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本文檔的用途
本文檔中介紹了有關組態(tài)、安裝和接線和調試 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)的重要信息。
必須具備自動化技術的基本知識，才能理解本文檔。
本文檔適用于 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)。
在本文檔中，“電機起動器”通常是指 ET 200SP 電機起動器的所有型號。
本文檔包含的內容：
3.1 什么是 SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)？ 20
3.2 什么是故障安全自動化系統(tǒng)和故障安全模塊？ 23
3.3 如何使用 ET 200SP 構造 SIMATIC Safety F 系統(tǒng)？ 24
3.4 組件 28
4.1 為 I/O 模塊選擇 BaseUnit 44
4.1.1 數(shù)字量模塊、故障安全模塊、通信模塊、工藝模塊或不帶溫度測量功能的模擬量模
塊 44
4.1.2 帶溫度測量的模擬量模塊 45
4.2 為電機啟動器選擇合適的 BaseUnit 46
4.2.1 為電機啟動器選擇 BaseUnit 46
4.2.2 選擇電機啟動器 47
4.2.3 為電機啟動器選擇附件 48
4.3 選擇電位分配器模塊 49
4.3.1 選擇 PotDis-BaseUnit 49
4.3.2 選擇 PotDis-TerminalBlock 50
4.4 硬件配置 52
4.5 構建電位組 54
4.5.1 基本知識 54
4.5.2 使用 BaseUnit 類型 B1 構成電位組 59
4.5.3 使用故障安全模塊構建電位組 60
4.5.4 構建用于電機啟動器的電位組 61
4.6 電位組的配置示例 63
4.6.1 BaseUnit 的組態(tài)示例 63
4.6.2 電位分配器模塊的組態(tài)示例 65
5.1 基本知識 67
5.2 電機啟動器的安裝條件 71
5.3 安裝 CPU/接口模塊 73
5.4 安裝 CM DP 通信模塊 75
5.5 為 I/O 模塊安裝 BaseUnit 76
5.6 為電機啟動器安裝和拆卸 BaseUnit 80
5.7 安裝電位分配器模塊 83
5.8 安裝服務模塊 84
5.9 為電機啟動器安裝其它附件 85
5.9.1 安裝 500 V AC 饋電總線的外蓋 85
5.9.2 為 BaseUnit 安裝機械支架 87
5.9.3 安裝 BU 蓋板 90
6.1 操作規(guī)則和規(guī)定 91
6.2 帶有故障安全模塊的 ET 200SP 的其它操作規(guī)則和規(guī)定 94
6.2.1 適用于故障安全模塊和故障安全電機起動器的安全超低電壓（SELV、PELV） 94
6.2.2 故障安全模塊和故障安全電機啟動器的傳感器和執(zhí)行器要求 95
6.2.3 數(shù)字量輸入/輸出信號的串擾 97
6.3 關于操作電機啟動器的其它規(guī)則和說明 98
6.3.1 防止短路 98
6.4 輸入電源接地時運行 ET 200SP 98
6.5 ET 200SP 的電氣配置 102
6.6 接線規(guī)則 104
6.7 為 I/O 模塊的 BaseUnit 接線 107
6.8 為 I/O 模塊連接電纜屏蔽 110
6.9 為電機啟動器的 BaseUnit 接線 112
6.10 為電機啟動器連接 3DI/LC 模塊 116
6.11 將電源電壓連接到 CPU/接口模塊 118
6.12 連接通信接口 120
6.12.1 將 PROFINET IO（端口 P3）連接到 CPU 120
6.12.2 將 PROFIBUS DP 接口連接到接口模塊/通信模塊 CM DP 122
6.13 插入 I/O 模塊/電機啟動器和 BU 蓋板 124
6.14 電機啟動器的安裝/拆卸 126
6.14.1 安裝風扇 126
6.14.2 電機啟動器的安裝/拆卸 127
6.14.3 3DI/LC 模塊 129
6.15 標注 ET 200SP 133
6.15.1 出廠標記 133
6.15.2 可選標記 135
6.15.3 應用顏色標識標簽 136
6.15.4 應用標簽條 138
6.15.5 貼上參考標識標簽 138
7.1 組態(tài) ET 200SP 140
7.2 組態(tài) CPU 143
7.2.1 讀取組態(tài) 143
7.2.2 尋址 146
7.2.3 過程映像和過程映像分區(qū) 148
7.2.3.1 過程映像 - 概述 148
7.2.3.2 自動更新過程映像分區(qū) 148
7.2.3.3 在用戶程序中更新過程映像分區(qū) 149
7.2 組態(tài)接口模塊 151
8.1 事件和 OB 152
8.2 CPU 的過載特性 155
8.3 異步指令 157
9 保護 167
9.1 CPU 保護功能的概述 167
9.2 組態(tài) CPU 的訪問保護 168
9.3 使用用戶程序設置其它訪問保護 171
9.4 專有技術保護 172
9.5 防拷貝保護 176
10.1 組態(tài) 181
10.2 創(chuàng)建控制數(shù)據(jù)記錄 183
10.2.1 簡介 183
10.2.2 ET 200SP CPU 的控制數(shù)據(jù)記錄 185
10.2.3 接口模塊的控制數(shù)據(jù)記錄 187
10.2.4 接口模塊的反饋數(shù)據(jù)記錄 192
10.2.5 數(shù)據(jù)記錄與功能 195
10.3 在 CPU 的啟動程序中傳輸控制數(shù)據(jù)記錄 196
10.4 運行過程中的操作 201
10.5 組態(tài)控制的示例 202
11.1 概述 207
11.2 在 PROFINET IO 上調試 ET 200MP 209
11.2.1 ET 200SP CPU 用作 IO 控制器 209
11.2.2 ET 200SP CPU 用作智能設備 211
11.2.3 ET 200SP 用作 IO 設備 213
11.3 調試 PROFIBUS DP 上的 ET 200SP 215
11.3.1 ET 200SP 作為 DP 主站 215
11.3.2 ET 200SP 作為智能從站 217
11.3.3 ET 200SP 用作 DP 從站 219
11.4 在有空插槽的情況下啟動 ET 200SP 221
11.5 將 SIMATIC 存儲卡從 CPU 中移除/插入 CPU 中 221
11.6 CPU 的操作模式 223
11.6.1 STARTUP 模式 223
11.6.2 STOP 模式 226
11.6.3 RUN 模式 227
11.6.4 操作模式的轉換 227
11.7 CPU 存儲器復位 230
11.7.1 存儲器自動復位 231
11.7.2 存儲器手動復位 232
11.8 在運行期間重新分配參數(shù) 233
11.9 標識和維護數(shù)據(jù) 235
11.9.1 讀取并輸入 I&M 數(shù)據(jù) 235
11.9.2 I&M 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄結構 237
11.9.3 示例：使用 Get_IM_Data 讀取 CPU 的固件版本 239
11.10 項目共享調試 242
11.11 備份與恢復 CPU 組態(tài) 243
11.11.1 概述 243
11.12 時間同步 247
11.12.1 示例：組態(tài)和更改 NTP 服務器 249
12 SIMATIC 存儲卡 253
12.1 SIMATIC 存儲卡 - 概述 253
12.2 設置卡類型 259
12.3 使用 SIMATIC 存儲卡進行數(shù)據(jù)傳輸 260
13.1 移除/插入 I/O 模塊/電機起動器（熱交換） 261
13.2 更改 I/O 模塊的類型 266
13.3 更換 I/O 模塊 268
13.4 更換電機啟動器 269
13.5 更換 BaseUnit 上的接線盒 270
13.6 固件更新 272
13.7 將 CPU/接口模塊 (PROFINET) 復位為出廠設置 280
13.7.1 將 CPU 復位為出廠設置 280
13.7.2 將接口模塊 (PROFINET IO) 復位為出廠設置 283
13.7.3 通過 RESET 按鈕將接口模塊 (PROFINET IO) 復位為出廠設置 285
13.8 故障安全模塊和故障安全電機啟動器中的故障響應 286
13.9 維護和維修 288
13.10 保修 288
14.1 測試功能 289
14.2 讀取/保存服務數(shù)據(jù) 296
15.1 標準、認證和安全說明 298
15.2 電磁兼容性 306
15.3 故障安全模塊的電磁兼容性 310
15.4 運輸與儲存條件 313
15.5 機械和氣候環(huán)境條件 314
15.6 絕緣、防護類別、防護等級和額定電壓 317
15.7 在易爆環(huán)境 Zone 2 內使用 ET 200SP 319
A 尺寸圖 320
A.1 屏蔽連接件 320
A.2 標簽條 320
A.3 參考標識標簽 321
B 附件/備件 322
B.1 故障安全模塊的避雷和過電壓保護 327
C 計算漏電阻 328
D 安全相關的符號 330
D.1 不帶防爆保護的設備的安全相關符號 330
D.2 帶防爆保護的設備的安全相關符號 331
術語表 333
索引 350
文檔指南
SIMATIC SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)的文檔分為 3 個部分。這樣用戶可方便訪問自己所需的特定內容。
基本信息
系統(tǒng)手冊詳細描述了 SIMATIC ET 200SP. 分布式 I/O 系統(tǒng)的組態(tài)、安裝、接線和調試。
STEP 7 在線幫助為用戶提供了組態(tài)和編程方面的支持。
設備信息
產品手冊中包含模塊特定信息的簡要介紹，如特性、接線圖、功能特性和技術規(guī)范。
| 新增內容 | 客戶收益 | 信息出處 | |
| 新增內容 | 電位分配器模塊 |
電位分配器模塊體積小巧，可替換標準電位分配器或電位分配器端子塊。與使用標準電位分配器系統(tǒng)相比，電位組的設計更為緊湊快速且使用的組件更少。
例如，使用 16 通道和 3 線制連接的數(shù)字量輸入模塊的設計是其一個應用。使用電位分配器模塊可預留同類傳感器未 使用的信號線。 另一個應用是為外部組件提供電位。 |
位于系統(tǒng)概述 (頁 20)部分 |
| 密碼提供程序 |
除了手動輸入密碼，也可在 STEP 7 中連接一個密碼提供程序。密碼提供程序具有以下優(yōu)勢：
· 密碼處理更為方便快捷。STEP 7 自動讀取塊的密碼。從而節(jié)省大量時間。 · 由于操作員不知道實際的密碼，從而實現(xiàn)最佳塊保護。 |
專有技術保護 (頁 172)部分 | |
| GetSMCinfo 指令 |
借助 GetSMCinfo 指令，可在用戶程序中響應存儲卡提供的信息，必要時，可更換存儲卡作為預防性措施。當應用程
序中頻繁寫入存儲卡（如，使用數(shù)據(jù)日 志）時，該操作尤為重要。 |
“SIMATIC 存儲卡 - 概述
(頁 253)”部分 |
|
| 新增內容 | 客戶收益 | 信息出處 | |
| 使用斷點進行測試 |
使用斷點進行測試時，將執(zhí)行斷點間的一段程序。使用斷點進行測試具有以下優(yōu)勢：
· 使用斷點測試 SCL 和 STL 程序代碼 · 逐步定位邏輯錯誤 · 在實際調試前，簡單、快速分析復雜程序 · 記錄單次執(zhí)行循環(huán)中的當前值 · 在 SCL/STL 程序段（LAD/FBD 塊 中）中，還可使用斷點進行程序驗證 |
“測試功能 (頁 289)”部分 | |
| 更改的內容 | 使用 Get_IM_Data 指令讀取標識和維護數(shù)據(jù) |
使用 Get_IM_Data 指令時，只需少量編程操作即可讀取模塊的標識和維護數(shù) 據(jù)。
使用 Get_IM_Data 指令時，可在用戶程序中訪問模塊的標識和維護數(shù)據(jù) (I&M)。I&M 數(shù)據(jù)是存儲在模塊中的信息。因此可執(zhí)行以下操作 · 檢查系統(tǒng)組態(tài) · 響應硬件更改 · 在用戶程序中，響應硬件故障。 進而簡化了硬件錯誤的查找與排除過程。 |
“讀取并輸入 I&M 數(shù)據(jù)
(頁 235)”部分 |
| 時間同步 | 對所有需要準確時間的應用，使用 NTP 過程更新 CPU 時間。這也會超越子網限制自動設置 CPU 時間。 | “時間同步 (頁 247)”部分 | |
| 通過可訪問設備進行固件更新 | 介紹了通過網絡中可訪問設備進行固件快速更新的相關信息。 | “固件更新 (頁 272)”部分 | |
SIMATIC ET 200SP
SIMATIC ET 200SP 是一個高度靈活的可擴展分布式 I/O 系統(tǒng)，用于通過現(xiàn)場總線將過程信號連接到上控制器。
由于 SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)的功能全面，因此適用于各種應用領域。其可擴展設計允許用戶根據(jù)當?shù)氐男枨笳{整具體的組態(tài)�？墒褂貌煌� CPU/接口模塊連接到PROFINET IO 或 PROFIBUS DP。
SIMATIC ET 200SP 配有 CPU，可進行智能預處理，以減輕上控制器的負荷壓力。而且其 CPU 也可用作單獨的設備。
使用故障安全 CPU，可以實現(xiàn)安全工程應用。安全程序的組態(tài)和編程方式與標準 CPU 相同。
提供有種類豐富的 I/O 模塊，進一步完善了該產品線。
SIMATIC ET 200SP 的防護等級為 IP20，可安裝在控制機中。
SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)可安裝在安裝導軌上。它包括：
組態(tài)示例
ET 200SP 的組態(tài)示例
| ① | CPU/接口模塊 |
| ② | 帶有供電電壓饋入的淺色 BaseUnit BU..D |
| ③ | 深色 BaseUnit BU..B，用于擴展電位組 |
| ④ | 電機啟動器的 BaseUnit |
| ⑤ | 服務器模塊（包含在 CPU/接口模塊的供貨范圍內） |
| ⑥ | ET 200SP 電機啟動器 |
| ⑦ | I/O 模塊 |
| ⑧ | BusAdapter |
| ⑨ | 安裝導軌 |
| ⑩ | 參考標識標簽 |
圖 3-2 ET 200SP 的組態(tài)示例
故障安全自動化系統(tǒng)
故障安全自動化系統(tǒng)（F 系統(tǒng)）用于具有較高安全要求的系統(tǒng)。F 系統(tǒng)可用于控制過程， 確保中斷后這些過程可立即處于安全狀態(tài)。也就是說，F(xiàn) 系統(tǒng)用于控制過程，在這些過程中發(fā)生即時中斷不會危害人身或環(huán)境。
Safety Integrated 是西門子自動化和驅動技術的集成安全解決方案。
針對安全系統(tǒng)，均采用久經驗證的自動化技術與產品。Safety Integrated 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，通過標準現(xiàn)場總線進行安全通 信。除了其實際功能外，驅動器和控制器還處理安全任務。
故障安全模塊（F 模塊）和標準模塊之間的主要差異是：故障安全模塊的內部設計為兩個通道。這意味著兩個集成處理器互相監(jiān)視，自動測試輸入和輸出電路，并在發(fā)生故障時將故障安全模塊切換到安全狀態(tài)。
故障安全電機啟動器可安全地斷開電機負載。故障安全電機啟動器不屬于 PROFIsafe 節(jié)點。電機啟動器與 ET 200SP 系統(tǒng)的故障安全模塊一起工作。
通過使用帶有故障安全 I/O 模塊的 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)，可取代傳統(tǒng)的安全工程組態(tài)，包括取代急停開關、防護門監(jiān)視和雙手操作等開關設備。
下圖顯示了采用 ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)和 PROFINET IO 時，SIMATIC Safety F 系統(tǒng)的組態(tài)示例。PROFINET IO 線路可以使用銅纜、光纖電纜或 WLAN 連接。
在 ET 200SP 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) 通過故障安全和非故障安全 ET 200SP 模塊對安全相關數(shù)據(jù)和非安全數(shù)據(jù)進行交換。
故障安全 SIMATIC Safety 自動化系統(tǒng)（組態(tài)示例）
圖 3-3 故障安全 SIMATIC Safety 自動化系統(tǒng)（組態(tài)示例）
ET 200SP 分布式 I/O 系統(tǒng)支持以下故障安全 I/O 模塊：
CPU。
故障安全電機起動器適用于安全斷開電機負載。
故障安全 I/O 模塊的組態(tài)示例
| ① | 接口模塊 |
| ② | 淺色 BaseUnit BU..D，用于提供電源電壓 |
| ③ | 深色 BaseUnit BU..B，用于進一步傳導電位組 |
| ④ | I/O 模塊 |
| ⑤ | 服務模塊（與接口模塊一同提供） |
| ⑥ | 故障安全 I/O 模塊 |
| ⑦ | BusAdapter |
| ⑧ | 安裝導軌 |
| ⑨ | 參考標識標簽 |
圖 3-4 帶有故障安全 I/O 模塊的 ET 200SP 組態(tài)示例
IM155-6PN ST 接口模塊（固件版本 V1.1.1 及以上版本）、IM155-6PN HF（固件版本
V2.0 及以上版本）、IM155-6PN HS（固件版本 V4.0 及以上版本）和 IM155-6DP HF
（固件版本 V1.0 及以上版本）支持故障安全模塊 ET 200SP。
要使用 SIMATIC Safety 故障安全系統(tǒng)組態(tài)和編程 ET 200SP 故障安全模塊，需要使用
STEP 7 Safety Advanced 選件包 V12 或更高版本（包含 HSP 54）。
要在 Distributed Safety 故障安全系統(tǒng)中對 ET 200SP 故障安全模塊進行組態(tài)和編程，則需使用 F-Configuration 軟件包 V5.5 SP10 或以上版本。
要在 F/FH System 故障安全系統(tǒng)中對 ET 200SP 故障安全模塊進行組態(tài)和編程，則需使用 F-Configuration 軟件包 V5.5 SP12 或以上版本。
以下接口模塊支持 ET 200SP 故障安全電機起動器：IM155-6PN BA（固件版本 V3.2 或更高版本）、IM155-6PN ST（固件版本 V3.1 或更高版本）、IM155-6PN HF（固件版本V3.1 或更高版本）和 IM155-6DP HF（固件版本 V3.0 或更高版本）。
對 ET 200SP 故障安全電機起動器進行組態(tài)和編程時，需使用 SIMATIC Step 7 V14 或更高版本。對 ET 200SP 故障安全電機起動器進行組態(tài)和編程時，無需使用 F-
Configuration 軟件包。
說明
在 SIMATIC Step 7 V13 或更高版本中，可通過 GSD 文件 (GSDML) 對 ET 200SP 電機起動器進行組態(tài)。
安全模式是一種 F-I/O 操作模式，通過安全幀進行安全相關通信。
在電機起動器的安全模式中，使用故障安全數(shù)字量輸入 (F-DI) 和 24 V 電源。
ET 200SP 故障安全 I/O 模塊只能在安全模式下使用；不能用于非故障安全模式。
這些故障安全模塊中集成有支持安全模式的諸多安全功能。可以達到下表中的安全等級：
表格 3- 1 安全模式下，ET 200SP 可達到的安全等級
| 安全模式下的安全等級 | ||
| 基于 IEC 61508 標準 | 基于 ISO 13849-1 標準 | |
| SIL2 | Cat.3 | (PL) Performance Level d |
| SIL3 | Cat.3 | (PL) Performance Level e |
| SIL3 | Cat.4 | (PL) Performance Level e |