2 硬件配置

點擊“新建項目”輸入項目名稱（CPU1511F_ET200SP）點擊“OK”，完成項目創建， 如圖2-1所示。

圖 2-1 創建項目

插入 S7-1500站，將名字修改為：CPU1511F；并選擇固件V2.1版本，如圖2-2所示。

圖 2-2 插入站

在項目樹中雙擊“Safety Administration”功能，在右側頁面中使能安全密碼保護并設置安全程序密碼，如圖2-3所示。

圖2-3 設置CPU密碼

在設備組態中雙擊CPU的以太網口，選擇屬性頁面中的以太網地址設置IP地址（通過以太網編程下載），如圖2-4所示。

圖2-4 設置IP地址

進入網絡視圖，從右側產品列表中找到IM155-6 PN ST V3.3，如圖2-5所示。

圖2-5 選擇ET200S站點

拖入IM155-6 PN到網絡視圖中，如圖2-6所示。

圖2-6 拖拽ET200SP 站點到網絡視圖

拖拽CPU1511F的以太網口到IM155-6 PN的以太網口，建立網絡連接，如圖2-7所示。

圖2-7 建立ET200S網絡連接

為IM155-6 PN分配IP 地址，首先在上圖中雙擊IM155站點進入設備視圖，在屬性頁面中點擊“以太網地址”選項，在右側頁面中修改IP地址為“192.168.0.155”，如圖2-8所示。（綠色方框中的名稱作為后面章節要用到的ET200SP站 Device Name）

圖2-8 分配IM155-6 PN ST 的IP 地址

在ET200SP站點中組態DI、F-DI和F-DO模塊，根據使用需求設置相關參數，主要參數的含義說明可以參考本文檔第2章。如圖2-9所示。

圖2-9 添加ET200SP 站點F-IO模塊

至此硬件組態已完成，點擊“編譯”按鈕，無報錯后點擊“下載”按鈕，在彈出的“擴展的下載到設備”窗口中，選擇“接口/子網的連接”類型為 PN/IE_1，點擊“開始搜索”按鈕，在“選擇目標設備”中選中已找到設備，點擊“下載”按鈕進行硬件組態下載，如圖2-120示。

圖2-10 編譯并下載硬件組態

在彈出的下載預覽窗口中，選擇“全部停止”動作，點擊“裝載”按鈕，勾選“全部啟動”選項，點擊“完成”后CPU將進入RUN模式，如圖2-11/12示。

圖2-11 停止全部模塊

圖2-12 啟動CPU

PROFINET IO通信建立之前需要分配ET200S站點的設備名稱，首先在網絡視圖中選中IM155-6站點，點擊鼠標右鍵中“分配設備名稱”，如圖2-13所示。

圖2-13 分配設備名稱

在彈出的新對話框中選擇待分配的設備名稱“io device_1”（圖2-8中綠色方框為IM155-6PN的設備名稱），點擊“更新列表”按鈕，然后選中目標設備的MAC地址，點擊“分配名稱”按鈕即可，如圖2-14/15所示。

圖2-14 分配設備名稱前

圖2-15 分配設備名稱后

分配完設備名稱后，CPU1511F與ET200SP站點的PROFINET通信建立，接下來需要在線分配安全模塊F目標地址。首先在網絡視圖中選中IM155站點，點擊鼠標右鍵中“分配Profisafe地址”，如圖2-16所示。

圖2-16 分配Profisafe地址

在彈出的新對話框中，勾選帶有黃色標簽的安全模塊，點擊“Identification”按鈕，這時相應模塊上的所以指示燈一起閃爍，確認沒有錯誤后勾選右側確認的框，點擊“Assign PROFIsafe addr.。.”按鈕。分配成功后，安全模塊狀態欄顯示‘Assigned’，如圖2-17/18所示。

圖2-17 分配Profisafe地址步驟

圖2-18 分配Profisafe地址后

3 軟件編程

STEP7 V14中創建和編寫安全程序的過程與標準程序幾乎相同。可使用 F-FBD 或 F-LAD 編程語言編寫故障安全 FB 和 FC 程序，使用 F-DB 編程語言創建故障安全 DB。STEP7 Safety Advanced V14提供了一些典型的可在安全程序中使用的故障安全應用程序塊。編譯安全程序時，將自動執行安全檢查，并插入用于錯誤檢測和故障響應的其它故障安全塊。這將確保可以檢測到故障和錯誤，并觸發適當的響應，以使 F 系統保持在安全狀態或進入安全狀態。除安全程序之外，標準用戶程序也可以在 F-CPU 上運行。

在項目編譯完成后，系統會自動生成安全主程序塊，如圖3-1所示。

圖3-1 系統自動創建的安全程序塊

打開安全主程序塊FB1，在右側安全功能庫中調用ESTOP1急停功能塊，E_STOP輸入管腳填寫急停開關的硬件地址I0.0，ACK管腳填寫故障復位開關的硬件地址I0.1，Q管腳填寫Q6.0，ACK_REQ為請求復位狀態，分配地址M0.0進行監控，如圖3-2所示。

圖3-2 調用ESTOP1

點擊“編譯”按鈕，無錯誤后點擊“下載”按鈕，在彈出的對話框中選擇“全部停止”動作，如圖3-3所示。

圖 3-3 安全程序編譯并下載

打開安全程序塊FB1，點擊監控按鈕，急停信號I0.0為1，表明沒有按下急停按鈕，故輸出Q為1，如圖3-4所示。

圖3-4 急停程序塊

4 模塊鈍化和去鈍

安全IO模塊在使用過程中如果檢測到故障會進入鈍化狀態。

如下圖4-1 就是一個雙通道1oo2評估的急停按鈕其中一路信號斷線后模塊診斷緩沖區的信息。安全輸入模塊檢測到通道差異錯誤，具體通道號0和模板鈍化，此時安全模塊SF指示燈會變亮，安全程序中輸入地址狀態變為0（保持安全值輸入）。

圖4-1 模塊診斷信息

在程序中，可以通過訪問該安全信號模塊的F-I/O DB來讀取模塊的鈍化狀態。本例中該F-I/O DB為DB30002，通過觀察PASS_OUT和QBAD的位狀態，都為true可知模塊已經鈍化，如圖4-2所示。

圖4-2 模塊F-DB狀態—鈍化

當導致安全模塊鈍化的故障（急停按鈕開關故障通道DI4輸入的接線恢復），F-IO DB中的請求應答信號ACK_REQ變為1，表示故障已經解除請求去鈍，如圖4-3所示。

圖4-3 模塊F-DB狀態—請求去鈍

置位ACK_REI，給出應答信號，完成去鈍。只有去鈍后，在安全程序中才能讀到I0.0的輸入值狀態。這時需要在安全程序塊FB1中編程通過M位來置位ACK_REI位，如圖4-4所示。當M0.6上升沿觸發后，去鈍完成，模塊恢復正常。

圖4-4 去鈍操作

審核編輯：郭婷