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1、S7-400 冗余系统组态S7-400 H 硬件组态以例子的形式介绍S7-400H系统的组态过程2.1例子所需硬件和软件1、硬件：一套 S7-400H PLC，包括(1) 1 个安装机架 UR2-H(2) 2 个电源模板 PS 407 10A(3) 2 个容错 CPU，CPU414-4H或 CPU 417-4H(4) 4 个同步子模板(5) 2 根光缆一个 ET200M分布式 I/O设备，包括(6) 2 个 IM 153-2(7) 1 个数字量输入模板(8) 1 个数字量输出模板必备的附件，如PROFIBUS屏蔽电缆及网络连接器等。2、软件：STEP 7 V5.3 SP2标准版 ( 已集成冗余
2、选件包 ) 或更高版本。2.2 硬件安装（1）设置机架号CPU V3版本，通过同步子模板上的开关设置；CPU V4版本，通过 CPU背板上的开关设置；CPU通电后此机架号生效。（2）将同步子模板插到CPU板中。（3）连接同步光缆将两个位于上部的同步子模板相连；将两个位于下部的同步子模板相连；在打开电源或启动系统之前要确保CPU的同步光缆已经连接。 同步光纤的连接如图2 1 所示：图 21 S7-400H 同步光纤的连接（4）组态分布式 I/O 站 ET200M，使其作为具有切换功能的DP从站。（5）将编程器连到第一个容错 CPU（CPU0）上，此 CPU 为 S7-400H 的主 CPU。（6
3、）通电后 CPU自检查CPU 第一次通电时，将执行一次 RAM检测工作，约需 3 分钟。这段时间内 CPU 不接收通过 MPI 接口来的数据，并且 STOP LED灯闪烁。如果有备用电池，再次通电时不再做此项检查工作。（7）启动 CPU装入程序后执行一个热启动操作：首先启动主CPU ，然后启动热备CPU。2.3使用 STEP 7 进行组态2.3.1创建项目组态 S7-400H在 STEP7中新建一个项目，在Insert菜单下的S7-400H22Station选项中选择SIMATIC H Station，添图 22 创建项目和添加 S7-400H 站 2.3.2 配置硬件（1）在 S7-400H
4、站目录下双击 Hardware 打开硬件配置。（2）添加一个 UR2 H机架，如图 23 所示：图 23 添加 UR2H机架（3）配置电源和 CPU，并设定 CPU上 PROFIBUS DP主站的地址，本例为2，如图 24 所示：图 24 添加 S7-400H CPU（4）添加同步子模板到IF1 和 IF2 槽位上。（5）添加以太网网卡并配置MAC网络地址，如图2 5 所示：图 25 配置以太网模板 CP443-1只有以太网可以与 HMI系统 WINCC通信。(6) 将机架 0 的硬件配置拷贝，粘贴，复制机架 1 并调整网络参数，如：以太网的 MAC地址等，在硬件组态中出现两个机架，如 26
5、所示：图 26 S7-400H 的硬件配置图2.3.3系统参数设置容错站中的模板参数赋值与S7-400 标准站中的模板参数赋值没有什么区别。对于中央处理器单元只需对 CPU0（机架 0 上的 CPU）设定 CPU参数，所设定的数值将自动分配给 CPU1（机架 1 上的 CPU）。除以下参数外 CPU1的设置不能更改：CPU 的 MPI 地址集成 PROFIBUS DP 接口的站地址和诊断地址I/O地址区中的模板在 I/O 地址区编址的模板必须完全在过程映象内或完全在过程映象外， 否则不能保证数据的一致性。(1) 点击 Cycle/Clock memory（循环 / 时钟存储器 ) ”选项栏，如
6、图 27 所示，设置 CPU循环处理参数。建议设置 :扫描循环监视时间尽可能长（例如 6000 ms）过程输入映象尽可能小（稍大于实际使用的输入点数）过程输出映象尽可能小（稍大于实际使用的输出点数）出现 I/O访问错误时调用 OB 85： 只对于输入错误和输出错误图 27 “Cyclic/Clock Memory ”参数配置（ 2) 设置诊断缓冲区中的报文数量在“ Diagnostics/Clock （诊断 / 时钟）”选项栏中可以设置诊断缓冲区的报文数量，建议设定较大数值，例如： 1000。（3）模块的监控时间在“ Startup （启动）”选项栏中，可以指定模块监视时间，它取决于容错站的配
7、置。如果监视时间太短， CPU将在诊断缓冲区中输入 W#16#6547事件。参数的传输时间取决于以下因素：总线系统的传输速率（传输速率高= 传输时间短）参数和系统数据块的大小（参数长= 传输时间长）总线系统上的负载（从站多= 传输时间长）建议设置： 600（对应于 60 秒）(4) CPU 自检周期在“ H Parameter （冗余系统参数）”选项栏中，配置CPU后台自检的周期。可选范围为10分钟到 60000 分钟。建议设置： 使用缺省值 90 分钟，如图 28 所示：图 28 “H Parameter ”参数配置2.3.4配置 ET200M站(1) 点击 DP总线“ master: DP
8、master system(1) ”, 在硬件目录 PROFIBUSDP下，选择一个 IM153-2的站点，双击添加一个 ET200M站。(2) 设定 ET200M站的地址。(3) 在 ET200M站上添加 I/O 模块。从站配置后的如图2 9 所示：图 29 配置 ET200M站 2.3.5 配置 Y-Link 耦合器（1）点击 DP总线“ master: DP master system(1) ”，在硬件目录的 DP/PA Link 下选择 IM157，并双击添加一个站。（2）设定 Y-Link 的站地址（3）选择将 Y-Link 设置为一个 DP/DP耦合器或 DP/PA耦合器如图 21
9、0 所示：图 210选择 Y-Link 的类型（4）在 Y-Link 后的 PROFIBUS总线上添加单一总线接口的从站站点，如： Masterdrive 等。组态完成的界面如图 2 11 所示：图 211 Y-Link 配置图注意：在修改硬件配置后或退出HW Config 之前一定要进行编译。2.3.6添加错误诊断 OB块以下错误 OB块必须装入 S7-400H 的 CPU中， OB70、OB72、OB80、 OB82、 OB83、 OB85、 OB86、OB87、OB88、OB121和 OB 122。 如果没有装载这些 OB， H 系统在出现错误时可能会进入 STOP状态，这些 OB块另一
10、个功能可以对事件信息进行诊断， OB块的诊断功能见表 21 所示。表 21H系统OB no.应OB70OB块的上面故障 / 出错类型故障指示灯I/O冗余故障故障原因操作系统的响? PROFIBUSDP冗余故障? PROFIBUS DP切换OB 70调用如果没有装载 OB CPU不会进入 STOP方式OB72 CPU冗余故障? CPU冗余故障? 主从切换? 同步故障? 同步模块故障? 更新取消? 校验错误 ( 例如RAM, PIQ)OB 72调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式OB80定时错误? 用户程序OB1 和所有中断以及出错OB 超过规定最大循环时间? OB 请求出错? 起始信息缓
11、冲区溢出? 时间出错中断INTF 指示灯亮直到故障被清除OB 80 调用如果没有装载 OB CPU进入 STOP方式INTFOB82诊断中断具有中断能力的一个I/O 模板报告一个诊断中断OB 82 调用如果没有装载 OB CPU进入 STOP方式EXTFOB83插/ 拔中断插入一个电源模板或拔出一个电源模板并插入一个不正确的模板类型，如果在缺省参数设置的CPU 处于 STOP方式时只拔出所插入的电源模板， EXTF 指示灯不亮，如果没有再插入电源模板指示灯将闪亮OB 83 调用如果没有装载 OB CPU进入 STOP方式EXTFOB85优先级错误? 调用了优化级但没有相应的 OB? 对于 SF
12、B 调用背景数据块丢失或故障OB 85 调用如果没有装载 OB CPU进入 STOP方式INTF? 在过程映象更新过程中出错EXTFOB86机架 / 站故障? 扩展机架中的电源故障? DP 线路故障? 耦合线路故障，接口模板丢失或故障线路中断OB 86 调用如果没有装载 OB CPU进入 STOP方式EXTFOB87通讯错误? 状态信息不能被输入到数据块中? 不正确的帧标识符? 帧长度出错? 非法的全局标识号? 数据块访问出错OB 87调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式INTFOB88取消处理一个程序块的处理被取消取消的可能原因是? 嵌套深度太深? 主站控制继电器嵌套深度太深? 同步
13、故障嵌套深度太深? 块调用 i 栈嵌套深度太深? 块调用 b 栈嵌套深度太深? 本地数据分配出错? 未知指令? 带有名称的子指令超出块范围OB 88调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式INTFOB121编程错误用户程序中的机器代码出错? BCD 转换错误? 范围长度出错? 范围出错? 调整出错? 写出错? 计时器编号出错? 计数器编号出错? 块编号出错? 块未装入OB 121 调用OB CPUSTOPOB122存取出错模板故障 SM FM CPEXTF 指示灯亮直到故障被清除EXTF2.4 存储器复位下载用户程序前最好将存储器复位，步骤如下：（1） 设置模式选择器至STOP 设置结果：
14、 STOP指示灯亮（2）设置模式选择器到MRES位置并保持结果： STOP指示灯将熄灭 1 秒钟亮 1 秒钟，然后保持点亮状态。（3）将模式选择器置于STOP位置，然后在接下来的3 秒内拨至 MRES，然后再拨回STOP位置结果： STOP指示灯以 2 Hz 至少闪亮 3 秒钟，执行存储器复位然后持续点亮。 2.5 STEP7 程序下装（1）点击 SIMATIC MANAGER-OPTION-SET PG/PC,选择相应的通讯接口。（2）在 SIMATICMANAGER-PLC下选择“ Download”将用户程序装入 CPU0中。在同步连接建立后，CPU0中的用户程序通过同步光纤自动传送到备份 CPU1中。（3）将模式选择器开关拨到 RUN-P 位置启动 S7-400H 。首先启动 CPU0， 然后启动 CPU1。结果CPU0作为主 CPU启动，CPU1作为热备 CPU启动。在热备 CPU建立同步链接并更新缓存区数据后， S7-400H 转换到冗余工作方式并执行用户程序。