產品詳情
西門子 6ES7331-7KF02-0AB0 西門子 6ES7331-7KF02-0AB0 西門子 6ES7331-7KF02-0AB0
SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8 模擬輸入，分辨率 9/12/14 位， U/I/熱電偶/電阻， 報警，診斷，1個 20針 拔/插利用 激活的背板總線
| 產品 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 商品編號(市售編號) | 6ES7331-7KF02-0AB0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產品說明 | SIMATIC S7-300，模擬輸入 SM 331，電位隔離， 8 模擬輸入，分辨率 9/12/14 位， U/I/熱電偶/電阻， 報警，診斷，1個 20針 拔/插利用 激活的背板總線 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產品家族 | SM 331 模擬量輸入模塊 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產品生命周期 (PLM) | PM300:有效產品 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價格數據 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價格組 / 總部價格組 | TC / 231 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 列表價（不含增值稅） | 顯示價格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 您的單價（不含增值稅） | 顯示價格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 金屬系數 | 無 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 交付信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出口管制規定 | AL : N / ECCN : EAR99H | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 工廠生產時間 | 1 天 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 凈重 (Kg) | 0.289 Kg | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產品尺寸 (W x L X H) | 未提供 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝尺寸 | 13.10 x 15.10 x 5.10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝尺寸單位的測量 | CM | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 數量單位 | 1 件 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝數量 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他產品信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EAN | 4025515066835 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| UPC | 662643177909 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 商品代碼 | 85389091 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LKZ_FDB/ CatalogID | ST73 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產品組 | 4031 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原產國 | 德國 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Compliance with the substance restrictions according to RoHS directive | RoHS 合規開始日期: 2008.03.31 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產品類別 | A: 問題無關，即刻重復使用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣和電子設備使用后的收回義務類別 | 沒有電氣和電子設備使用后回收的義務 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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前言
西門子的故障安全系統提供了盡可能全系列的產品供客戶選擇，ET200S系列產品做為高性價比的一款產品，在分布式IO中一直被廣泛應用，因而也有著全系列相應的故障安全模板滿足各種安全應用的場合，這里介紹的是故障安全型電機啟動器的調試和使用方法，供大家參考。關于ET200S的基本使用方法，這里不再詳細介紹，請參考相關手冊。
1 ET200S 故障安全型電機啟動器模板的硬件單元
ET200S 做為分布式IO系統的從站（或主站）所需要的基本硬件包括：接口模板（IM），電源模板（PS），端子模板（TM）。具體到含有故障安全型電機啟動器模板的應用，還需要如下硬件組件：
表1 故障安全型ET200S 電機啟動器模板組件
2 ET200S的故障安全型電機啟動器的站配置
配置含有故障安全型電機啟動器的ET200S站與配置普通的ET200S站相同，但故障安全系統需要考慮系統的安全等級，這里給出達到SIL3 / category 4 的典型的硬件配置（圖2）：
圖1 配置故障安全型電機啟動器和故障安全電子模板的ET200S站，達到SIL3 / category 4
可以看到，I/O模板以及電機啟動器模板均是故障安全型的。但請注意，DI/DO的電源模板必須是普通的電源模板。且在同一個電源組內，普通的電機啟動器模板與安全型電機啟動器模板不能混合使用，此時需要使用額外的電源模板（PM-D F PROFIsafe）進行隔離。
由于ET200S的配件比較多，選擇起來比較復雜，因而建議最好使用ET200S配置工具（ET200S CFG Tools）進行硬件的配置，這里給出相應模板的訂貨號信息以供訂貨時參考。
| 型號 | 訂貨號 | 描述 |
| F-DS1E-X | 3RK1301-0AB13-0AA4 | Fail-safe direct starter; 0.3 ... 3 A |
| F-RS1E-X | 3RK1301-0AB13-1AA4 | Fail-safe reversing starter; 0.3 ... 3 A |
| TM for PM-D F | 3RK1903-3AA00 | Terminal module for power module PM-D F PROFIsafe V2 |
| TM for F-DS1E-X | 3RK1903-3AC00 | Terminal module for direct starter F with cable connection |
| TM for F-RS1E-X | 3RK1903-3AD10 | Terminal module for reversing starter F wire cable connection |
| PM-D F | 3RK1903-3BA01 | PM-D F PROFIsafe power module |
| TM-P15S23-A0 | 6ES7138-4CA01-0AA0 | PM-E DC 24V power module for electronic modules, with diagn. |
| F DI | 6ES7138-4FA03-0AB0 | Electronic module, 4/8F-DI, DC 24V, PROFIsafe (1 pc.) |
| F DO | 6ES7138-4FB02-0AB0 | Electronic module, 4F-DO, DC 24V/2A, PROFIsafe (1 pc.) |
| IM151 | 6ES7151-1BA02-0AB0 | IM 151 high-feature for conn. of ET200S to PROFIBUS DP |
| TM-P15S23-A0 | 6ES7193-4CD20-0AA0 | Terminal module for AUX1 supply; screw connection |
| TM-E30S46-A1 | 6ES7193-4CF40-0AA0 | Terminal module for electron.mod.30mm; screw term.; AUX1 |
表1 故障安全型電機啟動器模板訂貨信息
3 組態和調試
3.1 軟件組態
我們通過一個實例來介紹如何在STEP7中組態ET200S F 電機啟動器模塊。
所需軟件：
STEP7 V5.4 SP3
Distributed safety V5.4 SP4
3.1.1 STEP7 中的項目
1）首先在STEP7中建立一個S7 400項目，項目名為ET200S_F_MS。
圖2 新建S7 400項目
2）硬件組態
雙擊硬件組態（Hardware），在硬件列表中選擇F型CPU，這里使用的是CPU 416F。注意，由于項目中將使用F型的模板，并且要使用其安全性能，因而這里需要選擇F型的CPU。當然，根據所連接從站的不同，需要選擇CPU是否是只有Profibus接口或者帶有Profinet接口。
圖3 選擇F型CPU
這里我們使用的是Profibus的從站，因而雙擊DP口，新建Profibus網絡。
圖4 新建Profibus 網絡
接下來組態F參數。雙擊CPU，打開屬性頁面。選擇“F Parameters”屬性頁，為安全程序設置密碼。該密碼在修改F程序時會被提示，保護了安全程序不會被沒有授權的訪問者隨意修改。（在實例中的密碼設置為“1”）
圖5 為F程序設置密碼
密碼設置后，點擊“OK”，可以看到F參數。這些參數是CPU處理F程序時的基本信息，一般是系統自動分配的，不建議做修改，選擇確認即可。
圖6 系統F參數
接下來選擇“Protection”屬性。同樣，出于保護的需要，需要為故障安全的程序設置程序修改的權限密碼，防止沒有授權的訪問者隨意從/向CPU讀/寫故障安全的程序。同時，由于西門子的F型的CPU同時可以做為普通的CPU使用，因而，如果程序中包含故障安全程序時，需要將“CPU contains safety program”激活，否則，CPU就是一款普通的CPU，無法處理故障安全的程序。
圖7 設置CPU讀/寫密碼
接下來組態ET200S的從站。在Profibus DP的硬件目錄下，找到ET200S，選擇接口模板IM151，將其連接到之前建立的Profibus網絡上。其中選擇的電機啟動器以及其電源模板均是故障安全型的。
圖8 組態ET200S從站
下面為每個故障安全模板設置參數。
雙擊ET200S從站上的電源模板PM-D PROFIsafe，可以看到該模板的參數設置。其中：
F_dest_address 是系統自動分配給安全型模板的（這里分配的地址是200），做為故障安全系統處理該模板時的尋址地址，該地址對應的DIP開關設置為：0011001000，在該模板側面有實際的DIP開關，應該按照這里分配的DIP開關進行設置；
F-monitoring time(ms) 是F-CPU監控F I/O模板的通訊時間，一般也是系統自動分配的，但可以按照系統實際配置進行修改。如需修改時，請參考s7fcotib.xls 文件。該文件可以通過西門子技術支持網站進行下載：support.automation.siemens.com
圖9 電機啟動器故障安全型電源模板PM-D F PROFIsafe參數設置
雙擊電機啟動器模塊，設置故障安全參數。
首先是地址參數，這里設置的是I/O地址。
圖10 電機啟動器模塊地址參數設置
接下來打開參數設置頁面。
圖11 安全型電機啟動器參數設置
其中電壓、電流等參數（1）可以根據實際使用的電機的參數進行設置，而其中的一些保護動作（2）也可以根據工業要求進行設定，這里不一一介紹了。
其中與安全相關的設置主要時safety shutdown group（SG）的分配。通過該參數，可以將該電機啟動器模板分配一個電源組，以便進行故障安全的電機電源關斷動作。每一個模板只能分配一個SG，最多可以分配6個SG。
圖12 安全關斷組的分配
而在故障安全型電機啟動器模板的安裝底板（TM）上，也有一組用于分配SG的跳線，跳線可以插拔，從而進行硬件的SG分配，而通過硬件設置的SG應該與在軟件中分配的SG相一致。
圖13 安裝底板（TM）上硬件SG的分配
圖14 SG分配后的底板
分配SG后，可以選擇組診斷。對應故障安全型模板，一般都要求激活診斷選項。
圖15 參數設定結果
據此可以設置其它安全型電機啟動器模板的參數。
然后編譯保存硬件組態。由于之前在CPU的選項中選中了“CPU contains safety program”選項，因而CPU會對故障安全選項進行單獨的編譯，因而編譯時會出現安全程序的編譯進程。如果沒有錯誤，則硬件組態結束。此時，可以先將硬件組態進行下載。
圖16 安全程序的編譯進程
此時，在SIMATIC Manager下，多出了幾個打黃色標簽的FB和DB塊，這些都是編譯后系統生成的安全模塊的參數塊。
3）程序編制
打開SIMATIC Manager，進行程序編制。
首先新建一個功能FC，創建語言選擇F-CALL。
圖17 創建F-CALL
然后創建功能塊FB，創建語言選擇F-FBD。
圖18 創建F-FB
為該FB生成一個背景數據塊，同樣也是F-DB。
圖19 創建背景數據塊F-DB
此時可以編制F的程序了。關于F 型電機啟動器的程序編制非常簡單，只需要控制SG的關斷狀態即可。
雙擊打開F-FB（例子里是FB1）。
圖20 編程控制SG1
在硬件組態中，電源模板PM-D F的輸出地址為0..4，其中第0字節就是對應控制SG的地址，因而可以通過程序控制Q0.0 來控制SG1即可。同樣，Q0.1~Q0.5則對應SG2~SG6。
當然，對于故障安全型的模板，都可能存在因故障導致的“鈍化”，在程序中可以進行監控，以及進行“去鈍化”的操作。關于模板“（去）鈍化”操作，可在相關文檔中查閱相關信息。
圖21 程序中進行模板的“鈍化”監測以及“去鈍化”
保存程序，退回到SIMATIC Manager畫面。
選擇CPU，在菜單中選擇對故障安全程序進行編譯。
圖22 選擇編譯F 程序
此時將出現F程序的編譯畫面。
圖23 F程序編譯選擇
如果項目是第一次進行編譯，則首先需要建立F-Runtime group。選擇該按鈕，新建F運行組。
圖24 新建F運行組
這里可以選擇系統的F-CALL，以及調用哪個FB中的F程序，包括最大的F程序掃描周期。
選擇OK進行確認。然后選擇“Compile”進行F程序的編譯。
圖25 F程序的編譯
編譯成功后，仍然需要通過F程序編譯器中的下載“Download”操作將F程序下載到F-CPU中。
圖26 下載F程序
程序下載后，不會馬上被執行，還需要在OB35中對F-CALL進行調用，然后CPU才能處理F程序。
在本條目中提供了如下信息，在STEP 7 V11 SP2 或更高版本中，如何在線訪問一個DP從站，例如ET200S，來探測診斷狀態和診斷信息。
條目描述：
- 如何在DP主站及連接的DP從站間建立在線連接
- ET200S的診斷信息（允許運行假設組態與實際安裝不匹配）
- ET200S的診斷信息（禁止運行假設組態與實際安裝不匹配）
- ET200S的診斷信息（終端模塊沒有插入）
- ET200S的SF及BF指示燈狀態
DP從站（ET200S）啟動和在運行（循環數據交換）期間的模塊的拔插是通過參數“Operation if preset configuration does not match actual configuration”來控制。
可以在ET200 S的設備視圖中的硬件和網絡編輯器中啟用或禁用參數“Operation if preset configuration does not match actual configuration”。
在ET200S的設備視圖中選中接口模塊。在巡視窗口中選擇“Properties”標簽。在巡航區域內選擇“Module beters”條目顯示“Properties”標簽。啟用或禁用參數“Operation if preset configuration does not match actual configuration”。
圖 01
ET200S啟動和在運行（循環數據交換）期間的模塊移出或插入產生的診斷狀態和診斷信息取決于模塊的行為和參數“Operation if preset configuration does not match actual configuration”。
根據下面的步驟來探測ET200S和組態的模塊的診斷狀態和診斷信息。
建立在線連接
首先要建立CPU（DP主站）和ET200S （DP從站）的在線連接。步驟如下：
| No. | 步驟 |
| 1 |
在項目樹中選中組態為DP主站的CPU文件夾。選擇“Online > Go online”目錄建立CPU（DP主站）和ET200S（DP從站）的在線連接。
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| 2 |
一旦在線連接建立，在“Online”菜單中啟用“Receive alarms”功能。
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如果預設了當前組態與實際安裝不匹配允許運行，ET200S（DP從站）行為如下：
- 模塊仍然啟動，盡管預設組態與實際組態不匹配（錯誤的模塊被插入）。
- 拔插模塊仍然進行循環數據交換（不報站故障）。
基于上述行為描述，ET200S 發出診斷狀態“Module exists. OK”，并且移除或插入不正確的模塊會顯示為故障。
只有故障模塊傳遞診斷狀態“Not reachable”。
根據下面的步驟探測ET200S的診斷狀態和診斷信息。
| No. | 步驟 |
| 1 |
在項目視圖中，組態為DP主站的CPU的文件夾包含相關的對象和功能。 在“Distributed I/O”文件夾中可以找到組態的PROFIBUS DP主站系統和連接的DP從站。 在DP從站文件夾上雙擊“Online & Diagnose”來打開組態為DP從站的ET200S的診斷窗口。
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| 2 |
ET200S的診斷顯示了診斷狀態為“Module exists. OK”。
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| 3 |
在ET200S的診斷窗口中移除的或者不正確的模塊插槽顯示為故障。
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按照下面的步驟可以探測ET200S故障插槽上模塊的診斷狀態。
| No. | 步驟 |
| 1 |
在項目樹中右鍵點擊ET200S顯示為故障的模塊。選擇“Online & diagnostics”彈出菜單打開故障模塊的診斷信息和關于故障模塊的更多信息。
|
| 2 |
故障模塊的診斷信息顯示診斷狀態為“Not reachable” 。
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| 3 |
分布式I/O ET200S（DP從站）的故障信息進入到CPU（DP主站）的診斷緩沖區。
|
如果設置了當前組態與實際安裝不匹配禁止運行（參數禁用），ET200S（DP從站）的行為如下：
- 如果設置了組態與實際安裝不匹配禁止運行（錯誤的模塊被插入），模塊不會啟動（不會進入循環數據交換）。
- 如果在運行過程中模塊被移除或者插入，會導致站點故障并且模塊不再參與循環數據交換。
基于上述行為描述，ET200S 產生下面的診斷狀態：探測到在線與離線不一致，這時移除或插入不正確的模塊會顯示為故障。
圖 10
圖 11
只有故障模塊傳遞診斷狀態“Not reachable”。
圖 12
分布式I/O ET200S（DP從站）的故障信息進入到CPU（DP主站）的診斷緩沖區。
圖 13
如果ET200S上沒有插入終端模塊或者多個模塊從Et200S上被移除，那么沒有數據會在DP主站和從站間進行交換。
ET200S 產生下面的診斷狀態：探測到在線與離線不一致，并且所有的模塊會顯示為故障。
圖 14
圖 15
ET200S模塊傳遞診斷狀態為現有的模塊有故障。
圖 16
分布式I/O ET200S（DP從站）的故障信息進入到CPU（DP主站）的診斷緩沖區。
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