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操作指南

SIEMENS冗余PA总线使用入门

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5.0 分
  • 硬件组态与安装
  • 系统配置
  • 自动化系统与过程I/O
文档编号:A0240| 文档类型:操作指南| 发布时间:2024年03月04日
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本文主要介绍了SIEMENS冗余PA总线的如何使用及入门。

SIEMENS冗余PA总线使用入门

从PCS 7 V7.0开始,SIEMENS支持冗余的PROFIBUS PA总线,基本的设备需要DP/PA 连接器和DP/PA 耦合器。
DP/PA 连接器包含一个或两个 IM 153-2 接口模块,以及通过无源总线耦合器或总线模块
相互连接的一到五个 DP/PA 耦合器。DP/PA 连接器在 PROFIBUS DP 主站系统到 PROFIBUS PA 之间形成了网络转换。在此种情况下,通过 IM 153-2,两个总线系统在物理(电气)上以及协议和时间方面互不影响。通过使用两个 IM 153-2 接口模块,可将整个下级 PROFIBUS PA 主站系统作为切换式外设连接至 S7-400H 的冗余 DP 主站系统。为此,始终使用总线模块来执行安装。
具有诊断功能的 DP/PA 耦合器 FDC 157-0 是从 PROFIBUS DP 到 PROFIBUS PA 的过
渡,其上连接有现场设备。使用 DP/PA 耦合器对和现场分配器,可以两种不同的方式在等电位连接线上启用冗余运行:
• 使用有源现场分配器(AFD)启用环型冗余
• 使用有源现场分离器(AFS)启用耦合器冗余

本文主要讲述了这两种冗余方式的如何使用及入门指南。

第一、环型冗余
如果系统配置成环型冗余,就必须使用有源现场分配器(AFD)。有源现场分配器(AFD)与 2 个 DP/PA 耦合器 FDC 157-0 配合使用可以环型冗余方式运行。在此种情况下,连接 2 个 DP/PA 耦合器和 PA 现场设备时,最多可以使用 8 个有源现场分配器(AFD)。您最多可以将 4 个 PA 现场设备连接至一个有源现场分配器(AFD)。等电位连接线上的 PA 现场设备的总数为 31,最大电流限制为 1 A。
使用有源现场分配器(AFD)的主要功能:

  • PROFIBUS PA 的现场设备的连接
  • 自动总线终端
  • 隔离有缺陷的 PA 区段
  • 修复故障后连接隔离的 PA 区段
  • 运行期间扩展 PA 区段


有源现场分配器(AFD)的主要特点:

  • PA 主线使用 2 个电缆入口压盖
  • 4 个 PA 现场设备使用 4 个电缆入口压盖
  • 通过笼式弹簧方法连接 PROFIBUS PA 主线和 PA 支线
  • 反极性保护连接
  • 通过 LED 诊断
  • 通过 PA 总线供电
  • 拧紧底层上的入口压盖,或者在装配导轨上安装适配器
  • 防护等级 IP66
  • 外部接地端子

以下以在PCS 7系统中在SIMATIC H系统中组态环型PA冗余为例(如下图)。

1、 打开PCS 7软件,新建一个项目,如“RED_PA”。

2、 在项目中插入一个“SIMATIC H Station”。

3、 打开硬件组态,配置H Station。

4、 在PROFIBUS DP总线上组态DP/PA LINK,选择实际用的IM153-2接口模块型号。

5、 设置DP/PA LINK的PROFIBUS DP地址。

6、 选择接口类型是PROFIBUS PA总线。

7、 如下图,PROFIBUS PA总线。

8、 在PROFIBUS PA总线上组态FDC157-0,设置FDC157-0的地址。其地址通过FDC157-0上的拨码设置。

9、 FDC157-0组态完成后,选择它的属性,设置参数。

10、 设置DP接口为DPV1,冗余方式为“Ring redundancy”。

11、 FDC157-0的地址设定及选择冗余的模式(此处拨码3应设置成“ON”)。

12、 在PA总线上选择属性,设置PA总线的一些参数。

13、 选择PA的属性。

14、 选择“User Defined”,选择总线参数。

15、 在参数表中设置“Retry limit”为“3”,然后重新计算总线时间。

16、 在PA总线上组态PA仪表,设置相应的仪表参数等,编译并下载。

17、 对FDC157的诊断,可以直接通过PDM来诊断,或用PCS 7系统的资产管理软件来诊断。



18、 以下以PA总线断线诊断或PA总线短路诊断为例。



19、 以下以PCS 7资产管理软件来诊断为例。

第二、耦合器冗余
如果系统配置成耦合器冗余,就必须使用有源现场分配器(AFS)。有源现场分离器(AFS)连接 2 个 DP/PA 耦合器 FDC 157-0 和一个 PROFIBUS 等电位连接线的现场设备。因此,可在等电位连接线上以耦合器冗余方式运行。PA 链上 PA 现场设备的总数限制为 31 个设备,通过的最大电流限制为 1 A。
使用有源现场分配器(AFS)的主要功能:

  • 从 PA 主线自动切换到运行中的 DP/PA 耦合器

有源现场分配器(AFS)的主要特点:

  • PROFIBUS PA 主线使用 2 个电缆入口压盖
  • 可选:通过电缆套管进行中心馈电
  • 通过笼式弹簧方法连接 PROFIBUS PA 主线
  • 反极性保护连接
  • 最多可连接 31 个 PA 现场设备
  • 通过 LED 诊断
  • 通过 PA 总线供电
  • 拧紧底层上的入口压盖,或者在装配导轨上安装适配器
  • 防护等级 IP66
  • 外部接地端子

以下以在PCS 7系统中在SIMATIC H系统中组态耦合器PA冗余为例(如下图)。

具体组态步骤参考一环型冗余方式,注意第10步和11步。
在这里设置成“coupler redundancy”的方式。

在第11步中,注意选择耦合器P冗余时的拨码位置(此处拨码3应设置成“OFF”)。

附一:将 PROFIBUS PA 连接到有源现场分配器(AFD)
引言:
通过电缆入口压盖将 PROFIBUS PA 电缆引入外壳。

  • 通过 PA1 和 PA2 将 PA 主线引入。
  • 通过 X1 到 X4 将支线引入 PA 现场设备。

基本操作步骤
1. 准备好 PROFIBUS PA 电缆。
2. 打开现场分配器。
3. 使 PROFIBUS PA 电缆穿过外壳。
4. 将电缆连接到端子块。
5. 关闭现场分配器。

附二:将 PROFIBUS PA 连接到有源现场分配器(AFS)
引言
通过电缆入口压盖将 PROFIBUS PA 电缆引入外壳。

  • 通过 PA1 和 PA2 将 PA 主线连接到 DP/PA 耦合器。
  • 通过 X1 将支线连接到等电位连接线。

中心馈电:电缆入口压盖 X2 可用于环路直通等电位连接线。电缆入口压盖出厂时是用堵
塞器密封的。

基本操作步骤
1. 准备好 PROFIBUS PA 电缆。
2. 打开现场分配器。
3. 使 PROFIBUS PA 电缆穿过外壳。
4. 将电缆连接到端子块。
5. 关闭现场分配器。

关键词
冗余PA


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