SIEMENSPLC系统中热插拔功能的应用与说明

SIEMENS PLC 系统中热插拔功能的应用与说明显示订货号在许多应用场合，我们需要PLC控制系统能够实现热插拔功能，所谓热插拔就是在系统通电运行状态下，进行硬件的更换和调整。1. SIEMENS PLC 控制系统关于热插拔功能的定义:2.SIEMENS的PLC控制系统对热拔插的支持:V S7-200系列PLC不支持热插拔功能;V S7-300 CPU直接带I/O模块的方式不支持热插拔;V S7-300 作为 PROFIBUS DP 主站下挂 DP 从站 ET200M、ET200S、ET200iS，支持热插拔功能；（需要使用有源总线底板，如下说明）注：采用S7-300作为主站的软冗余系统无法实现热插拔全部功能，不具备以上所列第3 , 4条目中的全部功能。当您将 ET200M从站上的模块拔岀时， CPU不停机，主CPU、备用CPU上的SF灯亮，BUSF灯闪烁，ET200M 从站上的2块IM153-2模块的SF灯亮，BF灯闪烁， 该ET200M从站上所有模块的 I/O值被清0 , S7-300主站失去对该 ET200M从站的控制能力。当您再次将模块插入到ET200M站上时，系统从主 CPU切换到备用 CPU，SF、BUSF、BF灯熄灭，软冗余系统重新回到正常运行状态。（新CPU支持Startup when expected/actualcon fig. differ. ”功能，功能见下文；软冗余系统不支持使用GSD文件组态ET200M站点）若要在软冗余系统中实现热插拔的全部4项功能，您必须使用S7-400作为软冗余系统的主站。V S7-400 作为 PROFIBUS DP 主站下挂 DP 从站 ET200M、ET200S、ET200iS，支持热插拔功能；（需要使用有源总线底板，如下说明）V S7-400 CPU直接带I/O模块的方式支持热插拔。S7-400系统由于很好的电磁兼容性和抗冲击、耐震动性能，因而能最大限度的满足各种工业标准，模板能够带电插、拔，当S7-400机架上插入或取岀模板时，都会在 CPU中产生一个中断信息，供客户在用户程序中对模板更换的动作进行相应的处理。3.ET200M的有源总线底板配置与说明：ET200M是在工业现场经常使用的PROFIBUS DP 分布式从站，一个 ET200M从站一般由导轨（S7-300系列通用导轨）、IM153接口模块、若干块 S7-300系列的模块（PS电源模块、I/O模块、CP通讯模块、FM功能模块）组成:这样的ET200M从站是不支持热插拔功能的。为了实现ET200M从站的热插拔功能，我们需要对ET200M的硬件配置进行一些调整，通用导轨更换成带有有源总线模板的导轨，下图向您展示了 1个有源总线导轨和 5个有源总线模板组装后的情形：如下是关于有源总线模板的订货信息和实物照片:名称订货号注释图片链 接有源总线导轨6ES7 195-1GA00-0XA0长度为482.6 mm最多安装5个有源总线模板实物图片6ES7 195-1GF30-0XA0长度为530毫米最多安装5个有源总线模板6ES7 195-1GG30-0XA0 长度620毫米；6ES7 195-1GC30-0XA0长度2000毫米；有源总线模板6ES7 195-7HA00-0XA0BMP S/IM 用于放置电源和IM153接口模块，包括一个总线模板盖板实物图片6ES7 195-7HB00-0XA0BM 2X40 用于2个宽40毫米的模块实物图片6ES7 195-7HC00-0XA0BM 1X80 用于1个宽80毫米的模块实物图片6ES7 195-7HD00-0XA0BM IM153/IM 153 用于放 置2个基本型IM153-2接 口模块（在软冗余或400H硬冗余 系统中使用）6ES7 195-7HD10-0XA0BM IM153/IM 153 用于放置2个高性能IM153-2接口模块实物图片（在软冗余或400H硬冗余系统中使用）端子盖一包有4个背板 总线盖板和1个总线模板附件6ES7 195-1JA00-0XA0盖板6ES7 195-1KA00-0XA0防薄挡板用于防爆环境的总线模板盖板ET200M从站上的接口模块6ES7 153-1AA03-0XB0IM153-1普通接口模块6ES7 153-2AA02-0XB0IM153-2支持冗余功能的接口模块，基本型实物图片6ES7 153-2BA02-0XB0IM153-2支持冗余功能的接口模块，高性能型（支持PROFIBUS的等时功能）热插拔冗余套件6ES7 153-2AR00-0XA02 个 6ES7153-2AA02-0XB01 个 6ES7195-7HD00-0XA06ES7 153-2AR01-0XA02 个 6ES7153-2BA00-0XB01 个 6ES7195-7HD10-0XA06ES7 153-2AR03-0XA02 个 6ES7153-2BA02-0XB01个6ES7195-7HD10-0XA06ES7 195-1GA00-0XA06ES7 195-7HA00-0XA06ES7 195-7HB00-0XA06ES7 195-7HC00-0XA06ES7 195-7HD10-0XA06ES7 153-2BA02-0XB0下图向您比对了有源总线导轨与S7-300通用导轨的区别:IJK下图向您展示有源总线导轨、有源总线模板和2个IM153-2接口模块组装后的情形:关于ET200M 站Module change during operation(运行中更换模块)功能实现的说明：Module cha nge dur ing operatio n (or I nsert/Remove module)功能使得您能够在系统下运行过程中，在ET200M站上带电拔岀或插入模板，即热插拔功能。硬件要求：使用普通的S7-300导轨和U型总线连接器是不能实现热插拔功能的，您必须购买有源总线底板，才能实现该功能。另外，您在配置时，必须使用MLFB 6ES7 153-1AA02-0XB0版本以上的接口模块， 因为它支持 DP协议的DPV1版本，而MLFB IM153-1AA00-0XB0 模块是不支持 该功能的。目前您能够购买到的 IM153接口模块都支持热插拔，只有2-3年以前的IM153接口模块不支持热插拔。swiat n hod* t J S 7-300 FM订心皿FM殛切IKnrtw远i和6：斶CPU 1?1|(Ht、:I . 7.汪意:如果想知道您的模块是否支持热插拔功能，您可以在STEP7的HW Config硬件组态窗口中的产品目录里选择对应模块，阅读窗口右下角对该模块功能的描述，或直接阅读SIMATICDistributed Peripheral Deviced ET 200M手册中第9章里的描述内容，下载该手册点击：1142798软件要求：您必须在 STEP7 5.1版本以上进行配置；如果您采用 S7-400 CPU 或S7-400 CP 作为DP主站，那么您可以直接在IM153的属性窗口的Operati ng Parameters标签页里配置热插拔功能。如下图所示：*匚3*旳专m* _J DPVOiiMi* _| DP AS t* J1 umiM1511IM 151 血 1!P1.牡M 15J1PIM 1%KSTEP1 :在STEP7的硬件组态窗口的 PROFIBUS DP 目录中选择相应 IM153模块，可以看岀（热插拔）；该模块支持module excha nge in oprati onSTEP2 :将IM153模块拖到 PROFIBUS 总线上；STEP3 :选择I/O模块，插入到 ET200M 站的各个槽位中；STEP4 :双击 ET200M 站，打开属性窗口，选中Replace modules during operation“热插拔）选项；STEP5 :属性窗口中提供了ET200M站热插拔功能所需的有源总线导轨的订货号；STEP6 :属性窗口中提供了该型号IM153，插入的I/O模块对应使用的有源总线底板的订货号；除了以上的硬件组态之外，还要向 S7-400中下载 OB82、OB83、OB84、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122等组织块。当ET200M 从站上进行模块的热插拔时，中断组织块 OB83 , OB85，OB122被调用。如果您采用老款 S7-300 CPU ，那么您只能够通过安装GSD文件的方式将IM153模块组态成DP从站，并双击IM153，打开它的属性窗口，进行设置来实现热插拔的全部功能。否则您在STEP7的硬件组态窗口中直接将PROFIBUS DP 目录ET200M 文件夹下IM153模块挂在PROFIBUS总线上，如下图:/ tW Canfie - KOJMIM 1股胡辭站砒 映fit 準。阖|喇 则| id |旦 團lP ilivft prp*rtiH-FnJSMt Dr rnmi Miril二腭雨:FISi貼护CvK4lHelp2 Nw*m ai 關 fUdi严GAOKKAOwnum J * .* 0押ClAa*dU#C0r5*vd匀衣 DP呦如*1DPiLriFNOIIXR naooB nzox ci如或f T Odts ft m.ET20(H鬧H3 關 lS3rl h vmM1S11 HTWlFc IM 1(1 Re iMini.RtIM WJZ/ tW Canfie - KOJMIM 1股胡辭站砒 映fit 準/ tW Canfie - KOJMIM 1股胡辭站砒 映fit 準从上图可以看岀，当你从右侧的 PROFIBUS DP 树型目录中将IM153-2模块拖到PROFIBUS 总线上后，双击点开IM153的属性，Repalce modules during operation”热插拔功能）选项为灰色，所以在这种方式下， 无法实现热插拔的全部功能，只能实现第1、2两条，不能实现第3、4条功能。，如下图:新款的 S7-300 可以支持Startup when expected/actual config. differ.此功能表示，当组态和实际不符时是否启动。如果选择此选项，当插拔模块时，可以实现热插拔定义的第3条功能。但是，在插拔模块时，其他模块通道的I/O会有瞬间的清零然后恢复；该站点瞬间掉站，然后恢复。所以仅以此功能，不能称为严格意义上的热插拔功能。S7-300 CPU 要实现热插拔的全部功能，必须通过GSD文件。首先在 113498处下载IM153的GSD或GSE文件，在STEP7软件中导入该文件 （参见 2383630 中的内容），再在IM153 模块的属性窗口中选择热插拔选项，如下图所示:1園 ITU31X 2DP坨| na_J加I DSDOW. 1f jaWtfProper! kes - DP slavePwviieri*Stahtn pararwrenf一亠匸- J CMsvsc-tr-spncfkf/I叵DKsgnor ihtcfTmt/ WesQ PrKR& IrAcTFiptyVeslx Aftatagp口 W foriwt/5imnc5r叵EKtrnd ed 左出沁*MorlxJ Start-up hJr srtp&irtjfa-t. oarf.Yt5T| R-ntCAi&rMrt nt a i-upte&T-J unburdfc JTEP.Q Hex pfsmetw a 呂曲厂“ en|ii：| LMr_Prm_Datft(tltfl2)mxi.boG处 r* P*i Angmari |曲 PROFI0US DF-_J Addend FwDcvtZ * 召+Mfd+ 2j u 谕 tsi _| $utchw百(i4ijj“！j-1 a 19_J CO-tAitli FTPnriM20M站；m-R+ + + +* _JI i/ctSIMATICt I Cbfdlo ooritcJlmit _| UMIH _| CnctxlH-!* _J G 4iChr4V j PLC* Jj P 刖rtsmt* CeMtePRDnUDF GH-QbfQtiIZbMdLg ChalEiU 昭 口 巫口 5Fns UPVOsfey* npjAfli添加IM153-2模块到PROFIBUS总线上，设置热插拔选项设置IM153-1模块的热插拔功能选项注意，GSD文件有DPV0和DPV1之分。但是S7-300的组态时，只有用 DPV0可以实现热插拔的功能（如上图），如果用 DPV1组态只支持Startup when expected/actual config. differ.的功能，如下图，这是因为 DPV1 Insert/Remove module 功能，是通过 OB83实现的，S7-300不支持 OB83。S7-400使用DPVO DPV1 均可。二12Jf CPU 313L 2 UP甩7 op27j Cjlt*31F=；：=IBU5ni| ppi 曰 20：Pro purl ill l)P iLivtEeT IPamr刚甲百痰onr IPafmean J Sahon cMrmtef芳 竖CP Internupt f*tode CW1 Horrupt 三| Gagre* irriucl *1 HhFdkMjEEflfTLiE lOMD 他 恥 IV-Jlh凹h!娜HMFalwtPVj T 空a止屮 1 口中ectEd/Ktutf ag. tlFTb+ uflSErscmc nar-anwm _j He?L MMWttf iigiTMnt-FBaFBLSDF-_| 山ddt小胡 FifJd+ _| EeriEfai+ _| Dtl*T+ _J 5iMlL-int)Df7iL ez-_j 10+ _| Cfrliusli _| EJ2MMI ： g ；十常需; *1/D* _J SIMA TIC+ I Clos&J Igp c aricJei 5 ffil Lj MUI* 2ji Em険门tt _| FL C+ J ID咄嘲刖砂4匚alitfe FFiOFIBUSiDa ed卄 T* 口 awedgpCortnls* _ nldiR $旧口iz-_| 叫 4t 4 HP哄r如果您采用 CP342-5模块作为DP主站，那么您可以直接在 IM153的属性窗口的Operating Parameters标签页里配置热插拔功能。如下图所示。同样如果使用 GSD文件组态，要实现热插拔功能也必须使用 DPV0。00) UR |J| PS 30710A2 1副 CPU 31 7-2 DPXTJ 奶a1 1X23 da1 134:车 CP 243-1 Advanced1XT.G出EXTP7.Peril旳! CP-343-fMuced址W 口fj Pcsi 7砂恐h rI PM 25:f： CP 342-56789illVDF1 ma 戏即眄空term 1DP slave properllesPFiCiFIBUGeneral Identification Opening Parsmer; Isochronoiu Mode Tim申otd即勺ndroni涮ionOlder Number of iFie Rack: SES7-1S5-1GAD0-O4AORequired Dus Modules：OkCancel除了以上的硬件配置之外，还要向S7-300的CPU中下载 OB82、OB86、OB121、OB122等组织块，才能保证当您在 ET200M站上进行模块热插拔时，S7-300的CPU保持运行，而ET200M站上其他模块的工作不受影响。同时，当您进行ET200M站上模块的拔岀或插入，系统都会调用OB82、OB86，您可以获取 OB86和OB82中的参数返回值，得知什么时间是哪一个主站下的哪一个从站上的模块被插拔，您可以根据系统控制逻辑的需要，在组织块OB82，OB86中编写用户程序，调整I、O的数值，确保进行模块热插拔时，生产机构处于安全运行状态。您可以在S7-300的用户程序中循环调用SFC13 （ DP总线诊断功能块），不断获取DP网络的诊断信息，当 ET200M从站上进行模块的热插拔时，可以从SFC13的返回数据（在 DB块中）获取插拔模块的信息，在用户程序中对返回的诊断信息进行判断、评估后，进行相应的逻 辑控制和I/O处理，使生产机构处于安全运行状态；如果您在ET200M站中使用了参数化的模块（如 FM354，CP340等非输入输岀的模块），在DP主站通电初始化过程中会对这些模板进行参数化和配置。当您带电拔掉可参数化的模块，再插入后，模块原有的参数就会丢失。除非重新启动DP主站，在主站进行初始化过程中，对这些模块在进行一次参数化和配置，否则这类模块在被拔掉，再插入后，只能够以它的默认参 数运行。如果您期望能侦测到系统中存在一个新的需要进行参数化的模块，您必须对模块的状态进行分析，可以通过调用诊断系统功能块SFC13 DPNRM_DG 来实现，在 S7-300/400系统软件手册中的16章4节里说明了该 SFC13的用法，点击 1214574下载。ET200M的手册中，在 6.4.6节中说明了 ET200M从站里模板状态信息的内容和分配，点击1142798下载。当你在程序中获知是哪一块模块需要进行新的参数化后，您可以通过调用系统功能SFC56WR_DPARM，将CPU中保存的参数信息写入到刚刚被插入到ET200站上的模块，可以在S7-300/400系统软件手册中的 7章5节里获取SFC56的用法。IM153-X接口模块的 GSD文件可以在 113498 .中找到，而如何将设备的 GSD文件装载到STEP7软件的方法可以点击2383630。要是您选择了 Module change during operation功能,那么还必须选择Start-up for ref./actual conf.选项，如果你采用S7-400作为DP主站，该选项为默认选中。您可以点击：186963获取其他相关参考信息