西門(mén)子模塊6ES7317-6FF04-0AB0技術(shù)參數(shù)

使用 SIMATIC S7-1500 組態(tài)故障安全系統(tǒng) 
故障安全自動(dòng)化系統(tǒng) 
故障安全自動(dòng)化系統(tǒng)（F 系統(tǒng)）用于具有較高安全要求的系統(tǒng),。F 系統(tǒng)用于控制過(guò)程,，確
保中斷后這些過(guò)程可立即處于安全狀態(tài)。也就是說(shuō),，F(xiàn) 系統(tǒng)用于控制過(guò)程,，在這些過(guò)程中
發(fā)生即時(shí)中斷不會(huì)危害人身或環(huán)境。
安全集成 
安全集成是西門(mén)子自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的安全理念所在,。
針對(duì)安全系統(tǒng),，均采用久經(jīng)驗(yàn)證的自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品，例如這種情況下的 SIMATIC S7-
1500,。安全集成包括完整的安全序列,、各種傳感器、執(zhí)行器和故障安全模塊以及控制
器,，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行安全相關(guān)的通信,。除了其實(shí)際功能外，驅(qū)動(dòng)器和控制器還處理
安全任務(wù),。
帶有 S7-1500 和 ET 200MP 的 SIMATIC Safety F 系統(tǒng) 
下圖顯示了一個(gè)帶有 S7-1500,、ET 200MP 和 PROFINET IO 的 SIMATIC Safety F 系統(tǒng)
示例。
在 S7-1500/ET 200MP 組態(tài)中,，故障安全 I/O 模塊和非故障安全 I/O 模塊可混合使用,。
故障安全 IO 控制器 (F-CPU) 與： 
● 故障安全模塊交換安全相關(guān)數(shù)據(jù)
● 非故障安全模塊交換非安全相關(guān)數(shù)據(jù)
圖 3-12 故障安全自動(dòng)化系統(tǒng) SIMAT

故障安全 I/O 模塊 S7-1500/ET 200MP 
以下故障安全 I/O 模塊可用于 S7-1500/ET 200MP：
● 故障安全數(shù)字量輸入模塊檢測(cè)安全相關(guān)傳感器的信號(hào)狀態(tài)，并將相應(yīng)的安全幀發(fā)送到
F-CPU,。
● 故障安全數(shù)字量輸出模塊可控制安全相關(guān)任務(wù)中的執(zhí)行器,。
帶有故障安全 I/O 模塊的 ET 200MP 組態(tài)示例 

硬件和軟件要求 
使用 S7-1500/ET 200MP 故障安全 I/O 模塊：
● 在 S7-1500 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本為 V1.7 及以上版本
● 在分布式 ET 200MP 中,，S7-1500 F-CPU 的固件版本 V1.5 及以上版本,，且所有 FCPU 均可在 TIA Portal 的硬件目錄中選擇
在 ET 200MP 中，故障安全 I/O 支持以下接口模塊：
● IM 155-5 PN ST,，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 PN HF,，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 DP ST，固件版本 V3.0.0 及以上版本
要組態(tài)和編程故障安全 I/O 模塊 S7-1500/ET 200MP ,，則需： 
● STEP 7 (TIA Portal) V13 SP1 及以上版本
● 可選包 STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 + HSP0086 及以上版本
僅在安全模式下使用 
在安全模式下,，只能使用故障安全 I/O 模塊 S7-1500/ET 200MP 。這些模塊不能用于非
故障安全模式（即,，標(biāo)準(zhǔn)模式）中,。
可達(dá)到的安全級(jí)別 
故障安全 I/O 模塊中集成有各種安全功能，可用于安全模式,。
可以達(dá)到下表中的安全級(jí)別：
● 在 STEP 7 中,，對(duì)各種安全功能進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置
● 具有故障安全和非故障安全 I/O 模塊的特定組合
● 按特定方式對(duì)傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行排列和接線
表格 3- 1 安全模式下， S7-1500/ET 200MP 可達(dá)到的安全等級(jí)
安全模式下的安全級(jí)別 
基于 IEC 61508:2010 基于 ISO 13849-1:2015 
SIL3 Cat.3 (PL) Performance Level d 
SIL3 Cat.4 (PL) Performance Level e

西門(mén)子模塊6ES7317-6FF04-0AB0技術(shù)參數(shù)

二.S7-200SMART側(cè)編程

1.新建項(xiàng)目,，選擇工具-PUT/GET向?qū)?，打開(kāi)配置頁(yè)面(圖.3)

圖.3

圖5-39  選擇序列的梯形圖三

2．并行序列的編程

（1）使用STL指令的編程

如圖5-40所示為包含并行序列的功能表圖,，由S31、S32和S34,、S35組成的兩個(gè)序列是并行工作的,，設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)應(yīng)保證這兩個(gè)序列同時(shí)開(kāi)始和同時(shí)結(jié)束，即兩個(gè)序列的31和S34應(yīng)同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步,，兩個(gè)序列的后一步S32和S35應(yīng)同時(shí)變?yōu)椴换顒?dòng)步,。并行序列的分支的處理是很簡(jiǎn)單的，當(dāng)步S0是活動(dòng)步,，并且轉(zhuǎn)換條件X0＝1,，步S31和S34同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，兩個(gè)序列開(kāi)始同時(shí)工作,。當(dāng)兩個(gè)前級(jí)步S32和S35均為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件滿足,，將實(shí)現(xiàn)并行序列的合并，即轉(zhuǎn)換的后續(xù)步S33變?yōu)榛顒?dòng)步,，轉(zhuǎn)換的前級(jí)步S32和S35同時(shí)變?yōu)椴换顒?dòng)步,。

@
是對(duì)圖5-40功能表圖采用STL指令編寫(xiě)的梯形圖。對(duì)于并行序列的分支,，當(dāng)S0的STL觸點(diǎn)和X0的常開(kāi)觸點(diǎn)均接通時(shí),，S31和S34被同時(shí)置位，系統(tǒng)程序?qū)⑶凹?jí)步S0變?yōu)椴换顒?dòng)步,；對(duì)于并行序列的合并,，用S32、S35的STL觸點(diǎn)和X2的常開(kāi)觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路使S33置位,。在圖5-41中,，S32和S35的STL觸點(diǎn)出現(xiàn)了兩次，如果不涉及并行序列的合并,，同一狀態(tài)器的STL觸點(diǎn)只能在梯形圖中使用一次,，當(dāng)梯形圖中再次使用該狀態(tài)器時(shí)，只能使用該狀態(tài)器的一般的常開(kāi)觸點(diǎn)和LD指令,。另外,，F(xiàn)X系列PLC規(guī)定串聯(lián)的STL觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)不能超過(guò)8個(gè)，換句話說(shuō),，一個(gè)并行序列中的序列數(shù)不能超過(guò)8個(gè),。

圖5-41  并行序列的梯形圖

（2）使用通用指令的編程

如圖5-42所示的功能表圖包含了跳步、循環(huán),、選擇序列和并行序列等基本環(huán)節(jié),。

圖5-42  復(fù)雜的功能表圖

如圖5-43所示是對(duì)圖5-42的功能表圖采用通用指令編寫(xiě)的梯形圖。步M301之前有一個(gè)選擇序列的合并，有兩個(gè)前級(jí)步M300和M313,，M301的起動(dòng)電路由兩條串聯(lián)支路并聯(lián)而成,。M313與M301之間的轉(zhuǎn)換條件為，相應(yīng)的起動(dòng)電路的邏輯表達(dá)式為,，該串聯(lián)支路由M313、X13的常開(kāi)觸點(diǎn)和C0的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)而成,，另一條起動(dòng)電路則由M300和X0的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)而成,。步M301之后有一個(gè)并行序列的分支，當(dāng)步M301是活動(dòng)步,，并且滿足轉(zhuǎn)換條件X1,，步M302與步M306應(yīng)同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，這是用M301和Xl的常開(kāi)觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路分別作為M302和M306的起動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的,，與此同時(shí),，步M301應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步。步M302和M306是同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步的,，因此只需要將M302的常閉觸點(diǎn)與M301的線圈串聯(lián)就行了,。

圖5-43  使用通用指令編寫(xiě)的梯形圖

步M313之前有一個(gè)并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是所有的前級(jí)步(即步M305和M311)都是活動(dòng)步和轉(zhuǎn)換條件X12滿足,。由此可知,，應(yīng)將M305，M311和X12的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián),，作為控制M313的起動(dòng)電路,。M313的后續(xù)步為步M314和M301，M313的停止電路由M314和M301的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)而成,。

編程時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

1）不允許出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象,。

2）當(dāng)M314變?yōu)椤?"狀態(tài)后，C0被復(fù)位（見(jiàn)圖5-43）,，其常閉觸點(diǎn)閉合,。下一次掃描開(kāi)始時(shí)M313仍為“1"狀態(tài)（因?yàn)樵谔菪螆D中M313的控制電路放在M314的上面），使M301的控制電路中上面的一條起動(dòng)電路接通,，M301的線圈被錯(cuò)誤地接通,，出現(xiàn)了M314和M301同時(shí)為“1"狀態(tài)的異常情況。為了解決這一問(wèn)題,，將M314的常閉觸點(diǎn)與M301的線圈串聯(lián),。

3）如果在功能表圖中僅有由兩步組成的小閉環(huán)，如圖5-44a所示,，則相應(yīng)的輔助繼電器的線圈將不能“通電",。例如在M202和X2均為“1"狀態(tài)時(shí)，M203的起動(dòng)電路接通，但是這時(shí)與它串聯(lián)的M202的常閉觸點(diǎn)卻是斷開(kāi)的,，因此M203的線圈將不能“通電",。出現(xiàn)上述問(wèn)題的根本原因是步M202既是步M203的前級(jí)步，又是它的后序步,。如圖5-44b所示在小閉環(huán)中增設(shè)一步就可以解決這一問(wèn)題,，這一步只起延時(shí)作用，延時(shí)時(shí)間可以取得很短,，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)有什么影響,。

圖5-44  僅有兩步的小閉環(huán)的處理

（3）使用以轉(zhuǎn)換為中心的編程

與選擇序列的編程基本相同，只是要注意并行序列分支與合并處的處理,。

（4）使用仿STL指令的編程

如圖5-45所示是對(duì)圖5-42功能表圖采用仿STL指令編寫(xiě)的梯形圖,。在編程時(shí)用接在左側(cè)母線上與各步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)并聯(lián)電路塊,。這個(gè)并聯(lián)電路塊的功能如下：驅(qū)動(dòng)只在該步為“1"狀態(tài)的負(fù)載的線圈,；將該步所有的前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位；指明該步之后的一個(gè)轉(zhuǎn)換條件和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換目標(biāo),。以M301的常開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)始的電路塊為例,，當(dāng)M301為“1"狀態(tài)時(shí)，僅在該步為“1"狀態(tài)的負(fù)載Y0被驅(qū)動(dòng),，前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器M300和M313被復(fù)位,。當(dāng)該步之后的轉(zhuǎn)換條件X1為“1"狀態(tài)時(shí)，后續(xù)步對(duì)應(yīng)的M302和M306被置位