西门子6SE6440-2UD42-0GB1

西门子6SE6440-2UD42-0GB1

• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。

• 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。

• 用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。

根据要求，也可使用下列模块：

• 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。

• 接口模块 (IM)，用于多层配置时连接*控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
  通过分布式*控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。

• SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
  适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

一、S7 Open IE通讯概述
可以通过S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工业以太网的开放式通信与Simotion设备进行数据交换，下列通信协议支持开放式通讯：

? TCP
? UDP

PLC 通过工业以太网 OPEN IE 通信方式下的 TCP IP 协议进行数据交换，需要使用以下程序块：

? FB65 "TCON" 建立连接
? FB66 "TDISCON" 中止连接
? FB63 "TSEND" 发送数据
? FB64 "TRCV" 接收数据

这些通信功能块可以在函数库 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于连接 TCP IP 端点的参数存储于一个数据结构体中。在本程序示例中，使用数据结构体 UDT65 "TCON_PAR"，用户将对这个数据结构体进行参数化。不需要在 NetPro 中配置通信连接。UDT65的创建需要使用 Open IE向导来完成。

OPC－过程控制OLE
DDE是微软为front-office应用开发的共享小量相对不变的数据的技术。与DDE不同，过程控制OLE技术面向制造环境的控制性能、结构和可靠性而设计。微软的制造业DNA确定了设备、控制应用和商业应用间应该具有开放性和互操作性接口特征（OPC）。罗克韦尔是OPC组织制定者和主要开发者。OPC负责建立基于COM技术的应用规范，它允许所有的应用程序采用同样的基于COM技术的接口去访问数据，简化了数据的采集和共享方法。

变频器过流。
变频器输出电流超过变频器额定电流的1.5倍时，变频器将过流保护。输出电压检测板是否正常，有无明显短路、放电痕迹;光纤是否插紧，主回路连接螺钉是否紧固;霍尔元件电源是否正常、霍尔元件输出电流信号是否正确;检查参数设置加速时间是否过短、转矩提升是否过大、启动频率是否过高;电机或负载机械是否堵转，电机绕组和输出电缆绝缘是否损坏;确保所有单元工作正常(拆下单元连接铜排，使用万用表或示波器检测单元输入输出电压和波形是否正常);输入电源电压是否过低;在变频器的输出侧有功率因数矫正电容或浪涌吸收装置，它与电感有可能引起谐振。取消相关器件;单元检测板是否有短路及损坏。如果排除了以上原因仍有故障，请更换控制器信号板或主控板。在有些现场，因为齿槽效应等影响，电机低速时电流波动很大，此时变频器可能出现限流，使得变频器出现加速、限流减速等反复，而无法正常加速或造成过流保护，这种情况下需要减小加速时间，加大限流系数，使电机快速通过波动区域，避免过流保护。(此情况若有单元输出电压低,则更换该单元)。

西门子6SE6440-2UD42-0GB1

4 程序配置

4.1 在SIMATIC 300 Station的CPU和PC Station的WinLC RTX中分别插入两个DB Block用于数据交换。

•  4.2和4.3的步骤是将SIMATIC 300 Station的DB Block中的部分数据传送至OS即WinCC中。

4.2 鼠标右键单击DB Block，选择Special Object Properties – Operator Control and Monitoring设置复选框。如图8和图9

图8

图9

•  选择Operator Control and Monitoring。

4.3 打开DB Block，鼠标右键单击要传送的变量，选择Object Properties设置Parameters。如图10和图11

图10

图11

•  在Attribute中输入S7_m_c，在Value中输入true。

4.4 在PC Station的WinLC RTX中插入OB35，在OB35中调用SFB14（GET）和SFB15（PUT），参数说明参见在线帮助。如图12

图12

5 OS编译和组态

5.1 在SIMATIC Manager中选择Options – ‘Compile Multiple OSs’ Wizard – Start，进行OS编译和传送。如图13

图13

5.2 在Select network connection中为SIMATIC 300 Station的CPU选择TCP/IP作为WinCC unit。如图14

图14

5.3在Select network connection中为PC Station的WinLC RTX选择Named Connection作为WinCC unit。如图15

图15

5.4 执行编译和传送，默认选择Scope中的Entire OS，再次编译可以选择Changes。如图16

图16

5.5 在SIMATIC Manager中， 打开SIMATIC PC Station的WinCC Application中的OS。如图17

图17

5.6 在WinCC Explorer中，可以看到SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE已经自动添加到Tag Managerment中，SIMATIC 300 Station的CPU和SIMATIC PC Station的WinLC RTX中DB Block的部分数据也已经传送到TCP/IP通道和Named Connections通道中。如图18和图19

图18

图19

6 运行测试

6.1 在NetPro中下载SIMATIC 300 Station。在SIMATIC Manager中下载SIMATIC 300 Station的CPU的DB Block。

•  在Set PG/PC Interface中为S7ONLINE（STEP7）选择相应的接口参数，例如CP5613(MPI)或TCP/IP。

6.2 打开Station Configuration Editor，根据SIMATIC PC Station的硬件组态设置Components。如图20

图20

•  确认HW Config 中的SIMATIC PC Station的Name和Station Configuration Editor的Station Name*。

6.3 打开WinLC RTX，选择RUN使WinLC RTX处于运行状态。如图21

图21

6.4 在NetPro中下载SIMATIC PC Station。在SIMATIC Manager中下载SIMATIC PC Station的WinLC RTX的OB，DB和SFB Block。如图22

图22

•  在Set PG/PC Interface中为S7ONLINE（STEP7）选择PC internal（local）。

•  下载完毕后，注意Station Configuration Editor中Status，Run/Stop和Connection的状态。

6.5 打开SIMATIC PC Station中的WinLC RTX和SIMATIC 300 Station的CPU的变量监控，检验发送和接收的数据。如图23

6.6 激活WinCC项目。如图24和图25

图24

1.概述

  SCALANCE X200 系列交换机自从2004年8月推入市场，当时交换机只能接入环网，不能做环网管理器。在各个工业现场得到了广泛的应用。2007年5月发布了X200系列新的硬件版本平台，普通交换机可以用HSR（高速冗余）方法做环网管理器，允许重构时间为0.3秒。2009年1月又对软件平台做了更新，使X200系列交换机可以用MRP和HSR方法构成环网。其中用MRP（介质冗余协议）在环网中断后，网络重组时间大为0.2秒。"MRP" 方法满足在IEC 61158中类别10 “PROFINET“中介质冗余协议(MRP) Media Redundancy Protocol 规定。

本文针对下列X200系列交换机： 

表1本文针对的X200系列交换机

X-200 以太网交换机从版本V4.0开始支持介质冗余MRP 和HSR方法.

2. MRP 

  MRP是介质冗余协议（Media Redundancy Protocol）的缩写。它满足IEC 61158中类别10“PROFINET“中介质冗余协议(MRP) Media Redundancy Protocol 规定. 在环网中断后，网络重组时间大为0.2秒。

2.1 使用MRP介质冗余协议必须满足的要求

使用MRP介质冗余协议必须满足下列要求：

 MRP 在环网拓扑中大支持50个交换机，超过此数目可能导致数据通讯的丢失。

 采用MRP的环网只能由支持此功能的设备组成。例如

      –工业以太网交换机

      SCALANCE X-200 版本V4.0及以上

      SCALANCE X-200 IRT版本V4.0及以上

      SCALANCE X-300 版本V3.0及以上

      SCALANCE X-400 版本V3.0及以上

    –通讯处理器

     CP 443-1 Advanced (6GK7 443-1GX20-0XE0) 版本V2.0及以上

     CP 343-1 Advanced (6GK7 343-1GX30-0XE0) 版本V2.0及以上

     CP 1616 (6GK1 161-6AA00) 版本V2.2及以上

     CP 1604 (6GK1 160-4AA00) 版本V2.2及以上

 支持此功能的非西门子设备。

 所有设备通过自身的环网口互联成环网。

 点击system>Save&Load HTTP菜单，再点击firmware Files右侧Browse…按钮，选择更新文件，再点击Load按钮，弹出对话框点击OK按钮。等待交换机更新重启完成升级。下图为交换机升级中的截图：

图4  交换机升级中

5.2 冗余模式说明

升级到V4.0的环网冗余的WBM菜单

图5  升级到V4.0的环网冗余的WBM菜单

Enable ring redundancy使能环网冗余：

如果模块是环网的一部分，则需使能；否则取消使能。

 Redundancy Mode冗余模式：设置模块在环网中的角色。

 Automatic Redundancy Detection自动冗余检测用于自动设置冗余模式。

在 "Automatic Redundancy Detection" 模式下，X-200工业以太网交换机自动检测在环网中是否有一个"HSR Manager". 如果有，设备自动适应"HSR Client"的角色.如果没有发现HSR manager ，所有设置为"Automatic Redundancy Detection"的设备相互协商以建立那个设备作为"MRP Manager"的角色. 其它设备自动设置成"MRP Client"模式.

 MRP Client 介质冗余客户端用以选择"MRP Client" 角色。

在采用 MRP的环网中, 至少有一个设备设置成"AutomaticRedundancy Detection" 或"MRP Manager (Auto)/Client"模式. 其它的设备可以选择"MRP Client" 角色. 如果环网中所有设备除了一个设备设置成"MRP Client", 这台设备自动适应 "MRP Manager"角色.如果环网有非Siemens设备，选择"MRP Client" 模式。

 MRP Manager(Auto)/Client：介质冗余管理器（自动）/客户端

如果设置成这个模式, 这台设备企图自动适应 "MRP Manager"角色。如果环网中有几个设备设置成这个"MRP Manager(Auto)/Client"模式, 其中的一个设备自动采用"MRP Manager"模式。其它设备采用"MRP Client"模式.

 HSR Client：高速冗余客户端

如果工业以太网交换机X-200希望使用用热备功能，可以选择"HSR Client"角色。

 HSR Manager  当设置 HSR 环网时, 只有一个模块必须被设成HSR manager模式。

注意：

在基本的设定中, "Automatic Redundancy Detection" 模式被预先选择。

6.总结和注意事项

 SCALANCE X200升级到V4.X后可用MRP和HSR方法构成环网。X-200以太网交换机从版本V3.1及更低版本、X-300 and X-400以太网交换机从版本V2.3及更低版本、OSMs/ESMs只支持介质冗余HSR方法. 如新老版本混合构成的环网，只能用HSR 方法。

 在环网中断后，MRP方法网络重组时间大为0.2秒；HSR方法网络重组时间大为0.3秒.

 如采用本文第四章的缺省环网端口，不需要额外的设置就能互联形成一个MRP环网。缺省的模式"Automatic Redundancy Detection" 自动设置成环。

 如果设置一个HSR环，只能有一个设备设置成"HSR Manager"模式。环网中所有其它的设备必须设置成"Automatic Redundancy Detection"或"HSR Client".

 MRP和HSR方法在一个环网中，不能混合使用。

故障处理经验：

 如果环网管理器出现other RM in ring的报警，可查看是否环网断线或确实设置了多个RM.正常时交换机RM为常亮绿灯，闪烁绿灯为不正常状态。

 必须确保实际环网端口和设置的环网端口*。