S7-400冗余系统组态.doc

S7-400冗余系统组态S7-400 H硬件组态以例子的形式介绍S7-400H系统的组态过程2.1 例子所需硬件和软件1、硬件：一套S7-400H PLC，包括(1) 1个安装机架UR2-H(2) 2个电源模板PS 407 10A(3) 2个容错CPU，CPU414-4H或CPU 417-4H(4) 4个同步子模板(5) 2根光缆一个ET200M分布式I/O 设备，包括(6) 2个IM 153-2(7) 1个数字量输入模板(8) 1个数字量输出模板必备的附件，如PROFIBUS 屏蔽电缆及网络连接器等。2、软件： STEP 7 V5.3 SP2标准版(已集成冗余选件包)或更高版本。2.2硬件安装 （1）设置机架号 CPU V3版本，通过同步子模板上的开关设置； CPU V4版本，通过CPU背板上的开关设置； CPU通电后此机架号生效。（2）将同步子模板插到CPU板中。（3）连接同步光缆 将两个位于上部的同步子模板相连； 将两个位于下部的同步子模板相连； 在打开电源或启动系统之前要确保CPU的同步光缆已经连接。同步光纤的连接如图21所示： 图21 S7-400H 同步光纤的连接（4）组态分布式I/O站ET200M ，使其作为具有切换功能的DP从站。（5）将编程器连到第一个容错CPU（CPU0）上，此CPU 为S7-400H 的主CPU。（6）通电后CPU自检查 CPU第一次通电时，将执行一次RAM 检测工作，约需3分钟。这段时间内CPU 不接收通过MPI 接口来的数据，并且STOP LED 灯闪烁。如果有备用电池，再次通电时不再做此项检查工作。（7）启动CPU 装入程序后执行一个热启动操作：首先启动主CPU ，然后启动热备CPU。2.3 使用STEP 7 进行组态2.3.1创建项目组态S7-400H 在STEP7中新建一个项目，在Insert菜单下的Station选项中选择SIMATIC H Station，添加一个新的S7-400H的站，如图22所示：图22 创建项目和添加S7-400H站2.3.2 配置硬件（1）在S7-400H站目录下双击Hardware打开硬件配置。（2）添加一个UR2 H机架，如图23所示： 图23 添加UR2H机架（3）配置电源和CPU，并设定CPU上PROFIBUS DP主站的地址，本例为2，如图24所示： 图24 添加S7-400H CPU（4）添加同步子模板到IF1和IF2槽位上。（5）添加以太网网卡并配置MAC网络地址，如图25所示： 图25 配置以太网模板CP443-1 只有以太网可以与HMI系统WINCC通信。(6)将机架0的硬件配置拷贝，粘贴，复制机架1并调整网络参数，如：以太网的MAC地址等，在硬件组态中出现两个机架，如26所示： 图26 S7-400H的硬件配置图2.3.3 系统参数设置 容错站中的模板参数赋值与S7-400 标准站中的模板参数赋值没有什么区别。 对于中央处理器单元只需对CPU0（机架0上的CPU）设定CPU参数，所设定的数值将自动分配给CPU1（机架1 上的CPU）。除以下参数外CPU1的设置不能更改： CPU 的MPI 地址l 集成PROFIBUSl DP接口的站地址和诊断地址 I/O 地址区中的模板l 在I/O 地址区编址的模板必须完全在过程映象内或完全在过程映象外，否则不能保证数据的一致性。CPU参数设置(1) 点击Cycle/Clock memory（循环/时钟存储器)”选项栏，如图27所示，设置CPU循环处理参数。 建议设置: 扫描循环监视时间尽可能长（例如6000 ms） 过程输入映象尽可能小（稍大于实际使用的输入点数） 过程输出映象尽可能小（稍大于实际使用的输出点数） 出现I/O 访问错误时调用OB 85： 只对于输入错误和输出错误 图27 “Cyclic/Clock Memory”参数配置（2)设置诊断缓冲区中的报文数量 在“Diagnostics/Clock（诊断/时钟）”选项栏中可以设置诊断缓冲区的报文数量，建议设定较大数值，例如：1000。（3）模块的监控时间 在“Startup （启动）”选项栏中，可以指定模块监视时间，它取决于容错站的配置。如果监视时间太短，CPU将在诊断缓冲区中输入W#16#6547事件。 参数的传输时间取决于以下因素：l 总线系统的传输速率（传输速率高= 传输时间短） 参数和系统数据块的大小（参数长=l 传输时间长）l 总线系统上的负载（从站多= 传输时间长）建议设置：600（对应于60 秒） (4) CPU自检周期 在“H Parameter（冗余系统参数）”选项栏中，配置CPU后台自检的周期。可选范围为10分钟到60000分钟。建议设置：使用缺省值90分钟，如图28所示： 图28 “H Parameter”参数配置2.3.4 配置ET200M站(1)点击DP总线“master: DP master system(1)”,在硬件目录PROFIBUS DP下，选择一个IM153-2的站点，双击添加一个ET200M站。(2)设定ET200M站的地址。(3)在ET200M站上添加I/O模块。 从站配置后的如图29所示： 图29 配置ET200M站2.3.5 配置Y-Link耦合器（1）点击DP总线“master: DP master system(1)”，在硬件目录的DP/PA Link下选择IM157， 并双击添加一个站。（2）设定Y-Link的站地址（3）选择将Y-Link设置为一个DP/DP耦合器或DP/PA耦合器如图210所示： 图210选择Y-Link的类型（4）在Y-Link后的PROFIBUS总线上添加单一总线接口的从站站点，如：Masterdrive等。组态完成的界面如图211所示： 图211 Y-Link配置图注意：在修改硬件配置后或退出HW Config之前一定要进行编译。2.3.6 添加错误诊断OB块 以下错误OB块必须装入S7-400H 的CPU 中，OB70、OB72、OB80、OB82、OB83、OB85、OB86、OB87、OB88、OB121和OB 122。 如果没有装载这些OB，H系统在出现错误时可能会进入STOP 状态，这些OB块另一个功能可以对事件信息进行诊断，OB块的诊断功能见表21所示。表21 H系统OB块的上面OB no. 故障/出错类型 故障原因 操作系统的响应 故障指示灯OB70 I/O冗余故障 PROFIBUS DP冗余故障 PROFIBUS DP切换 OB 70 调用如果没有装载OB CPU不会进入STOP方式 OB72CPU冗余故障 CPU冗余故障 主从切换 同步故障 同步模块故障 更新取消 校验错误 (例如RAM, PIQ) OB 72 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 OB80 定时错误 用户程序OB1 和所有中断以及出错OB 超过规定最大循环时间 OB 请求出错 起始信息缓冲区溢出 时间出错中断 INTF指示灯亮直到故障被清除OB 80 调用如果没有装载OB CPU 进入STOP方式 INTFOB82 诊断中断 具有中断能力的一个 I/O 模板报告一个诊断中断 OB 82 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 EXTFOB83 插/拔中断 插入一个电源模板或拔出一个电源模板并插入一个不正确的模板类型，如果在缺省参数设置的 CPU 处于STOP 方式时只拔出所插入的电源模板，EXTF 指示灯不亮，如果没有再插入电源模板指示灯将闪亮 OB 83 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 EXTFOB85 优先级错误 调用了优化级但没有相应的 OB 对于SFB 调用背景数据块丢失或故障 OB 85 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 INTF 在过程映象更新过程中出错 EXTFOB86 机架/站故障 扩展机架中的电源故障 DP 线路故障 耦合线路故障，接口模板丢失或故障线路中断 OB 86 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 EXTFOB87 通讯错误 状态信息不能被输入到数据块中 不正确的帧标识符 帧长度出错 非法的全局标识号 数据块访问出错 OB 87 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 INTFOB88 取消处理 一个程序块的处理被取消取消的可能原因是 嵌套深度太深 主站控制继电器嵌套深度太深 同步故障嵌套深度太深 块调用i 栈嵌套深度太深 块调用b 栈嵌套深度太深 本地数据分配出错 未知指令 带有名称的子指令超出块范围 OB 88 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 INTFOB121 编程错误 用户程序中的机器代码出错 BCD 转换错误 范围长度出错 范围出错 调整出错 写出错 计时器编号出错 计数器编号出错 块编号出错 块未装入 OB 121 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 INTFOB122 存取出错 模板故障SM FM CP EXTF 指示灯亮直到故障被清除 EXTF2.4存储器复位下载用户程序前最好将存储器复位，步骤如下：（1） 设置模式选择器至 STOP 设置 结果：STOP 指示灯亮（2）设置模式选择器到MRES 位置并保持 结果：STOP 指示灯将熄灭1秒钟亮1秒钟，然后保持点亮状态。（3）将模式选择器置于STOP位置，然后在接下来的3秒内拨至MRES ，然后再拨回STOP 位置 结果：STOP 指示灯以 2 Hz 至少闪亮3秒钟，执行存储器复位然后持续点亮。2.5 STEP7程序下装（1）点击SIMATIC MANAGER-OPTION-SET PG/PC,选择相应的通讯接口。（2）在SIMATIC MANAGER-PLC下选择“Download”将用户程序装入CPU0中。在同步连接建立后，CPU0中的用户程序通过同步光纤自动传送到备份CPU1中。（3）将模式选择器开关拨到RUN-P 位置启动S7-400H 。首先启动CPU0， 然后启动CPU1。结果CPU0 作为主CPU 启动，CPU1 作为热备CPU 启动。在热备CPU建立同步链接并更新缓存区数据后，S7-400H转换到冗余工作方式并执行用户程序。