伺服驱动器（使用s120-2DP CBE20 V4.7）。 4. 建立PLC与S120的网络连接，并配置相应的设备名称。 5. 配置报文，包括插入DO servo（数字输出服务），并组态安全报文30和标准报文1。 6. 保存编译项目，并进行设备的在线配置和离线配置。 7. 下载S120配置和PLC组态到设备。 8. 编写安全程序（例如FB1）并下载到PLC。 9. 在线激活S120的安全功能，并选择扩展安全功能选项。 10. 对PROFIsafe进行配置。 四、PROFIsafe通信配置 PROFIsafe通信配置是实现S7-1500F与S120安全通信的关键步骤，它涉及到在TIA Portal中设置安全参数，确保数据在传输过程中的完整性、机密性和可认证性。特别地，安全报文30是 PROFIsafe 特定的安全通讯数据对象，用于传输关键的安全数据。 五、离线与在线配置 离线配置是指在没有实际连接到物理设备的情况下对设备进行编程和配置。在线配置则是将配置下载到实际设备上，并确保设备在线运行时配置得以执行。文档详细描述了两种配置的过程。 六、编程与激活安全功能 在项目中还需要编写与安全相关的程序，并且激活S120的安全功能。在实际应用中，这些程序将用于控制设备的安全操作。 七、实际应用中的注意事项 在实际应用中，除了以上提到的配置步骤和编程工作，还需要对系统的整体设计、网络架构、冗余措施等进行考虑，确保系统的稳定性和可靠性。同时，还需要考虑相关的国际和行业标准，比如IEC 61508和IEC 61800-5-2，这些标准为功能安全提供了指导和规范。 通过对文档的解读，我们能够了解到在工业自动化领域中，西门子S7-1500F安全型PLC与S120伺服驱动器之间的安全通信实现过程，涵盖了软件配置、硬件参数设置以及安全程序的编写等多个方面。这为工业自动化工程师提供了宝贵的参考资料，使得在具体实现西门子设备安全通信时，能够有明确的指导和步骤，从而保证了工业生产的安全性和效率。