ET200S电机启动器的故障安全功能

ET200S电机启动器的故障安全功能ET200SFailsafeMotorstarterGettingStartedEdition04/2008IA&DTService&SupportPage2-21摘要本文介绍了ET200S故障安全型电机启动器的调试和维护的方法。关键词故障安全，ET200S,电机启动器KeyWordsFailsafe,ET200S,MotorstarterIA&DTService&SupportPage3-21目录前言1ET200S故障安全型电机启动器模板的硬件单元……………………………………………42ET200S的故障安全型电机启动器的站配置…………………………………………………53组态和调试………………………………………………………………………………………743．1软件组态…………………………………………………………………………………753.1．1STEP7中的项目………………………………………………………………………761）新建项目……………………………………………………………………77硬件组态…………………………………………………………………………………78程序编制…………………………………………………………………………………169意见反馈………………………………………………………………………………………17IA&DTService&SupportPage4-21前言西门子的故障安全系统提供了尽可能全系列的产品供客户选择，ET200S系列产品做为高性价比的一款产品，在分布式IO中一直被广泛应用，因而也有着全系列相应的故障安全模板满足各种安全应用的场合，这里介绍的是故障安全型电机启动器的调试和使用方法，供大家参考。关于ET200S的基本使用方法，这里不再详细介绍，请参考相关手册。1ET200S故障安全型电机启动器模板的硬件单元ET200S做为分布式IO系统的从站（或主站）所需要的基本硬件包括：接口模板（IM），电源模板（PS），端子模板（TM）。具体到含有故障安全型电机启动器模板的应用，还需要如下硬件组件：组件功能图安全型直启F-DS1e-x安全型直启具有过载保护功能：－切换电机的启动/停止－如果没有SG信号，关断安全功能－最大到7.5KW的三相电机的过载和短路保护端子模板TM-FDS65－用于电缆连接以及安装安全型F-DS1e-x直启－通过内部的电源总线分配L1,L2,L3－保存安全组的分配（SG1到SG6）类型：-含有电源进线以及负载供电端子（左）-只有电源进线端子（右）安全型正反向启动器F-RS1e-x安全型高性能正反向电机启动器具有过载保护功能：－切换电机的正反向启动/停止－如果没有SG信号，关断安全功能－最大到7.5KW的三相电机的过载和短路保护端子模板TM-FRS130－用于电缆连接以及安装安全型F-RS1e-x正反启动器－通过内部的电源总线分配L1,L2,L3－保存安全组的分配（SG1到SG6）类型：-含有电源进线以及负载供电端子（左）-只有电源进线端子（右）IA&DTService&SupportPage5-21组件功能图表1故障安全型ET200S电机启动器模板组件2ET200S的故障安全型电机启动器的站配置配置含有故障安全型电机启动器的ET200S站与配置普通的ET200S站相同，但故障安全系统需要考虑系统的安全等级，这里给出达到SIL3/category4的典型的硬件配置（图2）：图1配置故障安全型电机启动器和故障安全电子模板的ET200S站，达到SIL3/category4可以看到，I/O模板以及电机启动器模板均是故障安全型的。但请注意，DI/DO的电源模板必须是普通的电源模板。且在同一个电源组内，普通的电机启动器模板与安全型电机启动器模板不能混合使用，此时需要使用额外的电源模板（PM-DFPROFIsafe）进行隔离。电源/扩展模板PM-DFX1－用于为额外的安全设备提供电源－提供6个安全组（SG）以及U1和M端子模板TM-PFX30－用于连接电缆以及安装PM-DFX1电源/扩展模板类型：-从左边向扩展模板提供电源的端子模板-无法从左边向扩展模板提供电源的端子模板IA&DTService&SupportPage6-21由于ET200S的配件比较多，选择起来比较复杂，因而建议最好使用ET200S配置工具（ET200SCFGTools）进行硬件的配置，这里给出相应模板的订货号信息以供订货时参考。型号订货号描述F-DS1E-X3RK1301-0AB13-0AA4Fail-safedirectstarter;0.3...3AF-RS1E-X3RK1301-0AB13-1AA4Fail-safereversingstarter;0.3...3ATMforPM-DF3RK1903-3AA00TerminalmoduleforpowermodulePM-DFPROFIsafeV2TMforF-DS1E-X3RK1903-3AC00TerminalmodulefordirectstarterFwithcableconnectionTMforF-RS1E-X3RK1903-3AD10TerminalmoduleforreversingstarterFwirecableconnectionPM-DF3RK1903-3BA01PM-DFPROFIsafepowermoduleTM-P15S23-A06ES7138-4CA01-0AA0PM-EDC24Vpowermoduleforelectronicmodules,withdiagn.FDI6ES7138-4FA03-0AB0Electronicmodule,4/8F-DI,DC24V,PROFIsafe(1pc.)FDO6ES7138-4FB02-0AB0Electronicmodule,4F-DO,DC24V/2A,PROFIsafe(1pc.)IM1516ES7151-1BA02-0AB0IM151high-featureforconn.ofET200StoPROFIBUSDPTM-P15S23-A06ES7193-4CD20-0AA0TerminalmoduleforAUX1supply;screwconnectionTM-E30S46-A16ES7193-4CF40-0AA0Terminalmoduleforelectron.mod.30mm;screwterm.;AUX1表1故障安全型电机启动器模板订货信息IA&DTService&SupportPage7-213组态和调试3.1软件组态我们通过一个实例来介绍如何在STEP7中组态ET200SF电机启动器模块。所需软件：STEP7V5.4SP3DistributedsafetyV5.4SP43.1.1STEP7中的项目1）首先在STEP7中建立一个S7400项目，项目名为ET200S_F_MS。图2新建S7400项目2）硬件组态双击硬件组态（Hardware），在硬件列表中选择F型CPU，这里使用的是CPU416F。注意，由于项目中将使用F型的模板，并且要使用其安全性能，因而这里需要选择F型的CPU。当然，根据所连接从站的不同，需要选择CPU是否是只有Profibus接口或者带有Profinet接口。图3选择F型CPU这里我们使用的是Profibus的从站，因而双击DP口，新建Profibus网络。IA&DTService&SupportPage8-21图4新建Profibus网络接下来组态F参数。双击CPU，打开属性页面。选择“FParameters”属性页，为安全程序设置密码。该密码在修改F程序时会被提示，保护了安全程序不会被没有授权的访问者随意修改。（在实例中的密码设置为“1”）图5为F程序设置密码IA&DTService&SupportPage9-21密码设置后，点击“OK”，可以看到F参数。这些参数是CPU处理F程序时的基本信息，一般是系统自动分配的，不建议做修改，选择确认即可。图6系统F参数接下来选择“Protection”属性。同样，出于保护的需要，需要为故障安全的程序设置程序修改的权限密码，防止没有授权的访问者随意从/向CPU读/写故障安全的程序。同时，由于西门子的F型的CPU同时可以做为普通的CPU使用，因而，如果程序中包含故障安全程序时，需要将“CPUcontainssafetyprogram”激活，否则，CPU就是一款普通的CPU，无法处理故障安全的程序。IA&DTService&SupportPage10-21图7设置CPU读/写密码接下来组态ET200S的从站。在ProfibusDP的硬件目录下，找到ET200S，选择接口模板IM151，将其连接到之前建立的Profibus网络上。其中选择的电机启动器以及其电源模板均是故障安全型的。图8组态ET200S从站IA&DTService&SupportPage11-21下面为每个故障安全模板设置参数。双击ET200S从站上的电源模板PM-DPROFIsafe，可以看到该模板的参数设置。其中：F_dest_address是系统自动分配给安全型模板的（这里分配的地址是200），做为故障安全系统处理该模板时的寻址地址，该地址对应的DIP开关设置为：0011001000，在该模板侧面有实际的DIP开关，应该按照这里分配的DIP开关进行设置；F-monitoringtime(ms)是F-CPU监控FI/O模板的通讯时间，一般也是系统自动分配的，但可以按照系统实际配置进行修改。如需修改时，请参考s7fcotib.xls文件。该文件可以通过西门子技术支持网站进行下载：support.automation.siemens.com图9电机启动器故障安全型电源模板PM-DFPROFIsafe参数设置双击电机启动器模块，设置故障安全参数。首先是地址参数，这里设置的是I/O地址。IA&DTService&SupportPage12-21图10电机启动器模块地址参数设置接下来打开参数设置页面。IA&DTService&SupportPage13-21图11安全型电机启动器参数设置其中电压、电流等参数（1）可以根据实际使用的电机的参数进行设置，而其中的一些保护动作（2）也可以根据工业要求进行设定，这里不一一介绍了。其中与安全相关的设置主要时safetyshutdowngroup（SG）的分配。通过该参数，可以将该电机启动器模板分配一个电源组，以便进行故障安全的电机电源关断动作。每一个模板只能分配一个SG，最多可以分配6个SG。图12安全关断组的分配而在故障安全型电机启动器模板的安装底板（TM）上，也有一组用于分配SG的跳线，跳线可以插拔，从而进行硬件的SG分配，而通过硬件设置的SG应该与在软件中分配的SG相一致。（1）（2）IA&DTService&SupportPage14-21图13安装底板（TM）上硬件SG的分配图14SG分配后的底板分配SG后，可以选择组诊断。对应故障安全型模板，一般都要求激活诊断选项。SGIA&DTService&SupportPage15-21图15参数设定结果据此可以设置其它安全型电机启动器模板的参数。然后编译保存硬件组态。由于之前在CPU的选项中选中了“CPUcontainssafetyprogram”选项，因而CPU会对故障安全选项进行单独的编译，因而编译时会出现安全程序的编译进程。如果没有错误，则硬件组态结束。此时，可以先将硬件组态进行下载。图16安全程序的编译进程此时，在SIMATICManager下，多出了几个打黄色标签的FB和DB块，这些都是编译后系统生成的安全模块的参数块。IA&DTService&SupportPage16-213）程序编制打开SIMATICManager，进行程序编制。首先新建一个功能FC，创建语言选择F-CALL。图17创建F-CALL然后创建功能块FB，创建语言选择F-FBD。图18创建F-FB为该FB生成一个背景数据块，同样也是F-DB。IA&DTService