按系统冗余 S2 分配 ET 200SP要按照系统冗余的方式将 ET 200SP 分布式 I/O 系统分配到 S7-1500H，需要将各IM 155-6 PN HF 接口模块连接到各 CPU。为此，请执行以下步骤：1. 在 IM 155-6 PN HF 的 PROFINET 接口与左侧 CPU 的 PROFINET 接口 X1 之间拖放一条连线。2. 在 IM 155-6 PN HF 的 PROFINET 接口与右侧 CPU 的 PROFINET 接口 X1 之间拖放一条连线。3. 以同样的方法将另外两个 IM 155-6 PN HF 设备分配给两个 CPU。结果：分布式 I/O 系统 ET 200SP 按系统冗余的方式连接到 S7-1500H。图 2-3 ET 200SP 按系统冗余的方式连接到 S7-1500H组态2.2 组态 H CPUS7-1500R/H 冗余系统22 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA2.2 组态 H CPU简介通过两根光纤电缆在两个 H-CPU 之间建立冗余连接，共使用四个同步模块（每个 HCPU 使用两个）。可以在 STEP 7 中更换同步模块（适用于长达 10 km 的光纤电缆）。STEP 7 会自动为 CPU 的每个 PROFINET 接口分配一个 IP 地址。用户也可手动分配 IP地址。对于各 CPU 的 PROFINET 接口 X1，IP 地址必须位于同一个子网中。在本示例中，使用预设的 IP 地址。STEP 7 会指定默认的最小和最大循环时间值。选择最小扫描循环时间时，应确保循环程序的执行频率不要高于过程要求的频率。将同步模块分配给 H-CPU在 STEP 7 中，将长度为 10 m 的电缆的同步模块分配给 H-CPU（默认设置）。对于隧道应用，为 H-CPU 分配最长 10 km (6ES7960-1FB00-0AA5) 的电缆的同步模块，如下所示：1. 切换到 H-CPU 的设备视图。2. 从硬件目录中，将订货号为 6ES7960-1FB00-0AA5 的同步模块拖放到 H-CPU 的同步模块接口。组态2.2 组态 H CPUS7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 233. 将打开“更换设备 - 同步模块”(Replace device- Synchronization module) 对话框。单击“确定”(OK) 确认更换。图 2-4 将同步模块分配给 H-CPU结果：长达 10 km 的电缆的四个同步模块已分配到系统冗余的 H-CPU。组态2.2 组态 H CPUS7-1500R/H 冗余系统24 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA设置循环监视时间默认值将显示在 CPU 属性的“循环”(Cycle) 区域中。1. 例如，将最大循环时间设置为 6000 ms，将最小循环时间设置为 10 ms。2. 采用其它参数的预设。图 2-5 设置循环监视时间结果：当更改 CPU 的上述参数时，这些参数会在 STEP 7 中自动用于冗余系统的另一个CPU。组态2.3 组态 ET 200SPS7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 252.3 组态 ET 200SP简介在 S7-1500H 冗余系统中，设备通过 MRP 在 PROFINET 环网中进行通信。定义设备的介质冗余角色。将三个隧道段中各种自动化任务的 I/O 模块分配给三个 ET 200SP 分布式 I/O 系统。为每个 ET 200SP 设置看门狗时间。如果设置的看门狗时间较长，则可以避免 IO 设备在PROFINET 环网中断时发生故障。定义 PROFINET 环网中 ET 200SP 的 MRP 角色要将环网中 ET 200SP 分布式 I/O 系统的介质冗余角色定义为设备，请按以下步骤操作：1. 在 STEP 7 的网络视图中，在两个 CPU 中选择一个 CPU 上的 PROFINET 接口 X1。2. 在巡视窗口中，浏览到“属性 > 常规 > gaoji选项 > 介质冗余”(Properties > General >Advanced options > Media redundancy)。图 2-6 介质冗余域设置3. 单击“域设置”(Domain settings) 按钮。组态2.3 组态 ET 200SPS7-1500R/H 冗余系统26 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA4. 在巡视窗口中，STEP 7 将显示该 CPU 中 PROFINET 接口 X1 所在 MRP 域的特性。CPU在冗余系统中的角色为“管理员（自动）”(Manager (auto))。5. 在“设备”(Devices) 表的“MRP 角色”(MRP role) 列中，为其它所有设备分配 MRP 角色“客户端”(Client)。图 2-7 为 ET 200SP 分配 MRP 角色将 I/O 模块分配到 ET 200SP 并设置参数1. 切换到 IM 155-6 PN HF 的设备视图。2. 在“常规”(General) 区域的接口模块属性中，指定“Section1”为隧道段 1 的名称。组态2.3 组态 ET 200SPS7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 273. 从硬件目录中连续选择以下模块。将模块从插槽 1 到 6 分配给接口模块：– DQ 4x24VDC/2A ST（用于信号灯）– DQ 4x24VDC/2A ST（用于障碍物）– AI 4xU/I 2 线制 ST（用于隧道外照明、隧道内照明和空气质量传感器）– DQ 4x24VDC/2A ST（用于风扇）– DQ 4x24..230VAC/2A HF（用于隧道照明）– 1 个服务模块（作为组态终端）图 2-8 分配 ET 200SP I/O 模块4. 双击组态中的第 3 个模块 DQ 4x24VDC/2A ST（用于风扇）。5. 在模块属性“常规 > 电位组”(General > Potential group) 中，选择“启用新的电位组（浅色baseUnit）”(Enable new potential group (light-colored baseUnit))。6. 双击模块 DQ 4x24..230VAC/2A HF（用于隧道照明）7. 在模块属性“常规 > 电位组”(General > Potential group) 中，选择“启用新的电位组（浅色baseUnit）”(Enable new potential group (light-colored baseUnit))。8. 双击模块 AI 4xU/I 2 线制 ST。组态2.3 组态 ET 200SPS7-1500R/H 冗余系统28 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA9. 在任何情况下，将模块属性中通道 0 到 2 的“输入”(Inputs) 下的测量类型设置为“电压”(Voltage)，测量范围设置为“0..10 V”。图 2-9 设置测量类型和测量范围10. 将通道 3 的测量类型设置为“已禁用”(Disabled)。11. 对于模块 DQ 4x24..230VAC/2A HF，保留默认值，尤其是“相位控制 - 相位比例”模式。12. 对于隧道段 3，按照步骤 1 至 11 进行操作。对于隧道段 2，不需要两个用于障碍物和交通信号灯控制的数字量输出模块 DQ 4x24VDC/2A ST。结果：ET 200SP I/O 模块已完成组态可用于隧道应用。设置看门狗时间不要直接输入看门狗时间，而是通过“当 IO 数据丢失时可接受的更新周期次数”(Acceptednumber of update cycles when IO data is missing) 进行设置。最终的看门狗时间由“当 IO数据丢失时可接受的更新周期次数”(Accepted number of update cycles when IO data ismissing) 自动计算而得。1. 选择接口模块 IM 155-6 PN HF。2. 导航至“属性 > gaoji选项 > 实时设置 > IO 循环 > 看门狗监控”(Properties >Advanced options > Real time settings > IO cycle > Watchdog monitoring)。组态2.3 组态 ET 200SPS7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 293. 将示例的更新周期设置为 112 (224 ms)。图 2-10 设置看门狗时间4. 按照步骤 1. 至 3.，对另外两个接口模块 IM 155-6 PNHF（第 2 段和第 3 段）进行设置。组态2.4 组态 HMI 设备S7-1500R/H 冗余系统30 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA2.4 组态 HMI 设备简介为两个 HMI 设备分配名称。将 HMI 设备连接到冗余系统，如下所示：● 在每种情况下，使用 H-CPU 将 HMI 设备联网。● 组态两个 HMI 连接。● 分配 H-CPU 的 PROFINET 接口的系统 IP 地址，或● 使用两个 H-CPU 的相应 PROFINET 接口的设备 IP 地址HMI 设备向导建议：使用 HMI 设备向导组态 HMI 设备。HMI 设备向导将通过对话框指导，逐步完成HMI 设备设置。通过设备向导在项目中创建新的 HMI 设备时，HMI 设备向导将自行启动。通过设备 IP 地址建立连接：通过设备 IP 地址建立连接时，HMI 设备始终与连接的 CPU 进行通信。通信与系统状态无关。连接的 CPU 随后将与其它 CPU 同步数据。要求：每个 HMI 设备通过单独的子网连接到 CPU。在该示例中，TP1900 Comfort 在每种情况下通过 PROFINET 接口的设备 IP 地址与直接连接的 CPU 进行通信。为 HMI 设备分配名称1. 从网络视图中选择左侧 TP1900 Comfort。2. 切换到设备视图。3. 在“常规”(General) 区域的属性中，分配名称“HMI 左侧”。4. 为 CPU 右侧的 TP1900 Comfort 分配名称“HMI 右侧”。组态2.4 组态 HMI 设备S7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 31建立 HMI 连接将 HMI 设备通过单独的 PROFINET 子网连接到 CPU。1. 在“HMI 左侧”的 PROFINET 接口 X1 与左侧 CPU 的 PROFINET 接口 X2 之间拖放一条连线。2. 在“HMI 右侧”的 PROFINET 接口 X1 与右侧 CPU 的 PROFINET 接口 X2 之间拖放一条连线。结果：HMI 设备已与 CPU 联网。图 2-11 与 CPU 联网的 HMI 设备3. 在网络视图中，单击“连接”(Connections)。该操作将激活连接模式。组态2.4 组态 HMI 设备S7-1500R/H 冗余系统32 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA4. 在“HMI 左侧”联网的 PROFINET 接口与左侧 CPU 之间拖放一条连线。“连接伙伴”(Connectionpartners) 列表随即打开。图 2-12 分配 HMI connection_1 连接伙伴5. 在“连接伙伴”(Connection partners) 列表中，选择 CPU“PLC_1”。6. 在“HMI 右侧”联网的 PROFINET 接口与右侧 CPU 之间拖放一条连线。“连接伙伴”(Connectionpartners) 列表随即打开。7. 在“连接伙伴”(Connection partners) 列表中，选择 CPU“PLC_2”。结果：已设置从 HMI 设备 TP1900 Comfort 到 CPU 的 HMI 连接。图 2-13 HMI 连接设置组态2.4 组态 HMI 设备S7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 33设置 HMI 连接的设备 IP 地址更改 HMI 设备的 PROFINET 接口的 IP 地址以及 PROFINET 子网 2 和 3 (PN/IE_2/3) 的CPU。1. 在网络视图中选择设备对应的 PROFINET 接口。2. 在“以太网地址”(Ethernet addresses) 区域将 IP 地址更改为子网中的有效部分。图 2-14 到“HMI 左侧”的 HMI 连接的 IP 地址已更改下表显示了示例中使用的所有 IP 地址：表格 2- 1 示例中使用的 IP 地址PROFINET 接口 子网 IP 地址PG/PC PN/IE1 192.168.0.50CPU 左侧的 X1 PN/IE1 192.168.0.1CPU 右侧的 X1 PN/IE1 192.168.0.2位于 ET 200SP“第 1 段” PN/IE1 192.168.0.3位于 ET 200SP“第 2 段” PN/IE1 192.168.0.4位于 ET 200SP“第 3 段” PN/IE1 192.168.0.5CPU 左侧的 X2 PN/IE_2 192.168.2.1HMI 左侧的 X1 PN/IE_2 192.168.2.2组态2.4 组态 HMI 设备S7-1500R/H 冗余系统34 入门指南, 10/2018, A5E44913199-AAPROFINET 接口 子网 IP 地址CPU 右侧的 X2 PN/IE_3 192.168.3.1HMI 右侧的 X1 PN/IE_3 192.168.3.2
编程 3简介该示例包括三个部分：● 隧道中的空气质量测量和风扇控制● 交通信号灯和障碍物控制● 隧道中的照明控制以下部分基于流程图解释了用户程序的工作原理。使用 HMI 画面，可以将隧道中的风扇和照明从自动模式切换到手动模式，并在必要时更改限值。在装有 SIMATIC STEP 7 Professional V15.1 的 CPU 1517H-3 PN 上运行用户程序。有关该示例的可执行用户程序，请参见 Internet 隧道中的状态用户程序在隧道中实现了 3 种状态：一切正常：空气质量传感器测量值处于允许的范围内：● 交通信号灯为绿色。● 障碍物打开。● 通风电机处于停止模式，只有空气流动才能使风扇运转。空气质量传感器测得的污染物浓度上升至平均值和最大值之间：● 风扇立即以低级别速度（慢速）运行至少 30 秒。风扇的旋转方向取决于隧道段中的负载强度和到出口的距离。● 交通信号灯仍保持绿色。● 障碍物仍保持打开状态。空气质量传感器测得的污染物浓度高于最大值：● 风扇立即以最gaoji速度（快速）运行至少 30 秒。风扇的旋转方向取决于受影响的隧道段和到出口的距离。● 如果在 2 分钟内风扇未提供足够的空气，则会封闭隧道。– 交通信号灯先变为黄色，然后变为红色。– 障碍物关闭。
默认变量表标准变量表包含用户程序的 3 个部分的 PLC 变量。名称 数据类型 地址 描述隧道段 1 中的空气质量测量和风扇控制sectionOneAirVisibility Int IW3 第 1 段中浊度传感器的输入字sectionOneAirPollution Int IW5 第 1 段中空气质量传感器的输入字sectionOneVentBlowRight Bool Q2.0 第 1 段中顺时针旋转风扇的输出位sectionOneVentDrawLeft Bool Q2.1 第 1 段中逆时针旋转风扇的输出位sectionOneVentSlow Bool Q2.2 第 1 段中低速风扇的输出位sectionOneVentFast Bool Q2.3 第 1 段中高速风扇的输出位隧道段 1 中的交通信号灯和机柜控制section1TrafficLightRed Bool Q0.0 第 1 段中红色交通信号灯的输出位section1TrafficLightYellow Bool Q0.1 第 1 段中黄色交通信号灯的输出位sectionOneTrafficLightGreen Bool Q0.2 第 1 段中绿色交通信号灯的输出位sectionOneBarrierUp Bool Q1.0 第 1 段中障碍物的输出位sectionOneBarrierDown Bool Q1.1 第 1 段中障碍物的输出位隧道段 1 中的照明控制sectionOneLuminance Int IW1 第 1 段中隧道外光传感器的输入字sectionOneLightEntry Word QW21 第 1 段中入口照明灯亮度的输出字sectionOneLightPassage Word QW23 第 1 段中内部照明灯亮度的输出字编程S7-1500R/H 冗余系统入门指南, 10/2018, A5E44913199-AA 37名称 数据类型 地址 描述隧道段 2 中的空气质量测量和风扇控制sectionTwoAirVisibility Int IW21 第 2 段中浊度传感器的输入字sectionTwoAirPollution Int IW23 第 2 段中隧道外光传感器的输入字sectionTwoVentBlowRight Bool Q6.0 第 2 段中顺时针旋转风扇的输出位sectionTwoVentDrawLeft Bool Q6.1 第 2 段中逆时针旋转风扇的输出位sectionTwoVentSlow Bool Q6.2 第 2 段中低速风扇的输出位sectionTwoVentFast Bool Q6.3 第 2 段中高速风扇的输出位隧道段 2 中的照明控制sectionTwoRightLightPassage Word QW13 第 2 段中右侧内部照明灯亮度的输出字sectionTwoLeftLightPassage Word QW15 第 2 段中左侧内部照明灯亮度的输出字隧道段 3 中的空气质量测量和风扇控制sectionThreeAirVisibility Int IW11 第 3 段中浊度传感器的输入字sectionThreeAirPollution Int IW13 第 3 段中空气质量传感器的输入字sectionThreeVentBlowRight Bool Q10.0 第 3 段中顺时针旋转风扇的输出位sectionThreeVentDrawLeft Bool Q10.1 第 3 段中逆时针旋转风扇的输出位sectionThreeVentSlow Bool Q10.2 第 3 段中低速风扇的输出位sectionThreeVentFast Bool Q10.3 第 3 段中高速风扇的输出位隧道段 3 中的交通信号灯和机柜控制sectionThreeTrafficLightRed Bool Q4.0 第 3 段中红色交通信号灯的输出位sectionThreeTrafficLightYellowBool Q4.1 第 3 段中黄色交通信号灯的输出位sectionThreeTrafficLightGreen Bool Q4.2 第 3 段中绿色交通信号灯的输出位sectionThreeBarrierUp Bool Q8.0 第 3 段中障碍物的输出位sectionThreeBarrierDown Bool Q8.1 第 3 段中障碍物的输出位隧道段 3 中的照明控制sectionThreeLuminance Int IW9 第 3 段中隧道外光传感器的输入字sectionThreeLightPassage Word QW29 第 3 段中内部照明灯亮度的输出字sectionThreeLightEntry Word QW31 第 3 段中入口照明灯亮度的输出字