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 具有輸入的 F 模塊對通信錯誤的響應(yīng)與對其它錯誤的響應(yīng)不同,。
如果檢測到通信錯誤,，則仍在 F 模塊的輸入中設(shè)置當(dāng)前過程值，而并不鈍化通道,。 當(dāng)前
過程值將被發(fā)送到 F-CPU,，且在 F-CPU 中鈍化。
參見
PM-E F pm DC24V PROFIsafe 電源模塊屬性 (頁 80)
PM-E F pp DC24V PROFIsafe 電源模塊屬性 (頁 105)
PM-D F DC24V PROFIsafe 電源模塊屬性 (頁 121)
EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 數(shù)字量電子模塊屬性 (頁 131)
EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 數(shù)字量電子模塊的屬性 (頁 169)
EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 數(shù)字量電子模塊的屬性 (頁 199)
EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 數(shù)字量電子模塊的屬性 (頁 218)
5.2  故障診斷
診斷的目的
診斷用于確定是否在故障安全模塊上進(jìn)行了無誤的信號采集,。 診斷信息將分配給單個通
道或分配給整個 F 模塊,。
診斷功能不是安全關(guān)鍵的功能
所有診斷功能（顯示和消息）都不是安全關(guān)鍵的功能，因此未設(shè)計(jì)為安全相關(guān)的功能

ET 200S 具有強(qiáng)大的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸能力和同步工作模式,，還非常適用于時間關(guān)鍵型應(yīng)用,。

優(yōu)點(diǎn)

集成了 CPU 功能

大大節(jié)省了接線

在控制柜中的空間要求少

具有緊湊版

模塊化設(shè)計(jì)

模塊系列齊全

面向集成安全性設(shè)計(jì)

集成了具體通道診斷功能

可用于危險場所（2 類區(qū)域）

作為安全設(shè)備提供了變頻器和電機(jī)起動器

選件裝卸簡化了組態(tài)工作

可以在運(yùn)行中更換模塊（熱插拔）

由于機(jī)械裝置與電子裝置隔離，可以進(jìn)行性的接線,，即站點(diǎn)可以在安裝或啟動前預(yù)先接好線,。因此預(yù)接線的檢查無需電子模塊，這就防范了敏感組件的損壞,。并因此減少了啟動時間,。還可以在發(fā)生故障時快速更換模塊，而無需費(fèi)時間重新接線,。

根據(jù)接口模塊情況,，最多可以插入 63 個 I/O 模塊

根據(jù)接口模塊情況，ET 200S 的最大可能寬度為 2m

通過絕緣部署方式,，快速連接甚至為安裝電子和電源模塊提供了更多的益處,。利用這種新方法，可以連接截面積 0.34 mm² 到 1.5 mm² 標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)線,，而無需剝皮或壓接,。

西門子dp總線是適用于自動控制系統(tǒng)與分散i/o 之間的高速通信；可取代24 v 或4~20 ma 的串聯(lián)式信號傳輸,；使用rs 485傳輸技術(shù)或光纖媒體,。

西門子dp總線是專為過程自動化設(shè)計(jì)；可將變送器和執(zhí)行器連接到一根公共總線,，可用于本質(zhì)安全領(lǐng)域,；數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的profibus-dp協(xié)議,，還具有pa行規(guī)。

本文將采用profibus-dp和profibus-pa通信協(xié)議來構(gòu)建過程控制系統(tǒng),。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

本過程控制系統(tǒng)用于模擬對工業(yè)現(xiàn)場液位,、溫度等信息的采集、處理,，pid 控制和控制工藝流程的實(shí)時監(jiān)控,。系統(tǒng)通過西門子dp總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，采用mpi通信方式與上位機(jī)進(jìn)行通信和遠(yuǎn)程控制,，從而使整個控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化,。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,。

系統(tǒng)主要包含上位監(jiān)控機(jī),、cpu、以太網(wǎng)通信模塊,、dp鏈路,、分布式i/o和變頻器dp從站、溫度和壓力變送器,、閥門---,、電磁流量計(jì)等。cpu 采用siemens 的s7300 315-2 dp,既具有多點(diǎn)通信功能的mpi 接口,，又具有profibus-dp通信功能[6].

3 系統(tǒng)組態(tài)

3.1 硬件組態(tài)

針對西門子s7-300 plc 來說,，其硬件組態(tài)是通過step7 軟件來實(shí)現(xiàn)的。組態(tài)過程主要包括以下幾個步驟,。

1新建項(xiàng)目,。服務(wù)熱線

新建項(xiàng)目時需選擇好存儲路徑和項(xiàng)目名稱。

2添加工作站

右鍵---新建的站點(diǎn)名字,，選擇插入simatic300 station.

3硬件配置[7]

雙擊hardware 進(jìn)入硬件配置界面,，從右側(cè)硬件列表中拖入機(jī)架，并按實(shí)際機(jī)架上模塊的順序依次添加電源,、cpu315-2dp,、ai/ao模塊。dp/pa link等,。根據(jù)每個測試系統(tǒng)的不同,，有選擇的在pa層掛入變頻器、流量計(jì),、變送器和電磁閥等對象,。圖2是組態(tài)完的結(jié)果。

西門子dp通訊電纜產(chǎn)品注意事項(xiàng)：

硬件配置必須和實(shí)際plc 上掛的模塊一致,，具體的設(shè)置參數(shù)要看模塊左下方的訂貨號,。

cpu 地址設(shè)為2,其余模塊地址從4 開始,，且不能重復(fù)[8].

設(shè)置profibus網(wǎng)絡(luò)參數(shù)為1.5 mb/sdp。服務(wù)熱線

模塊地址需記住,，因?yàn)榫幊痰臅r候要用到,。尤其是ai/ao模塊地址要記住，以數(shù)據(jù)的正確通信,。

ai/ao模擬量模塊的輸入和輸出通道信號類型此處設(shè)為兩線制4~20 ma.

硬件配置好后可選擇保存編譯,。服務(wù)熱線

3.2 通信組態(tài)

在step7 軟件的option 選項(xiàng)里選擇set pg/pc inter-face,把通信協(xié)議改為cp5611mpi，---“diagnostics”

按鈕進(jìn)入測試頁面,。---“test”按鈕顯示正常,，然后---“read”按鈕讀到plc地址為2表示通信成功,。

軟硬件均編譯通過后,，即可---進(jìn)plc.

西門子dp通訊電纜產(chǎn)品功能介紹：

3.3 監(jiān)控頁面組態(tài)

本例中用wincc 軟件來驅(qū)動step7 的變量，實(shí)現(xiàn)對程序的監(jiān)控,。

1新建項(xiàng)目和添加驅(qū)動程序

新建項(xiàng)目時需設(shè)置項(xiàng)目類型,、名稱和路徑。

選擇變量管理--新建驅(qū)動程序--插入simat-ic s7 protocol suite.此通信驅(qū)動程序支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和類型,，此處選擇mpi和plc 的通信協(xié)議一致,，并設(shè)置站地址為2.

2組態(tài)變量

wincc 變量類型主要有過程變量和內(nèi)部變量。其中過程變量是真實(shí)值,，位于plc的存儲器中,。內(nèi)部變量表示在wincc中用來計(jì)算或模擬的內(nèi)部值，不與plc之間進(jìn)行通信,。每個變量在組態(tài)時需定義變量名稱和類型,。過程變量還需選擇plc中地址和數(shù)據(jù)格式變換。

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• 技術(shù)數(shù)據(jù)

•  

• CAx數(shù)據(jù)

技術(shù)數(shù)據(jù)

		SIMATIC DP,，電子模塊 針對 ET200S,，2AI TC High Feature， 15mm 結(jié)構(gòu)寬度,，15 位+符號位 帶內(nèi)部溫度 補(bǔ)償
電源電壓
負(fù)載電壓 L+
● 額定值 (DC)		24 V; 電源模塊
● 反極性保護(hù)		是
輸入電流
來自負(fù)載電壓 L+（空載）,，最大值		30 mA
來自背板總線 DC 3.3 V,，最大值		10 mA
功率損失
功率損失,，典型值		0.6 W
地址范圍
每個模塊的地址空間
● 每個模塊的地址空間，最大值		4 byte
模擬輸入
模擬輸入端數(shù)量		2
電壓輸入允許的輸入電壓（毀壞限制）,，最大值		20 V; ±20 V,，持續(xù)電壓
循環(huán)時間（所有通道）,，最大值		每個模塊激活的通道數(shù)量 x 基本轉(zhuǎn)換時間
溫度測量的技術(shù)單位，可調(diào)節(jié)		是; 攝氏度/華氏度
輸入范圍
● 電壓		是
● 電流		否
● 熱電偶		是
● 電阻溫度計(jì)		否
● 電阻		否
輸入范圍（額定值）,，電壓
● -80 mV 至 +80 mV		是
● 輸入電阻（-80 mV 至 +80 mV）		1 M?
輸入范圍（額定值）,，熱電偶
● 類型 B		是
● 輸入電阻（類型 B）		1 M?
● 類型 C		是
● 輸入電阻（類型 C）		1 M?
● 類型 E		是
● 輸入電阻（類型 E）		1 M?
● 類型 J		是
● 輸入電阻（類型 J）		1 M?
● 類型 K		是
● 輸入電阻（類型 K）		1 M?
● 類型 L		是
● 輸入電阻（類型 L）		1 M?
● 類型 N		是
● 輸入電阻（類型 N）		1 M?
● 類型 R		是
● 輸入電阻（類型 R）		1 M?
● 類型 S		是
● 輸入電阻（類型 S）		1 M?
● 類型 T		是
● 輸入電阻（類型 T）		1 M?
熱電偶 (TC)
溫度補(bǔ)償
— 內(nèi)部溫度補(bǔ)償		是; 可能使用 TM-E15S24-AT,，TM-E15C24-AT
— 使用補(bǔ)償盒進(jìn)行的外部溫度補(bǔ)償		是; 每個通道配備一個外部補(bǔ)償盒
特性線性化
● 可參數(shù)化		是
— 對于熱電偶		類型 B、C,、E,、J、K,、L,、N、R,、S,、T 符合 IEC 584
導(dǎo)線長度
● 屏蔽，最大值		50 m
輸入端的模擬值構(gòu)成
測量原理		集成
集成和轉(zhuǎn)換時間/每通道分辨率
● 帶有過調(diào)制的分辨率（包括符號在內(nèi)的位數(shù)）,，最大值		16 bit
● 積分時間 (ms)		16,7 / 20 ms
● 對于干擾頻率 f1（單位 Hz）的干擾電壓抑制		50 / 60 Hz
● 轉(zhuǎn)換時間（每個通道）		66 ms; 66 / 80 ms,；附加用于診斷斷線檢測的變換時間
測量值濾波
● 可參數(shù)化		是; 使用數(shù)字濾波分 4 個等級
● 等級： 無		是; 1x 循環(huán)時間
● 等級：弱		是; 4x 循環(huán)時間
● 等級： 中等		是; 32x 循環(huán)時間
● 等級： 強(qiáng)		是; 64x 循環(huán)時間
誤差/精度
線性錯誤（與輸入范圍有關(guān)），(+/-)		0.01 %
溫度錯誤（與輸入范圍有關(guān)）,，(+/-)		0.005 %/K
輸入端之間的串?dāng)_,，最小值		-50 dB
25 °C 時起振狀態(tài)下的重復(fù)精度（與輸入范圍有關(guān)），(+/-)		0.05 %
整個溫度范圍內(nèi)的操作錯誤限制
● 電壓,，與輸入范圍有關(guān),，(+/-)		0.1 %; ±1.5K用于熱電偶，±7K用于熱電偶類型C,，±2.5K靜態(tài)熱敏狀態(tài)（環(huán)境溫度改變< 0.3K/分鐘）
基本錯誤限制（25 °C 時的操作錯誤限制）
● 電壓,，與輸入范圍有關(guān)，(+/-)		0.05 %; ±1 K 對于熱電偶,，±5 K 對于電偶類型 C,，±1.5 K在靜態(tài)熱敏狀態(tài)（環(huán)境溫度改變 < 0.3 K/分鐘）
故障電壓抑制 f = n x (f1 +/- 1 %)，f1 = 干擾頻率
● 串聯(lián)干擾（干擾峰值 < 輸入范圍的額定值）,，最小值		70 dB
● 并聯(lián)干擾 (USS < 2,5 V) , 最小值		90 dB
報警/診斷/狀態(tài)信息
診斷信息
● 斷線		是; 只有熱電偶
● 累積故障		是
● 溢出/下溢		是
診斷顯示 LED
● 累積故障 SF（紅色）		是
參數(shù)
注釋		4 字節(jié)
斷線診斷		鎖定/釋放（僅在熱電偶中識別斷線）
測量方式/測量范圍		禁用/ ±80 mV/ TC-EL 類型 T (Cu-CuNi)/ TC-EL 類型 K (NiCr-Ni)/ TC-EL 類型 B (PtRh-PtRh)/ TC-EL 類型 c (Wer-Wer) TC-EL 類型 N (NiCrSi-NiSi)/ TC-EL 類型 E (NiCr-CuNi)/ TC-EL 類型 R (PtRh-Pt)/ TC-EL 類型 S (PtRh-Pt)/ TC-EL 類型 J (Fe-Cu-Ni)/TC
累積診斷		鎖定/釋放
溢出/下溢		鎖定/釋放
參考結(jié)		無/是,，內(nèi)部
電位隔離
模擬輸入電位隔離
● 在通道之間		否
● 在通道和背板總線之間		是
● 在通道和負(fù)載電壓 L+ 之間		是
允許的電位差
在輸入端和 MANA (UCM) 之間		140 V DC/100 V AC
MANA 和內(nèi)部接地 (UISO) 之間		75 V DC/60 V AC
絕緣
絕緣測試，使用		DC 500 V
尺寸
寬度		15 mm
高度		81 mm
深度		52 mm
重量
重量,，約		40 g