2 硬件配置

點(diǎn)擊“新建項(xiàng)目”輸入項(xiàng)目名稱（CPU1511F_ET200SP）點(diǎn)擊“OK”，完成項(xiàng)目創(chuàng)建， 如圖2-1所示。

圖 2-1 創(chuàng)建項(xiàng)目

插入 S7-1500站，將名字修改為：CPU1511F；并選擇固件V2.1版本，如圖2-2所示。

圖 2-2 插入站

在項(xiàng)目樹中雙擊“Safety Administration”功能，在右側(cè)頁面中使能安全密碼保護(hù)并設(shè)置安全程序密碼，如圖2-3所示。

圖2-3 設(shè)置CPU密碼

在設(shè)備組態(tài)中雙擊CPU的以太網(wǎng)口，選擇屬性頁面中的以太網(wǎng)地址設(shè)置IP地址（通過以太網(wǎng)編程下載），如圖2-4所示。

圖2-4 設(shè)置IP地址

進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)視圖，從右側(cè)產(chǎn)品列表中找到IM155-6 PN ST V3.3，如圖2-5所示。

圖2-5 選擇ET200S站點(diǎn)

拖入IM155-6 PN到網(wǎng)絡(luò)視圖中，如圖2-6所示。

圖2-6 拖拽ET200SP 站點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)視圖

拖拽CPU1511F的以太網(wǎng)口到IM155-6 PN的以太網(wǎng)口，建立網(wǎng)絡(luò)連接，如圖2-7所示。

圖2-7 建立ET200S網(wǎng)絡(luò)連接

為IM155-6 PN分配IP 地址，首先在上圖中雙擊IM155站點(diǎn)進(jìn)入設(shè)備視圖，在屬性頁面中點(diǎn)擊“以太網(wǎng)地址”選項(xiàng)，在右側(cè)頁面中修改IP地址為“192.168.0.155”，如圖2-8所示。（綠色方框中的名稱作為后面章節(jié)要用到的ET200SP站 Device Name）

圖2-8 分配IM155-6 PN ST 的IP 地址

在ET200SP站點(diǎn)中組態(tài)DI、F-DI和F-DO模塊，根據(jù)使用需求設(shè)置相關(guān)參數(shù)，主要參數(shù)的含義說明可以參考本文檔第2章。如圖2-9所示。

圖2-9 添加ET200SP 站點(diǎn)F-IO模塊

至此硬件組態(tài)已完成，點(diǎn)擊“編譯”按鈕，無報(bào)錯(cuò)后點(diǎn)擊“下載”按鈕，在彈出的“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”窗口中，選擇“接口/子網(wǎng)的連接”類型為 PN/IE_1，點(diǎn)擊“開始搜索”按鈕，在“選擇目標(biāo)設(shè)備”中選中已找到設(shè)備，點(diǎn)擊“下載”按鈕進(jìn)行硬件組態(tài)下載，如圖2-120示。

圖2-10 編譯并下載硬件組態(tài)

在彈出的下載預(yù)覽窗口中，選擇“全部停止”動(dòng)作，點(diǎn)擊“裝載”按鈕，勾選“全部啟動(dòng)”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“完成”后CPU將進(jìn)入RUN模式，如圖2-11/12示。

圖2-11 停止全部模塊

圖2-12 啟動(dòng)CPU

PROFINET IO通信建立之前需要分配ET200S站點(diǎn)的設(shè)備名稱，首先在網(wǎng)絡(luò)視圖中選中IM155-6站點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵中“分配設(shè)備名稱”，如圖2-13所示。

圖2-13 分配設(shè)備名稱

在彈出的新對話框中選擇待分配的設(shè)備名稱“io device_1”（圖2-8中綠色方框?yàn)镮M155-6PN的設(shè)備名稱），點(diǎn)擊“更新列表”按鈕，然后選中目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，點(diǎn)擊“分配名稱”按鈕即可，如圖2-14/15所示。

圖2-14 分配設(shè)備名稱前

圖2-15 分配設(shè)備名稱后

分配完設(shè)備名稱后，CPU1511F與ET200SP站點(diǎn)的PROFINET通信建立，接下來需要在線分配安全模塊F目標(biāo)地址。首先在網(wǎng)絡(luò)視圖中選中IM155站點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵中“分配Profisafe地址”，如圖2-16所示。

圖2-16 分配Profisafe地址

在彈出的新對話框中，勾選帶有黃色標(biāo)簽的安全模塊，點(diǎn)擊“Identification”按鈕，這時(shí)相應(yīng)模塊上的所以指示燈一起閃爍，確認(rèn)沒有錯(cuò)誤后勾選右側(cè)確認(rèn)的框，點(diǎn)擊“Assign PROFIsafe addr.。.”按鈕。分配成功后，安全模塊狀態(tài)欄顯示‘Assigned’，如圖2-17/18所示。

圖2-17 分配Profisafe地址步驟

圖2-18 分配Profisafe地址后

3 軟件編程

STEP7 V14中創(chuàng)建和編寫安全程序的過程與標(biāo)準(zhǔn)程序幾乎相同。可使用 F-FBD 或 F-LAD 編程語言編寫故障安全 FB 和 FC 程序，使用 F-DB 編程語言創(chuàng)建故障安全 DB。STEP7 Safety Advanced V14提供了一些典型的可在安全程序中使用的故障安全應(yīng)用程序塊。編譯安全程序時(shí)，將自動(dòng)執(zhí)行安全檢查，并插入用于錯(cuò)誤檢測和故障響應(yīng)的其它故障安全塊。這將確保可以檢測到故障和錯(cuò)誤，并觸發(fā)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，以使 F 系統(tǒng)保持在安全狀態(tài)或進(jìn)入安全狀態(tài)。除安全程序之外，標(biāo)準(zhǔn)用戶程序也可以在 F-CPU 上運(yùn)行。

在項(xiàng)目編譯完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成安全主程序塊，如圖3-1所示。

圖3-1 系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建的安全程序塊

打開安全主程序塊FB1，在右側(cè)安全功能庫中調(diào)用ESTOP1急停功能塊，E_STOP輸入管腳填寫急停開關(guān)的硬件地址I0.0，ACK管腳填寫故障復(fù)位開關(guān)的硬件地址I0.1，Q管腳填寫Q6.0，ACK_REQ為請求復(fù)位狀態(tài)，分配地址M0.0進(jìn)行監(jiān)控，如圖3-2所示。

圖3-2 調(diào)用ESTOP1

點(diǎn)擊“編譯”按鈕，無錯(cuò)誤后點(diǎn)擊“下載”按鈕，在彈出的對話框中選擇“全部停止”動(dòng)作，如圖3-3所示。

圖 3-3 安全程序編譯并下載

打開安全程序塊FB1，點(diǎn)擊監(jiān)控按鈕，急停信號I0.0為1，表明沒有按下急停按鈕，故輸出Q為1，如圖3-4所示。

圖3-4 急停程序塊

4 模塊鈍化和去鈍

安全I(xiàn)O模塊在使用過程中如果檢測到故障會(huì)進(jìn)入鈍化狀態(tài)。

如下圖4-1 就是一個(gè)雙通道1oo2評估的急停按鈕其中一路信號斷線后模塊診斷緩沖區(qū)的信息。安全輸入模塊檢測到通道差異錯(cuò)誤，具體通道號0和模板鈍化，此時(shí)安全模塊SF指示燈會(huì)變亮，安全程序中輸入地址狀態(tài)變?yōu)?（保持安全值輸入）。

圖4-1 模塊診斷信息

在程序中，可以通過訪問該安全信號模塊的F-I/O DB來讀取模塊的鈍化狀態(tài)。本例中該F-I/O DB為DB30002，通過觀察PASS_OUT和QBAD的位狀態(tài)，都為true可知模塊已經(jīng)鈍化，如圖4-2所示。

圖4-2 模塊F-DB狀態(tài)—鈍化

當(dāng)導(dǎo)致安全模塊鈍化的故障（急停按鈕開關(guān)故障通道DI4輸入的接線恢復(fù)），F(xiàn)-IO DB中的請求應(yīng)答信號ACK_REQ變?yōu)?，表示故障已經(jīng)解除請求去鈍，如圖4-3所示。

圖4-3 模塊F-DB狀態(tài)—請求去鈍

置位ACK_REI，給出應(yīng)答信號，完成去鈍。只有去鈍后，在安全程序中才能讀到I0.0的輸入值狀態(tài)。這時(shí)需要在安全程序塊FB1中編程通過M位來置位ACK_REI位，如圖4-4所示。當(dāng)M0.6上升沿觸發(fā)后，去鈍完成，模塊恢復(fù)正常。

圖4-4 去鈍操作

審核編輯：郭婷