SIMATIC PCS 7 过程控制系统 CPU 410-5H 过程自动化[手册].pdf

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SIMATIC PCS 7 过程控制系统 CPU 410-5H 过程自动化[手册]pdf,
目录 前言 刖 15 1.2 安全信息 18 1.3 说明文档 19 2cPU410-5H简介 21 PCS7的应用范围 2.2 可能的应用 23 2.3 用于单机操作的CPU410-5H基本系统 24 2.4 用于冗余操作的基本系统 25 2.5 装配容错站的规则 2.6 CPU410-5H的O 28 2.7 容错系统的JO组态变量. 28 2.8 组态工具(STEP7- HW Config,PCS7)… 29 2.9 PCS7项目. 29 2.10 标定和授权(缩放概念)… 翻面1面面面面面L面面面面套面面面面1面面面面面面面 30 3cPU4105H的结构. ■■■■■■■■ 33 3.1 cPU410-5H上的操作员控制和显示元件 33 3.2 cPU410-5H的监视功能 37 3.3 状态和错误显示 3.4 PROFIBUS DP按口(X1)…… 45 3.5 PROFINET|O接口(X5、X8)… 45 3.6 CPU410-5H的参数总览… 48 4VO组态变量 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■ 49 4.1 单机操作 49 故障安全操作 54 容错自动化系统(冗余操作 4.3,.1 冗余 SIMATIC自动化系统 57 4.3.2 提高设备利用率,对错误的响应 58 CPU410-5H过程自动亿 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 月录 4.4 故障系统ⅣO链接简介 61 4.5 使用单通道双向l/O. 63 4.6 PROFINET|O接口上的系统和介质冗余 69 4.6.1 系统冗余 69 4.6.2 介质冗余 73 4.7 将冗余ⅣO连接到 PROFIBUS DP接口 75 4.7.1 用于冗余的信号模块 翻1面1面面面面1面 翻1面1面面面面1面面面 75 4.7.2 判断取消激活状态 ……91 5 PROFIBUS DP ■■■ 93 5.1 CPU410-5H作为 PROFIBUS DP主站 93 5.2 CPU410-5H的DP地址范围 93 5.3 CPU410-5H作为 PROFIBUS DP主站的诊断 94 6 PROFINET O .97 97 6.2 PROF| NET JO系统 99 6.3 无需可移动介质/编程设备的设备更换 101 7cPU4105H的操作员控制和工作模式 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 103 7.1 CPU410-5H的工作模式 103 7.1.1 RUN模式 103 7.1.2 STOP模式 104 7.1.3 STARTUP模式 05 7.1.4 HOLD模式 :::.:::::::::::::::::.::·::::.: 107 7.1.5 LINK-UP和 UPDATE模式. 107 7.1.6 ERROR-SEARCH模式 107 7.1.7 DEFECTIVE状态 09 7.2 冗余CPU410-5H的系统状态 109 7,2.1 简介 109 7.2.2 容错系统的系统状态 .112 7.2.3 显示和更改容错系统的系统状态 113 7.2.4 从STOP系统状态开始更改系统状态 113 7.2.5 从独立模式系统状态开始更改系统状态 114 7.2.6 从冗余系统状态开始更改系统状态. 115 7.2.7 容错系统的系统诊断 116 7.3 自检 117 7.4 执行存储器复位. 121 8链接和更新123 8.1 链接和更新的影响 123 CPU410-5H过程自动化 4 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 目录 8.2 通过PG命令链接和更新 125 8.3 时间监视… 125 8.3.1 时间响应 128 8.3.2 确定监视时问 128 8.3.3 用于链接和更新的性能值 翻1面面面面面面面面面面面着■画■ 136 8.3,4 对时间响应的影响 136 8.4 链接和更新操作的特性 137 9cPU410-5H的特殊功能… ■■■口■■■ ∴139 9.1 安全等级 139 9.2 访问保护块 141 9.3 将CPU410-5H复位为出厂设置 142 9.4 运行期间复位 143 9.5 更新固件 .888.88 144 9.6 在RUN模式下更新固件 146 9.7 读取服务数据. 147 98 故障检测响应 148 9.9 时间同步… 149 9.10 在RUN模式下更新类型并更改接口 150 0冗余工作期间的系统修改 151 10.1 运行期间的系统修改 151 10.2 可能的使件修改 153 10.3 添加组件 面面面面面面面面面面面套面面面面面面面面 155 10.3.1 第1步:修改硬件.. …156 10.3.2第2步:离线修改硬件配置 157 10.33第3步:停止备用站CPU 158 10.3.4第4步:将新硬件配置下载至备用CPU 158 10.3.5 第5步:切换到已修改了组态的CPU 159 10.36第6步:切换为冗余系统状态 160 10.3.7第7步:修改并下载用户程序 162 10.38使用现有模块上的空闲通道. ■■ 163 10.3.9 添加接口模块 164 10.4 拆卸组件 165 10.4.1 第1步:离线修改硬件型置 166 1042第2步:修改并下载用户程序 167 10.4.3 第3步:停止备用站CPU 168 10.44第4步:将新硬件配置卜载至备用CPU… 168 10.4.5 第5步:切换到已修改了组态的CPU 169 CPU410-5H过程自动亿 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 月录 1046第6步:切换为冗余系统状态… 170 10.4.7第7步:修改硬件 …171 10.4.8栘除接口模块 172 10.5 编辑CPU参数 174 10.51编转CPU参数 1B重 174 10.52 第1步:离线编辑CPU参数 176 1053第2步:停止备用CPU 176 10.54第3步:将新硬件配置下载到备用CPU中 177 10.55第4步:切换到已修改了组态的CPU 177 10.5.6第5步:切换到冗余系统模式 178 10.6 重新参数化模块. 180 10.6.1 重新参数化模块 180 10.62第1步:离线编辑参数…… 翻面1面面面面面面 181 1063第2步:停止备用CPU ….…..…..182 10.64 第3步:将新硬件配置下载到备用CPU中 182 10.65 第4步:切换到已修改了组态的CPU 183 10.66第5步:切换到冗余系统模式 …………184 11冗余操作期间的组件故障及更换 ■■■■■■■■■■ 185 11.1 中央组件的故障和更换 185 11.1.1冗佘操作期间的CPU故障及更换 185 11.1.2 电源模块故障及更换 翻11面面 187 11.1.3输入/输出或功能模块的故障及更换. 189 11.1.4通讯模块的故障及更换 190 11.15同步模块或光纤电缆的故障及更换 191 11.1.6 M460和M461接口模块故障及更换 194 11.2 分布式1O中的组件故障及更换 195 1121PROF| BUS DE主站的故障及更换 196 1122冗余 PROFIBUS DP接口模块的故障及更换 198 1123 PROFIBUS DP从站的故障及更换 198 1124 PROFIBUS DP电缆的故障及更换 200 11.3 PROF|NET|O各组件的故障及更换 201 11.31 PROFINET|O设备的故障及更换 201 11.3.2PROF|BUS|O电缆的故障及更换 202 12同步模块 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■口■■■■■ ■■■■■■■■■ 203 12.1 用于CPU410-5H的同步模块 203 12.2 安装光纤电缆 207 12.3 选择光纤电缆 210 13系统扩展卡 215 13.1 系统扩展卡的变型 215 CPU410-5H过程自动化 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 目录 4技术数据 ■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■ …217 14.1 CPU4105H的技术规范;(6ES7410-5HX08-0AB0) 217 15补充信息 233 15.1 有关PROF| BUS DP的补充信息 233 15.2 有关用作PROF| BUS DP主站的CPU410-5H的诊断补充信息 234 15.3 PROF|NET|O的系统状态列表 237 15.4 使用STEP7进行组态 239 15.4.1 布置容错站组件的规则 239 1542组态硬件 240 154.3为容错站中的模块分配参数. 240 15.4.4 设置CPU参数的建议,固定设置 240 154.5 网络连接组态 241 15.5 STEP7中的编程设备功能. 243 156 通信服务…243 156.1通讯服务概述 243 15.6.2 PG通讯 245 156.3 OP通讯 245 15.64S7通讯 246 1565S7路由 247 156.6 数据集路由 251 1567SNMP网络协议 253 1568通过工业以太网的开放式通讯 254 157 容错通信基础和术语 257 158 可使用的网络 261 15.9 通过S7连接进行通信 :a. 261 15.9.1通过S7连接进行通讯-单向模式… 262 1592通过冗余S7连接进行通讯 ,1重11面面道 ……….……265 1593通过ET200M上的点对点CP进行的通信. 266 15.94与单通道系统的白定义连接 268 15.10 通过容错S7连接进行通信. 269 15.10.1容错系统之间的通讯 272 15.10.2容错系统和容错CPU之间的通讯 275 15103容错系统和PC之间的通讯 276 15.11 致性数据 278 15.11.1通讯块和功能的致性. ::::.:::::::::::::::::::::百 278 15112SFB14“GET"或读变量和SFB15“PUT"或写变量的一致性规则… 278 15.11.3DP标准从站/O设备的一致性读写数据 279 CPU410-5H过程自动亿 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 月录 15.12 链接和更新顺序 281 15.12.1链接顺序 284 15122更新顺序 285 15.12.3切换到已修改」组态的CPU 288 15.12.4禁用链接和更新 289 15.13 用户程序 …290 15.14 连接冗余|O的其它选项. 291 15.15 CPU410-5H的周期和响应时间 295 15.15.1周期 295 15.15.2计算周期. ■■■■■I 297 1515.3因通信产生的周期负载 301 15154响应时间 30 1515.5计算周期时间和响应时间 310 1515.6周期时间和响应时间计算示例 311 15.157断响应时间 315 1515.8中断响应时间计算示例 15159延迟和监视狗屮淅的再现能力 318 15.16 用于冗余O的FC和FB的运行时间 318 A冗余自动化系统的特性值 321 A.1 基本原理 321 A.2 比较选定组态的MTBF 325 A.2.1 带有冗余CPU410-5H的系统组态 326 A.2.2 包含分布式O的系统组态 327 A.2.3 比较包含标准和容错通讯的系统组态 330 B冗余组态中可用的功能和通信模块 331 C冗余WO的连接实例 333 C.1 MTA端子模块(铠装端子板) 333 C.2 输出模块的互连 333 C.3 8通道HART模拟量输入MTA 335 C.4 8通道HART模拟量输出MTA 336 C.5 sM321:D|16XDC24V,6ES73211BH020AA0.37 C.6 SM321:D|32XDC24V,6ES73211BL000AA0.38 C.7 SM321:D|16XAC120/230V,6ES7321-1FH000AA0 339 C 8 SM321;D18XAC120/230V,6ES73211FF010AA0 340 C 9 SM321;D|16XDC24V,6ES7321-7BH00-0AB0 341 C.10 SM321;Dl16XDC24V,6ES7321-7BH01-0AB0 342 CPU410-5H过程自动化 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 目录 C.11 SM326;Do10XDC24V/2A,6ES7326-2BF01-0AB0 343 C.12 SM 326: DI8x NAMUR, 6ES7 3261RFOOOABO 344 C.13 SM326;D|24xDC24V,6ES73261BK000AB0 345 C.14 SM421: DI 32x UC 120V, 6ES7 4211ELOOOAAO 346 C.15 sM421:D|16xDC24V,6ES74217BH010AB0 347 C.16 sM421:D|32XDC24V,6ES74211BL000AB0 348 C.17 SM 421: DI 32x DC 24V, 6ES7 4211BL010ABO 349 C.18 SM 322: do8xDC 24V/2A, 6ES7 322-1BF01-0AA0 .350 C.19 SM322:D032XDc24V0,5A,6ES73221BL000AA0 351 C20 SM322: Do8 x AC 230 V/2A, 6ES7 3221FF010AAO 352 C.21 SM 322; Do x DC 24 V/10 mA EEX ib], 6ES7 3225SD000ABO 353 C.22 SM 322; Do 4 x DC 15 V/20 mA EEX ib], 6ES7 322-5RDO0-OABO 354 C23 SM 322:Do8 x DC 24 V/0.5A, 6ES7 322-8BF00-0ABO 355 C.24 SM322;Do16ⅹDC24V0.5A,6ES73228BH01-0AB0.… 356 C25 SM332;AO8X12位,6ES73325HF000AB0… 357 C26 SM 332; Ao 4 0/4.20 mA [EEX ib], 6ES7 3325RDOOOABO 358 C27 SM422;DO16XAC120/230V2A,6ES74221FH000AA0. 359 C.28 SM422;Do32×DC24V0.5A,6ES7422-7BL000AB0 aaa:aaa::aa· 360 C.29 SM331;A|4X15位[EEb;6ES73317RD000AB0. 361 C.30 SM331;A812位,6ES73317KF020AB0 362 C.31 sM331;A|8ⅹ16位,6ES7331-7NF000AB0.… 363 C.32 SM331;A8ⅹ16位,6ES7331-7NF100AB0 364 C.33 Al 6XTC 16 iso, 6ES7331-7PE10-0ABO 365 C.34 SM331;A8×04.20 MA HART,6ES7331-7TF01-0AB0 366 C.35 sM332;AO4x12位;6ES7332-5HD01-0AB0 368 C.36 SM332: AO8x0/4.20mA HART, 6ES7 332-8TF01-0ABO 369 索引 371 表格 表格3-1CPU上的LED指小灯 3434 表格3-2BUS1F、BUS5F和BUS8FLED的可能状态 4141 CPU410-5H过程自动亿 系统手册,09/2014,A5E31622223AB 月录 表格3-3LNK和 RX/TXLED的可能状态 4242 表格4-1运行期间的系统修改 5050 表格4-2 PROFIsafe为避免错误而采取的措施 5656 表格4-3 PROFIBUS DP接口上单通道双向O组态所使用的接口模块 6464 表格4-4 用于热插拔的总线模块 6464 表格4-5 PROFINET IO接口的单通道双向/O组态所使用的接口模块 6666 表格4-6用于冗余的信号模块 7676 表格5- CPU 410-5H 9393 表格5-2cPU410-5H作为DP主站时“BUSF"LED的含义 9494 表格7- 导致冗余丢失的错误原因 翻面1面面面面面面 104104 表格7-2容错系统的系统状态总览 112112 表格7-3自检期问对错误的响应 118118 表格7-4对再次发生的比较错误的响应 .119119 表格7-5对校验和错误的响应 119119 表格7-6第二次发生单向调用OB121硬件故障、校验和错误. ■■重1 120120 表格8-1链接和更新功能的属性 123123 表格8-2用于链接和更新的PG命令 125125 表格8-3用户程序部分的典型值 136136 表格9 CPU的保护等级 139139 表格9-2 出厂设置中的CPU属性 142142 表格9-3 LED模式 143143 表格10-1可修改的CP∪参数 174174 表格12 附件光纤电缆 210210 表格12-2光纤电缆规范,用于室内应用场合 211211 表格12-3光纤电缆规范,室外应用场合 213213 表格15-1使用STEP7读取诊断数据 234234 表格15-2作为DP主站的CPU41xH的事件检测 236236 表格15-3 PROFINET|O和PROF| BUS DE的系统状态列表的比较 238238 表格15-4CPU的通信服务 243243 表格15-5连接资源的可用性 244244 表格15-6用于S7通讯的SFB …….247247 CPU410-5H过程自动化 系统手册,09/2014,A5E31622223AB

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