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谦 总坛主
经验值:23725 发帖数:3679 精华帖:8 |
楼主
主题:应用探讨——分布式I/O应用
分布式I/O是为了解决远距离通讯而发展起来的区别于集中式控制的一种I/O系统。分布式I/O适用于距离远,对数据可靠性要求较高的应用领域。
ET200是西门子SIMATIC家族中分布式I/O产品的统称。包括ET200M、ET200S、ET200PRO、ET200iSP、ET200ECO、ET200SP等。在这些产品中既有支持PROFIBUS总线通信的、也有支持PROFINET总线通信的。希望大家就分布式I/O在实际应用中遇到的问题及如何解决遇到的问题进行交流与探讨。 此次集中交流将持续至9月17日,其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分;最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。 对于有突出发言贡献的网友可获得金币奖励,可以在当前的兑换奖品中兑换奖品。 交流结束后也将专门整理重要内容,供广大网友分享参考。 预祝大家交流愉快,收获丰富! |
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划痕 侠圣 经验值:4794 发帖数:2009 精华帖:22 |
27楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用
分布式I/O最大的好处就是就地安装(从站到CPU主站的距离可以达数千米),缩短了执行器到控制柜的距离,布线和查线更容易,降低安装成本(省电缆)。
其次,随着中小型DCS市场竞争日趋激烈,很多厂家之间都相互砸价,从成本考虑分布式I/O的选择趋势为ET200M—>ET200S—>ET200SP系列。(不光是成本的考虑,从热插拔的角度,ET200S和ET200SP更好;再者,从安装空间来讲I/O发展也是越来越趋于小型化) 当然,目前仅有ET200M支持容错H系统,ET200S和ET200SP还不支持。但是,随着Profinet的发展,ET200SP也将能实现容错系统设计。
No discussion, no outcome.
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n次看你的背影 奇侠 经验值:7974 发帖数:2321 精华帖:73 |
29楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用
在以往S7-400的项目中,我回想起第一个S7-400的项目应用:中央机架和扩展机架都采用18槽位的通用机架、中央机架通过IM460与扩展机架的IM461连接来扩展、I/O模块全部是400的模块、柜体采用(宽800×深600×高2200 单安装板、前单开门)标准的拼柜来组柜和成套。
随着对SIEMENS自动化产品的认知和了解,后面的S7-400项目应用:中央机架一般多会采用18槽位的通用机架、以分布式I/O方式(ET200M从站)作为扩展机架、I/O模块全部采用300的模块、柜体采用(宽800×深600×高2200 双安装板、前后单开门)标准的拼柜来组柜和成套。 用分布式I/O(ET200M)方式作为扩展机架应用在S7-400的系统中有些体会: 1、ET200M的IM153系列模块要比S7-400的IM461模块价格便宜;S7-300的I/O模块单点或者单通道的平均价格要比S7-400模块单点或者单通道的平均价格便宜,S7-300的DIN导轨价格要比S7-400扩展支架便宜。所以个人觉得用分布式I/O(ET200M)方式性价比较高,能降低工程成本。 2、因分布式I/O(ET200M)从站的支架比S7-400的扩展机架体积要小,就(宽800×深600×高2200 柜体前、后单开门)的拼柜而言,可以将2块安装板安装在柜体的正中央,前、后安装板上都可以安装ET200M机架或者其它器件,这样能充分利用柜体内的空间,减少拼柜数量,降低工程成本。 3、在分布式I/O(ET200M)机架数量较多时,一般不会将其都挂在同一条DP网络中。通常会在S7-400的中央机架上插入多块CP443-5(Extended)扩展型Profibus-DP模块,组成多DP MASTER网络,按照生产的工艺特点将相近的工艺段设备,通过分布式I/O(ET200M)分别挂入不同的DP MASTER网络中。这样可以降低因DP总线故障带来的影响。采用多块CP443-5(Extended)模块分别挂分布式I/O(ET200M)从站,组态会更为灵活、自由,能降低可能的总线故障带来的风险。 4、以往在分布式I/O(ET200M)从站中经常会采用IM153-1(6ES7 153-1AA03-0XB0)模块,它最多能插入8块I/O模块;后来发现IM153-2(6ES7 153-2BA02-0XB0)模块,它最多能插入12块I/O模块。采用这款IM153-2(6ES7 153-2BA02-0XB0)模块,能减少分布式I/O(ET200M)从站数量。
佛对我说:“你的痛苦来自于你的欲望,没有欲望也就没有痛苦!”
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绣惠 游士 经验值:169 发帖数:33 精华帖:1 |
32楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用
我们这里大量的使用了远程分布式I/O方式的ET200M,大大减少了操作台、现场I/O点控制电缆的长度,同时也缩短了数字量、模拟量信号的传输路径,降低了信号的损失和衰减,提高了信号的可靠性和准确性。总的来说故障率不是很高,出现的故障及解决办法有下列几种情况:1、最早应用在加热炉上,由于DP双绞线布线与加热炉距离较近,多次出现过通讯故障,分别更换过DP头和DP双绞线、电源模块等,后来对其电缆桥架进行改造后解决。2、用在轧机上,由于该处在轧钢过程中,溅出的水较多,出现过开关量接地引起ET站中的I/O模块电源开关跳,无法恢复送电的情况。遇到这种情况最快的处理办法是:对于32个点分四组,利用排除法分别找出接地的一组,再在8个点中寻找某个点,不然对着32个点查找接地点需要的时间太长。3、出现过因DP双绞线与动力电缆搅合在一起,操作不受控的情况:即本来操作一次完成的动作需要操作多次才有效,通过重新布电缆、增强接地后解决。
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lbgk 侠圣 经验值:3078 发帖数:1410 精华帖:1 |
34楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用
我们公司ET200M使用的很多,在实际应用中,要注意PROFIBUS-DP的屏蔽一定要按要求接好,否则会出现通讯故障。
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HUANGZE75 至圣 经验值:68023 发帖数:12836 精华帖:122 |
41楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用quote:以下是引用www123456在2012-07-07 16:04:12的发言: quote:以下是引用HUANGZE75在2012-07-06 18:48:56的发言: 我这里主要使用的ET200S,ET200M,2005年的设备,今年出现在使用过程中主要就是ET200S的西门子IM151FO1AA03接口通讯模块故障,出现的故障是现这个接口模块上SF,BF指示灯缓慢闪红色,停电后重启系统这个子站又可以连上通讯,但工作几十分钟到一个多小时后又出现连不上机,更换同样型号的模块后,故障消失正常联机,这个模块使用了不到6年时间就出现不稳定情况,实际通电工作运行不到4年时间。 后没有过多长时间后另外一台ET200SIM151FO接口通讯模块也出现问题,更换升级后1AA05模块后正常。其他如电源模块,子站上其他模块都正常工作,暂且ET200M模块没有坏过。 这种现象一般都是在交工验收以后发生的,时间越长,频率越高,一般线路及插头问题较大,可以检查、更换插头,降低通讯速率,甚至重新布线,检查接地排是否氧化、测量整个PLC接地电阻并作好等电位连接。 总线是使用光纤的,不存在插头及线路问题。应该是模块本身有问题。 |
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剑忠 奇侠 经验值:9641 发帖数:622 精华帖:57 |
42楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用quote:以下是引用Zane在2012-07-10 03:00:14的发言: Zane版主提到的这个问题在分布式I/O应用中确实值得分析思考并引起重视。在回答这个问题之前我要先说一下AI/AO模块通道关于诊断(Diagnostics)方面的知识点。头脑风暴一下 有谁知道,一旦一个从站总线通讯故障,从站上远程I/O模拟量的读数是多少? 假如,这路模拟量参与了一个PID回路的控制,而这个PID回路的输出又恰巧在另外一个没有通讯故障的从站 上,这时候会产生什么样的结果? 如果你在程序上采取的相应的措施,什么问题会是你最大的困惑? 剑忠,划痕,www123456,冬日,n次看你的背影,youhm 说说各位的见解。 一、CPU与分布式I/O通讯正常时 1、如果AI模块通道具备断线诊断(Wire break)并开启此功能,当AI通道(电流型)断线时,则在VAT表中监视值AI=32767; ![]() 2、如果AI模块通道不具备断线诊断(Wire break)或未开启此功能,当AI通道(电流型)断线时,则在VAT表中监视值AI=-32768。 二、CPU与分布式I/O通讯异常或中断时 1、CPU因采集不到AI映像区值,变量表监视值AI=0; 2、而分布式I/O模块AO输出通道因无法获取CPU中AO映像区更新值则保持不变。 三、CPU故障停机 1、既然CPU都故障停机,CPU就不能处理所有AI通道采集值,也无法利用VAT表中监视AI/AO值了; 2、但是AO块可以在组态时设置CPU故障停机后,输出值是否回零(OCV)、保持(KLV)或者替换(SV)处理功能。 ![]() 四、CPU及分布式I/O模块或通讯故障时,系统会调用相应的OB块(例如OB82、OB83、OB84、OB86、OB87、OB122等)。 相信大家在看了以上AI/AO模块通道诊断、组态及通讯状况结果后,工控人员就应该知道如何按自身工艺需求,处理通讯异常时PID回路的控制策略了!
大学之道,在明明德,在亲民,在止于至善。
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youhm 至圣 经验值:13571 发帖数:4924 精华帖:81 |
44楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用
我们这里设备是德国的,对于安全方面考虑的比较周密,出现从站通讯故障,相关部位会被停下来,像急停、快速停车是通过安全继电器,从站只接入开关信号反馈,PID控制回路没有跨站的情况,通讯中断的从站AO倒是没注意过是什么情况,好像是输出为0吧。
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www123456 至圣 经验值:12603 发帖数:2379 精华帖:86 |
45楼
主题:回复:应用探讨——分布式IO应用
做过一个主站从站无线通信传输项目,现场开关量较多安全起见选用PLC做从站(或分布式模块带cpu处理功能的),如不采取措施,一但从站同主站通信故障,从站会保持中断前数据无法更新继续运行,非常危险。实际使用中同主站虽然通信中断,但从站有CPU功能并做了相应通信检测程序,而且主站有在一定时间、一定次数条件下复位从站通信故障的功能 ,主站检测到故障后立刻报警(在不影响生产的短时间内,可以人工或自动复位几次从站故障),如果还是故障,从站立即采取措施控制输出,甚至主站停止从站供电电源,保证安全。
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n次看你的背影 奇侠 经验值:7974 发帖数:2321 精华帖:73 |
65楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用
是的,以前也遇到过此类问题,当I/O模块外部回路对地或者故障时,会使IM153模块失去工作电压或者工作电压过低,造成IM153模块不能正常工作。接受过教训后,在以后的项目应用中,通常都将ET200M的IM153模块的电源与普通I/O模块的电源分开,采用独立的电源和空开给IM153模块供电。
通讯模块采用独立的电源,与普通I/O模块的电源区分开来,提高通讯模块的电源等级,即使I/O模块外部回路发生对地或者故障时,也不会影响IM通讯模块的正常工作,这样可以提高分布式I/O从站通讯的安全性。
佛对我说:“你的痛苦来自于你的欲望,没有欲望也就没有痛苦!”
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小釉 至圣 经验值:10421 发帖数:2758 精华帖:26 |
74楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用quote:以下是引用n次看你的背影在2012-07-12 11:33:54的发言: 是的,以前也遇到过此类问题,当I/O模块外部回路对地或者故障时,会使IM153模块失去工作电压或者工作电压过低,造成IM153模块不能正常工作。接受过教训后,在以后的项目应用中,通常都将ET200M的IM153模块的电源与普通I/O模块的电源分开,采用独立的电源和空开给IM153模块供电。 通讯模块采用独立的电源,与普通I/O模块的电源区分开来,提高通讯模块的电源等级,即使I/O模块外部回路发生对地或者故障时,也不会影响IM通讯模块的正常工作,这样可以提高分布式I/O从站通讯的安全性。 我现在和你正好相反,以前遇到通信模块和IO电源分开。有时候由于电源不等电势,造成了模块读取不正确。上次SM338就是这样原因。最后把电源的地连接起来,问题解决。 现在我直接用一个大的开关电源,就不会造成因为电源地的问题出现问题。 我感觉两种方式,各有优缺点。 |
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伊默 至圣 经验值:19231 发帖数:4256 精华帖:118 |
80楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用
另外,在适用的场合,推荐尽量使用博途软件来写程序! 针对S7-300以上的CPU都提供了内置的诊断功能!在硬件组态时开启RSE选项即可,不需要自己写一堆的OB82,OB86,OB122之类的东西!
事实是,很大一部分人在OB86里都是空的,这实际上仅仅是为了不让CPU停机,但是没有真正地对系统故障进行诊断! 而自己写程序吧,有的时候又太麻烦,搞个总线诊断又得FB125,FC125之类。 现在有RSE功能系统会自动生成相关的FB/DB信息。
I can do it
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Automann 至圣 经验值:18299 发帖数:6168 精华帖:137 |
88楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用quote:以下是引用Zane在2012-07-10 03:00:14的发言: 头脑风暴一下 有谁知道,一旦一个从站总线通讯故障,从站上远程I/O模拟量的读数是多少? 假如,这路模拟量参与了一个PID回路的控制,而这个PID回路的输出又恰巧在另外一个没有通讯故障的从站 上,这时候会产生什么样的结果? 如果你在程序上采取的相应的措施,什么问题会是你最大的困惑? 剑忠,划痕,www123456,冬日,n次看你的背影,youhm 说说各位的见解。 我认为PID回路控制中的过程变量和PID的输出量不宜用通信来传输,一旦通信出现问题,闭环将会变为开环,可能出现灾难性的后果。PID控制最好用智能从站来完成,有关变量都放在智能从站中。
追求完美
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一天到晚游泳的猪 侠圣 经验值:2643 发帖数:768 精华帖:10 |
100楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用quote:以下是引用小釉在2012-07-07 08:45:05的发言: 以前这是用过profibus分布式io 现在想用profinet分布式,不知道有没有用过的大侠,介绍一下经验。 profinet分布式io比profibus的优点在哪里? 通信速率快? 抗干扰能力强? 另外想问一下,大家在profinet io时,采用的交换机是不是必须是西门子的scalance x系列的交换机? 用普通家里用的交换机是不是实时性有问题? 我这两年在部门里面极力向同事推广profinet的et200,我觉得相对dp的优势如下: 1、速度快——100兆的速度是起码的 2、便于诊断——调试的时候用个ping命令就知道网络通不通了 3、网络结构灵活——以太网的网络结构随便你整啊,dp一般都要走总线型,要是走个环形、星型那代价就大了 4、远距离通讯硬件成本低——远距离通讯一般都要考虑光纤,dp的话必然要用西门子的olm-g11、g12之类的,价格不菲啊。如果是profient,选个普通的工业级光纤收发器(不必是西门子的)价格只是olm-g11的几分之一 说完优势再说缺点: 1、profinet的产品认知度还很差 2、以太网的插头-rj45口可靠性差点,目前还是买西门子的工业级rj45口靠谱 3、70米以上的中短距离,以太网就比较尴尬,用光缆就有点浪费了 最后,回答下profinet走交换机的问题:对io信号实时性要求不高(不到ms级的)不需要pfofient的irt(硬件实时)功能,就不需要专门的交换机!另外,pfofient接口的模块都是有两个rj45口的,可以形成低成本的菊花链网络结构,跟dp一样一样的,不需要交换机滴。 敲了这么多字,也该吃饭去了,嘿嘿。
有生之年,狭路相逢,终不能幸免
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Zane 版主 经验值:85161 发帖数:21047 精华帖:399 |
107楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用
快100楼了,关于远程I/O也只是谈了仅有的几个方面,其实还有很多的方面我们还没涉及到
1. 从站的激活与禁止 Active/Deactive 2. 从站模块的Optional handling 3. 从站模块的热插拔 Hot swap 4. 如何共享一个从站 Share Device via profinet 5. 智能从站间的直接通讯,如PB的DX通讯,而PN又该如何实现? 6. PN要实现从上至下网络的诊断,需要什么样的硬件条件与软件组态?比如交换机? 7. 智能从站与主站之间的时钟同步 8. DP/DP或PN/PN coupler,PN/DP 网关的应用 9. 无线的应用,如无线网关,漏波电缆,桥接,漫游等等 10. 一个庞大而又结构复杂的pn网络,头次上电后如何建立起通讯
Zane
注册自动化系统工程师
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Automann 至圣 经验值:18299 发帖数:6168 精华帖:137 |
115楼
主题:回复:应用探讨——分布式I/O应用
禁止和激活DP从站或PROFINET IO设备
如果系统中有已经组态,但是并不存在或不是当前所需的DP从站或PROFINET IO设备, CPU仍然会不断地访问这些DP从站或PROFINET IO设备。可以调用SFC 12“D_ACT_DP”来禁止它们,在需要时可以用SFC 12来激活它们。 SFC 12的输入参数MODE为0时查询DP从站处于激活还是禁止状态。为1时激活DP从站,为2时禁止DP从站。 下面的例子中I0.0为1时激活4号从站,为0时禁止4号从站。输入参数LADDR为4号从站的诊断地址。 激活4号从站的程序 A( O I 0.0 O M 0.0 ) = L 20.0 BLD 103 CALL "D_ACT_DP" REQ :=L20.0 MODE :=B#16#1 LADDR :=W#16#3FE RET_VAL:=MW2 BUSY :=M0.0 禁止4号从站的程序 A( ON I 0.0 O M 0.1 ) = L 20.0 BLD 103 CALL "D_ACT_DP" REQ :=L20.0 MODE :=B#16#2 LADDR :=W#16#3FE RET_VAL:=MW4 BUSY :=M0.1
追求完美
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