西门子S7-1500-S7-1200 F在TIA环境下实现S7-1500F和S7-1200F之间的安全相关控制

内容概述 与在标准的系统重一样，在TIA安全系统重具有PROFINET接口的S7-1500F和S7-1200F CPU之间可以进行安全相关的控制器和智能设备通信。通信通过两个安全应用程序指令进行，即SENDDP指令用于发送数据，而RCVDP指令用于接收数据、这些指令由用户在F-CPU响应的安全程序中调用，可用于固定数量的BOOL和INT类型的数据进行安全传送。 适用人群 本文档使用与要实现在TIA环境下S7-1500F和S7-1200F之间的安全相关控制器通讯 ### 西门子S7-1500F与S7-1200F在TIA环境下实现安全相关控制的知识点详解 #### 一、概念理解 在TIA（Totally Integrated Automation）环境中，利用PROFINET接口，S7-1500F和S7-1200F控制器之间能够实现安全相关的通信。这种通信机制不仅适用于控制器与控制器之间，还适用于控制器与智能设备之间的交互。其核心在于通过两个专门的安全指令——`SENDDP`和`RCVDP`来实现数据的安全传输。 **SENDDP指令**：用于从一个安全控制器（如S7-1500F）向另一个安全控制器或智能设备（如S7-1200F）发送安全相关的数据。 **RCVDP指令**：用于在接收端接收由`SENDDP`指令发送过来的数据。 这些指令在F-CPU（故障安全型CPU）的安全程序中被调用，能够安全地传输固定数量的BOOL和INT类型的数据。 #### 二、安全相关的PN控制器和智能设备之间的通信 ##### 2.1 示例所使用的软硬件环境 - **软件环境**： - STEP 7 Professional V14 SP1 - STEP 7 Safety Advanced V14 SP1 - **硬件环境**： - CPU1511F-1PN (固件版本 V2.1) - CPU1215FC (固件版本 V4.2) **注意**：只有从固件版本V4.2开始的S7-1200F CPU才支持安全相关的通信。 ##### 2.2 硬件配置 1. **创建新项目**：在TIA博途中，新建项目并命名。 2. **添加设备**：选择所需的设备型号和固件版本，并对其进行命名。 3. **分配IP地址**：为每个设备创建以太网子网并分配IP地址。 4. **配置智能设备**：在“操作模式”中启用S7-1200F CPU的智能设备功能，并将其与S7-1500F CPU关联。 ##### 2.3 通讯编程 - **编程流程**： 1. 在安全程序开始处调用`RCVDP`指令，准备接收数据。 2. 在安全程序结束处调用`SENDDP`指令，发送数据。 - **数据类型**： - 16个BOOL类型的数据 - 2个INT类型的数据 #### 三、具体实现步骤 1. **新建项目**：启动TIA博图软件，创建新项目，并指定项目名称和存储路径。 2. **添加S7-1500F设备**：插入S7-1500F CPU设备，并设置相应的固件版本。 3. **分配IP地址**：为S7-1500F CPU创建以太网子网并分配IP地址。 4. **添加S7-1200F设备**：按照相同的方式添加S7-1200F CPU，并确保它与S7-1500F CPU位于同一以太网子网内。 5. **设置智能设备功能**：在S7-1200F CPU的“操作模式”中激活智能设备功能，并将其关联到S7-1500F CPU上。 6. **编写程序**： - 在S7-1500F的安全程序中使用`SENDDP`指令发送数据。 - 在S7-1200F的安全程序中使用`RCVDP`指令接收数据。 **注意**：确保在安全程序的开始调用`RCVDP`，并在安全程序的结束调用`SENDDP`。 #### 四、实际应用案例 假设有一个自动化生产线，其中包含了需要进行安全通信的S7-1500F和S7-1200F控制器。为了确保生产线上关键部件的操作安全，可以通过上述方法设置安全通信，比如紧急停止信号的传输、安全门的状态监测等。这样不仅可以提高系统的安全性，还能有效防止因误操作导致的安全事故。 #### 五、总结 本文详细介绍了如何在TIA环境下实现S7-1500F和S7-1200F之间的安全相关控制。通过对软件环境、硬件配置以及通信编程的具体步骤进行深入解析，帮助读者更好地理解和掌握这一技术。对于从事工业自动化领域的工程师和技术人员来说，掌握这一技术对于构建更安全、更高效的控制系统具有重要意义。