SIEMENS冗余PA总线使用入门

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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