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西門子S120變頻器與S7-400H系統的PROFINET通訊

發布時間:2019-08-24 來源:眾智博遠

對于支持PROFINET IO通訊的控制單元,在固件版本V4.8之前,一直沒有相應的解決方案。但從固件版本V4.8開始,SINAMICS S120增加了一個新功能,開始支持與S7-400H冗余系統的PROFINET通訊。

1 概述

    根據通訊接口的不同,SINAMICS S120的控制單元分兩類:

· 支持PROFINET IO的控制單元:CU310-2 PN,CU320-2 PN

· 支持PROFIBUS DP的控制單元:CU310-2 DP,CU320-2 DP

    對于支持PROFIBUS DP通訊的控制單元,可以使用Y-Link模板將CU3x0-2 DP接入到S7-400H冗余系統中。

    對于支持PROFINET IO通訊的控制單元,在固件版本V4.8之前,一直沒有相應的解決方案。但從固件版本V4.8開始,SINAMICS S120增加了一個新功能,開始支持與S7-400H冗余系統的PROFINET通訊。一個帶有3個CU310-2 PN的S7-400H系統連接示意圖,如圖1-1所示。


 

圖1-1  連接示意圖:S7-400H與S120的PROFINET通訊

 

    S7-400H系統由兩個相互冗余的控制器組成,兩個CPU一用一備,雙方通過光纖連接,保持數據同步。如果一個CPU故障停機,另一個CPU會立即投用,這大大降低了系統停機的風險,提高了系統可靠性。S120配合S7-400H系統使用時,同樣具有以上優點,在一個CPU出現故障時S120無需停機,在切換CPU的過程中,上一個連接的設定值將被凍結。

    但是,目前這種配置不支持PROFINET IRT模式,不支持設備共享(Shared Device),而且只能使用控制單元的板載PN接口實現系統冗余。

 

2 通訊連接與配置

2.1 硬件需求

在SINAMICS S120配合S7-400H系統進行PN通訊時,需要以下硬件:

· SIMATIC S7-400H控制系統

帶有PROFINET接口的H-CPU,型號為 41xH

· SINAMICS S120控制單元

帶PROFINET接口的 控制單元,CU310-2 PN 或 CU320-2 PN

2.2 通訊拓撲

S120與S7-400H的PROFINET冗余通訊連接有兩種拓撲結構。

2.2.1 不使用交換機的通訊拓撲

不使用交換機時,可以將S120控制單元上的兩個PN接口分別與S7-400H系統的兩個CPU相連接,如圖2-1所示。



圖2-1 不使用交換機:S120與S7-400H的連接拓撲

 

2.2.2 使用交換機的通訊拓撲

可以使用交換機同時與S7-400H系統的兩個CPU相連接,S120控制單元只使用一個PN接口與交換機相連接,如圖2-2所示。

 

圖2-2 使用交換機:S120與S7-400H的連接拓撲

2.3  硬件組態示例

使用SIMATIC PCS7軟件可以完成項目硬件組態和后續調試。以2.2節中圖2-1與圖2-2的拓撲為例,其硬件組態如圖2-3所示。


圖2-3 硬件組態示例