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西门子S120变频器与S7-400H系统的PROFINET通讯

发布时间:2019-06-19 来源:众智博远

对于支持PROFINET IO通讯的控制单元,在固件版本V4.8之前,一直没有相应的解决方案。但从固件版本V4.8开始,SINAMICS S120增加了一个新功能,开始支持与S7-400H冗余系统的PROFINET通讯。

1 概述

    根据通讯接口的不同,SINAMICS S120的控制单元分两类:

· 支持PROFINET IO的控制单元:CU310-2 PN,CU320-2 PN

· 支持PROFIBUS DP的控制单元:CU310-2 DP,CU320-2 DP

    对于支持PROFIBUS DP通讯的控制单元,可以使用Y-Link模板将CU3x0-2 DP接入到S7-400H冗余系统中。

    对于支持PROFINET IO通讯的控制单元,在固件版本V4.8之前,一直没有相应的解决方案。但从固件版本V4.8开始,SINAMICS S120增加了一个新功能,开始支持与S7-400H冗余系统的PROFINET通讯。一个带有3个CU310-2 PN的S7-400H系统连接示意图,如图1-1所示。


 

图1-1  连接示意图:S7-400H与S120的PROFINET通讯

 

    S7-400H系统由两个相互冗余的控制器组成,两个CPU一用一备,双方通过光纤连接,保持数据同步。如果一个CPU故障停机,另一个CPU会立即投用,这大大降低了系统停机的风险,提高了系统可靠性。S120配合S7-400H系统使用时,同样具有以上优点,在一个CPU出现故障时S120无需停机,在切换CPU的过程中,上一个连接的设定值将被冻结。

    但是,目前这种配置不支持PROFINET IRT模式,不支持设备共享(Shared Device),而且只能使用控制单元的板载PN接口实现系统冗余。

 

2 通讯连接与配置

2.1 硬件需求

在SINAMICS S120配合S7-400H系统进行PN通讯时,需要以下硬件:

· SIMATIC S7-400H控制系统

带有PROFINET接口的H-CPU,型号为 41xH

· SINAMICS S120控制单元

带PROFINET接口的 控制单元,CU310-2 PN 或 CU320-2 PN

2.2 通讯拓扑

S120与S7-400H的PROFINET冗余通讯连接有两种拓扑结构。

2.2.1 不使用交换机的通讯拓扑

不使用交换机时,可以将S120控制单元上的两个PN接口分别与S7-400H系统的两个CPU相连接,如图2-1所示。



图2-1 不使用交换机:S120与S7-400H的连接拓扑

 

2.2.2 使用交换机的通讯拓扑

可以使用交换机同时与S7-400H系统的两个CPU相连接,S120控制单元只使用一个PN接口与交换机相连接,如图2-2所示。

 

图2-2 使用交换机:S120与S7-400H的连接拓扑

2.3  硬件组态示例

使用SIMATIC PCS7软件可以完成项目硬件组态和后续调试。以2.2节中图2-1与图2-2的拓扑为例,其硬件组态如图2-3所示。


图2-3 硬件组态示例