西门子交流6SE7032-7EB87-2DA1

西门子交流6SE7032-7EB87-2DA1

6SE7032-7EB87-2DA1 SINAMICS / SIMOVERT MASTERDRIVES BRAKING UNIT 510 -650 V DC, 170 KW PROTECTION IP20 DOCUMENTATION ON CD

SIEMENS西门子上海朕锌电气设备有限公司

：郑鑫

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说明： 为二进制信号的变化提供了时间标志。在ET 200M中直接标记时间，由此可通过设置相应的参数来选择对哪些信号进行时间标记。这样信号变化可在10毫秒内获取。可通过作为使用模块的函数的通道设置上升或下降沿的判断。每个站zui多有128个信号可打上时间标志。 ......

说明：
为二进制信号的变化提供了时间标志。在ET 200M中直接标记时间，由此可通过设置相应的参数来选择对哪些信号进行时间标记。这样信号变化可在10毫秒内获取。可通过作为使用模块的函数的通道设置上升或下降沿的判断。每个站zui多有128个信号可打上时间标志。

1.函数：
IM153-2捕获二进制信号的变化，给它们标志上时间并以zui多20条消息将此信息存放到数据记录中。当可获取数据记录时，IM153-2触发一个过程中断。FB TIMESTMP保存包含时间标志的信息以便协调和执行对OB1中已标志时间的值的读取和MESSAGES到信息缓冲中的保存。如果 可获取多个数据记录，zui早的zui先读出。如果在块输入中设置了TIMECONV位，FB TIMESTMP会将所有的时间标志从ISP格式转换为DATE_AND_TIME (DT)格式。

如果参数BUFRDY = TRUE，那么信息缓冲中的信息就会被用户程序处理，例如，被传送到接收器(HMI设备，打印机)。现有信息数量在参数MSG_QTY中显示。处理后，用户程序必须复位BUFRDY来释放信息缓冲以存储新的信息。
参数BUFNOTREAD显示了接收到的过程中断次数，收到中断时，FB TIMESTMP没有从IM153-2读取任何数据记录。如BUFNOTREAD = 15，则IM153-2中的所有数据记录已满。IM153-2不再检测任何信号变化且信息会丢失。

2.要求：
只能在组态中使用支持二进制信号的时间转发和时间标志的FB TIMESTMP。 可见如下内容：

CPU：

• 可转发时间信息的CPU 4xx和CP443-5(从6GK7443-5DX02-0XE0起)
  或

• 可转发时间信息的CPU 4xx(例如从固件版本3.0起的CPU416-2 DP)

分布式I/O：

• 启动模块IM153-2，支持带时间标志的冗余(从6ES7153-2AA02固件版本V1.2.3起(发布10))
  或 

• IM153-2 FO，支持带内置FOC接口的冗余(从6ES7153-2AB01固件版本V1.2.3起(发布9))

• 数字输入SM321(6ES7321-7BH00-0AB0)隔离的16DE，直流24V，过程中断，诊断
   或

• 数字输入SM321(6ES7321-7BH00-0AB0)隔离的16DE，直流24V，NAMUR，支持诊断，带FOC函数

3.组态：
对于每个IM153-2，使用FB TIMESTMP的单独实例。在块输入LADDR中，输入在硬件配置中设置的IM153-2的逻辑地址(诊断地址)。如果在操作中改变了地址，块就会删除以前存储的过程中断数据。

如果在“S7-compatible”模式中使用了DP主站，请在块输入LADDR2中输入与LADDR相同的值。如果使用“DPV1”操作模式，那么在LADDR2中输入IM153-2的2号槽的诊断地址。

调用OB：
在以下OB中，FB TIMESTMP必须以相同的实例调用：

• OB1(周期程序)或作为选择的时间中断OB(OB30到OB38)
• OB86(子机架故障)
• OB100(启动)；如果使用其它启动OB(OB101，OB102)，也必须在那里调用 块
• OB40或–如果在硬件配置中可选择–也可以是另一个过程中断OB(OB41到OB47)

FB TIMESTMP参数只能在程序的循环部分提供和处理。否则，无法消除零星丢失数据的风险。

如果使用CFC，块会自动地在OB1，OB40，OB86和OB100中建立。

4.启动特性：

IM153-2
在启动/重启/冷启动时，IM153-2会再次为那些启动前被占用但还未取回的数据记录发出过程中断。

IM153-2总是在*个空闲数据记录中输入以下信息：

• 特殊信息“Begin startup data”
• 发生在CPU停止前的信号变化(“coming”或“going”，根据边沿参数的设置)
•  所有要进行时间标记的二进制信号的当前信号状态(“coming”或“going”，根据边沿参数的设置)
• 特殊信息“End startup data”

FB TIMESTMP
如果FB TIMESTMP在启动OB(OB100，OB101，OB102)中被调用，则它会删除所有存储的过程中断并复位BUFRDY。如果还有已知的被中断但还未读出的数据记录， 则会设置MSGLOST(信息丢失)为TRUE。用户程序必须复位MSGLOST。

5.错误行为：

OB86中的FB TIMESTMP的行为(模块故障)
如果FB TIMESTMP在OB86中被调用而且事件来自相关的IM153-2，那么它的反应象在启动一样。例如，故障和IM153-2返回及DP主站返回。

FB TIMESTMP
如果FB TIMESTMP在读取数据记录时检测到不可恢复的错误，会将READERR参数设为TRUE。为了进一步分析，在READSTATUS参数中返回SFC59的值。由于FB TIMESTMP在下一周期中可能读取另一条数据记录，READERR和READSTATUS只对一个周期有效。因此应该将其提供给用户程序中的相应处理。

如果当DP主站故障时读取数据记录，块发出READERR = 80B2h(“组态的槽位未被占有”)。

6.使用带时间标志的多路ET 200M：
每个站要求独立的信息缓冲。如果所有站的数据要以时间顺序传送到上层系统中，那么用户程序必须将缓冲中的条目以正确的时间顺序发送到上层系统(连接伙伴)。整个数据流控制必须也是由用户程序处理的。这样，比如有信息浪涌时，必须由CPU内的中间缓冲或提高到连接伙伴的发送速率来进行补偿。

7.冗余：
在H系统带两个IM153-2的情况下，会有关于时间标记的冗余，如果

• 两个IM153-2间的通信是运行在K总线上的
• 主动的和被动的IM153-2的更新完成无误。

时间标记在主动和被动IM153-2之间的切换中会被中断。中断周期由特殊信息“Switchover for redundancy Begin/End”来指示的。
通常主动IM153-2通知被动IM153-2当前的I/O状态。如果这一通信发生故障 ，会发出特殊信息“Loss of redundancy information outgoing”。只要主动和被动IM153-2间的通信一恢复，就发出特殊信息“Loss of redundancy information outgoing”。不能进行随后的比较，是因为在IM153-2故障时的切换会导致信息的丢失。

ET200Pro系列产品做为西门子分布式IO系列产品中的一种，具有zui高IP67的防护等级，成为特殊行业应用的主要产品之一。同时，ET200Pro还提供了故障安全模板：F-DI/F-DO以及电机启动器（MotorStarter）、故障安全型变频器（F-FC）等，满足了行业中的故障安全应用的需求。本文将主要介绍ET200Pr*安全型变频器的调试和使用的方法。

1 ET200Pr*安全系统介绍
与ET200S系统类似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。
1) 故障安全型输入/输出模板（F-DI/F-DO）
ET200Pro的故障安全型输入/输出的模板的使用与ET200M，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。
2）电机启动器（MotorStarter）
ET200Pro的电机启动器模板（MotorStarter）中，提供了一些特殊的模板，比如F-RSM和ASM-400，电机启动器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以达到SIL3(Cat.4)的安全等级（图1）。

图1 故障安全型电机启动器（MotorStarter）系统配置(Cat.4)

具体配置列表请参照手册：SIMATIC ET 200pro Motor starters

3）故障安全型变频器（F-FC）
ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系统中的紧凑型的故障安全型变频器。工作电压为3 AC 400V 50/60Hz，连接3相交流电机，zui大1.1KW，温度允许的情况下，可以连接1.5KW电机。
该变频器可以通过PROFIBUS/PROFINET的接口模板进行连接调试，也可以使用光纤转串口的电缆进行连接。
ET200Pro变频器需要与前面提到的电机启动模块中的特殊模块一起使用来对其关断信号进行评估，因而系统中需要F-Switch 或F-RSM（图2）。

图2 故障安全变频器与F-RSM的配置

其中主要的模板包括：
③接口模板
可以连接变频器模板的接口模板包括：
1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)
2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)
④F-RSM或者F-SWITCH
⑤故障安全型变频器（F-FC）
⑥终端模块

2 ET200Pro F-FC的调试方法
ET200Pro F-FC的组态可以通过Step7软件来实现。但变频器模板的调试工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等软件。如果系统中使用了F-Switch，则需要MotorStarter ES软件来设置相关Switch的参数。

2．1 Step7的组态
（1）新建一个S7 300站，这里选择CPU 317F-2 PN/DP做为F主机，IM154-4 PN HF Cu V6.0做为F设备。（图3）

图3 新建S7 300站

硬件组态中，添加F-RSM；由于ET200Pro F-FC没有Profisafe报文，因而只能添加标准报文F-FC 1.1/1.5KW Standard egram1。(图4)

图4 添加硬件

分别双击两个模板，打开属性框，将诊断选项使能。

（2）双击CPU，设置CPU的参数。

选择F 参数，为故障安全程序设置密码（图5），防止有未经*的人修改F程序。

图5 设置F程序的密码

选择“Protection”，设定CPU程序的访问保护密码，同时将“CPU contains safety program”激活（图6）。

图6 保护选项

保存编译后，我们可以看到在Step7的Block下，出现了一些相关F系统的功能块，但由于ET200Pro F-FC没有Profisafe的报文，因而这里实际上并没有关于ET200Pro F-FC的F系统块，这也是ET200Pro F-FC与ET200S F-FC或者G120F、S120F的不同之处，因而ET200Pro F-FC的安全功能是通过F-RSM或F-Switch来实现的。
至于如何建立Step7的F程序，这里不再详细介绍，请参考相关手册。

2．2 F-FC的调试
ET200Pro F-FC的调试需要用到Drive的一些软件。通过Step7界面，双击变频器模板，则可以打开相应的调试软件的界面。

（1） 双击打开调试界面，选择“在线”。

图7 选择在线连接到F-FC

如果无法在线操作，则检查“Option”菜单下的“Set PG/PC interface”的设置，选择合适的接口用于连接F-FC。

（2） 选择“上载”，将系统配置自动上传到PG。

图8 上传参数

在“Functions”下选择“Safety Integrated”进行安全功能的设置。注意这个选项只有在“在线”的模式下才可以操作。

图9 选择安全功能设置

（3） 打开设定界面，可以看到ET200Pro F-FC提供3种安全功能：
STO、SS1和SLS。
在ET200Pro F-FC的内部，有两条F功能总线“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”。可以通过“Enables”选择这两条安全总线回路中的安全功能。如图10所示，由于F-RSM只提供一个安全回路开关(F0)，故这里只选择了“Safety busbar G1”的SLS（F0）。如果系统中使用了F-Switch，则可以设置两个安全功能回路。

图10 选择安全功能

（4） 分别设定安全功能的参数西门子交流6SE7032-7EB87-2DA1

STO：安全转矩关断。该功能激活后，变频器内部的电源被切断，电机进入自由停车状态。（图11）

图11 STO的参数设置界面

这里的设置都是关于安全回路测试的：当系统恢复正常时，是否进行回路测试，用来保证系统正常运行，以及及时检查系统错误。T=8小时的设置也是保证系统的自检测的时间。
SS1:安全停车指令1。当SS1被激活时，系统按照设定的参数进行停车。否则进入故障状态，并zui终进入STO。

图12 SS1的参数设置界面

Standstill:截止频率。当停车过程中，频率达到该设定值时，进入STO状态。
Tr：停车时间设定；
Tv: 延时监控时间。超出该设定值，变频器进入故障状态，同时马上进入STO状态。

SLS：安全限速。安全限速有4种模式，分别对应4种安全限速的动作。这里需要定义安全限速的设定值“Setpoint”，上限值“Upper limit”和选择模式。

图13 SLS的参数设置界面

参数设定和修改都需要“Accept settings”才能生效。这里需要输入密码和进行验证。

图14 参数修改和生效

2．3 F-RSM的调试

ET200Pro F-FC的F功能需要通过F-RSM或者F-Switch来实现（见图15），因而需要对F-RSM进行设置。

图15 ET200Pro F-FC与F-RSM/F-Switch的配置原理图

（1）F-RSM的连线

图16 F-RSM组件

其内部原理图为：

图17 F-RSM的原理图

F-RSM内部为一个3TK2841的安全继电器，其中输入端子为IN1/IN2，可以用于连接急停按钮；IN3做为3TK2841的“monitered START”输入端，当选择“自动启动”时，该端子可以不接。
输出“OUT”做为3TK3841的功能输出连接端子，内部busbar总线将“F0”输出到F-FC,做为安全功能的激活信号。

a.IN1可以连接一个单通道或者双通道的“急停”信号，其端子接线方式为：

图18 IN1的连接

b.“Start”信号的接线方式： c. “OUT”信号的接线：

                

图19 启动信号的连接                 图20 输出信号的连接

单通道以及双通道的选择，自动启动与手动启动的选择是通过切换开关实现的：

图21 选择开关的模式设置

（2） 激活安全功能
当急停信号为“1”时，系统正常工作，此时“F0”状态为“1”。当急停被按下时，表示系统运行出现危险状况，应当启动相应的安全功能，此时“F0”变为“0”，此时，应通过busbar将F0信号传送至F-FC，变频器激活相应的安全功能。

注意：系统中的F-RSM的供电是通过电源端子提供的，因而在连接接口模板的电源端子时，应当连接两路电源（DC 24V），否则F-RSM内部的3TK2841处于失电状态，从其运行灯的状态可以判断该路电源是否有连接（图22）。

图22 电源的连接

S7400电源模块
6ES7 407-0DA02-0AA0
6ES7 407-0KA02-0AA0
6ES7 407-0KR02-0AA0
6ES7 407-0RA02-0AA0
6ES7 405-0DA02-0AA0
6ES7 405-0KA02-0AA0
6ES7 405-0RA01-0AA0
6ES7 971-0BA00
CPU
6ES7 412-3HJ14-0AB0
6ES7 414-4HM14-0AB0
6ES7 417-4HT14-0AB0
6ES7 400-0HR00-4AB0
6ES7 400-0HR50-4AB0
6ES7 412-1XJ05-0AB0
6ES7 412-2XJ05-0AB0
6ES7 414-2XK05-0AB0
6ES7 414-3XM05-0AB0
6ES7 414-3EM05-0AB0
6ES7 416-2XN05-0AB0
6ES7 416-3XR05-0AB0
6ES7 416-3ER05-0AB0
6ES7 416-2FN05-0AB0
6ES7 416-3FR05-0AB0
6ES7 417-4XT05-0AB0
内存卡
6ES7 955-2AL00-0AA0
6ES7 955-2AM00-0AA0
6ES7 952-0AF00-0AA0
6ES7 952-1AH00-0AA0
6ES7 952-1AK00-0AA0
6ES7 952-1AL00-0AA0
6ES7 952-1AM00-0AA0
6ES7 952-1AP00-0AA0
6ES7 952-1AS00-0AA0
6ES7 952-1AY00-0AA0
6ES7 952-0KF00-0AA0
6ES7 952-0KH00-0AA0
6ES7 952-1KK00-0AA0
6ES7 952-1KL00-0AA0
6ES7 952-1KM00-0AA0
6ES7 952-1KP00-0AA0
6ES7 952-1KS00-0AA0
6ES7 952-1KT00-0AA0
6ES7 952-1KY00-0AA0
开关量输入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0
6ES7 421-1BL01-0AA0
6ES7 421-1EL00-0AA0
6ES7 421-1FH20-0AA0
6ES7 421-7DH00-0AB0
开关量输出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0
6ES7 422-1BL00-0AA0
6ES7 422-7BL00-0AB0
6ES7 422-1FH00-0AA0
6ES7 422-1HH00-0AA0
模拟量模块
6ES7 431-0HH00-0AB0
6ES7 431-1KF00-0AB0
6ES7 431-1KF10-0AB0
6ES7 431-1KF20-0AB0
6ES7 431-7QH00-0AB0
6ES7 431-7KF00-0AB0
6ES7 431-7KF10-0AB0
6ES7 432-1HF00-0AB0
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0
6ES7 451-3AL00-0AE0
6ES7 452-1AH00-0AE0
6ES7 453-3AH00-0AE0
6ES7 455-0VS00-0AE0
6ES7 455-1VS00-0AE0
6DD1 607-0AA2
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6DD1 607-0CA1
6DD1 607-0EA0
6DD1 607-0EA2
6DD1 684-0GE0
6DD1 684-0GD0
6DD1 684-0GC0
6DD1 681-0AE2
6DD1 681-0AF4
6DD1 681-0EB3
6DD1 681-0AG2
6DD1 681-0DH1
6DD1 681-0AJ1
6DD1 681-0GK0
通讯模板
6ES7 440-1CS00-0YE0
6ES7 441-1AA04-0AE0
6ES7 441-2AA04-0AE0
6ES7 963-1AA00-0AA0
6ES7 963-2AA00-0AA0
6ES7 963-3AA00-0AA0
6ES7 870-1AA01-0YA0
6ES7 870-1AB01-0YA0
6GK7 443-5FX02-0XE0
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附件
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6ES7 461-1BA01-0AA0
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6ES7 468-3BB50-0AA0
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6ES7 461-3AA01-0AA0
6ES7 468-1BF00-0AA0
6ES7 468-1CB00-0AA0
6ES7 468-1CC50-0AA0
6ES7 468-1CF00-0AA0
6ES7 468-1DB00-0AA0
6ES7 461-3AA00-7AA0
6ES7 463-2AA00-0AA0
6ES7 964-2AA04-0AB0