如何实现ET200M模块的热插拔

如何实现ET200M模块的热插拔

在许多应用场合，项目需要PLC控制系统能够实现热插拔功能，所谓热插拔就是在系统通电运行状态下，进行硬件的更换和调整。

SIEMENS PLC控制系统关于热插拔功能的定义

ET200M的有源总线底板配置与说明

ET200M站"Module change during operation"（运行中更换模块）功能实现的说明

在S7-400系统中配置实现ET200M热插拔

在老款S7-300系统中配置实现ET200M热插拔

在新款S7-300系统中配置实现ET200M热插拔

SIEMENS PLC控制系统关于热插拔功能的定义

1．带电插拔模块时，确保不造成模块的硬件损坏；

2．带电插拔模块时，CPU不停机，并产生报警；

3．带电插拔模块时，该模块I/O通道的数值清零；该模块所在站点不会掉站，而其他模块的运行不受影响；

4．带电插拔模块时，CPU中触发中断组织块或通过DP诊断程序块，得到模块拔出或插入的事件信息，在用户程序或中断组织块OB**中进行相应控制逻辑和I/O通道的处理。

ET200M的有源总线底板配置与说明

ET200M是在工业现场经常使用的PROFIBUS DP分布式从站，一个ET200M从站一般由导轨（S7-300系列通用导轨）、IM153接口模块、若干块S7-300系列的模块（PS电源模块、I/O模块、CP通讯模块、FM功能模块）组成：

图1 ET200M常规配置

此配置的ET200M从站是不支持热插拔功能的。为了实现ET200M从站的热插拔功能，需要接口模块支持“运行期间更换模块”功能，下列型号接口模块可以支持：

• IM153-1 订货号从6ES7153-1AA02-0XB0开始
• IM153-2
• IM153-4

同时需要使用有源底板，之前的U型连接器将不能使用，因为当插拔模块时使用U型连接器将会中断背板通讯。

非冗余系统的E200M热插拔功能站点配置：

图2 非冗余系统的E200M热插拔站点配置

ET200M站"Module change during operation"（运行中更换模块）功能实现的说明

"Module change during operation" (or "Insert/Remove module") 功能使得能够在系统运行过程中，在ET200M站上带电拔出或插入模板，即热插拔功能。

注意:
如果想知道模块是否支持热插拔功能，可以在STEP7的HW Config硬件组态窗口中的产品目录里选择对应模块，阅读窗口右下角对该模块功能的描述，或直接阅读"SIMATIC 分布式 I/O 设备 ET 200M"手册中第9章里的描述内容（点击获取手册下载链接 ）。

在S7-400系统中配置实现ET200M热插拔

如果采用S7-400 CPU或S7-400 CP作为DP主站，那么可以直接在IM153的属性窗口的"Operating Parameters"标签页里配置热插拔功能。 如图3所示：

图3 S7-400系统中配置实现ET200M热插拔

步骤1：在STEP7的硬件组态窗口的PROFIBUS DP目录中选择相应IM153模块，可以看出该模块支持“module exchange in opration”（热插拔）；
步骤2：将IM153模块拖到PROFIBUS总线上；
步骤3：选择I/O模块，插入到ET200M站的各个槽位中；
步骤4：双击ET200M站，打开属性窗口，选中“Replace modules during operation“(热插拔)选项；
步骤5：属性窗口中提供了ET200M站热插拔功能所需的有源总线导轨的订货号；
步骤6：属性窗口中提供了该型号IM153，插入的I/O模块对应使用的有源总线底板的订货号；

除了以上的硬件组态之外，还要向S7-400中下载OB82、OB83、OB84、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122等组织块。当ET200M从站上进行模块的热插拔时，中断组织块OB83 ，OB85，OB122被调用。

在老款S7-300系统中配置实现ET200M热插拔

如果采用老款S7-300 CPU ，那么只能够通过安装GSD文件（点击获取GSD下载链接 ）的方式将IM153模块组态成DP从站，并双击IM153，打开它的属性窗口，进行设置来实现热插拔的全部功能。否则在STEP7的硬件组态窗口中直接将PROFIBUS DP目录ET200M文件夹下IM153模块挂在PROFIBUS总线上，如图4：

图4 老款S7-300系统中配置实现ET200M热插拔

从上图可以看出，当从右侧的PROFIBUS DP树型目录中将IM153-2模块拖到PROFIBUS总线上后，双击点开IM153的属性，“Repalce modules during operation”(热插拔功能)选项为灰色，所以在这种方式下，无法实现热插拔的全部功能，只能实现第1、2两条，不能实现第3、4条功能。

在新款S7-300系统中配置实现ET200M热插拔

新款的S7-300可以支持“Startup when expected/actual config. differ.”，如下图：

图5 新款S7-300系统中配置实现ET200M热插拔

此功能表示，当组态和实际不符时是否启动。如果选择此选项，当插拔模块时，可以实现热插拔定义的第3条功能。但是，在插拔模块时，其他模块通道的I/O会有瞬间的清零然后恢复；该站点瞬间掉站，然后恢复。所以仅以此功能，不能称为严格意义上的热插拔功能。

S7-300 CPU要实现热插拔的全部功能，必须通过GSD文件（点击获取GSD下载链接 ），在STEP7软件中导入GSD文件，然后在IM153模块的属性窗口中选择热插拔选项，如图6和图7所示：

图6 设置IM153-2模块的热插拔功能选项

图7 设置IM153-1模块的热插拔功能选项

注意，GSD文件有DPV0和DPV1之分。但是S7-300的组态时，只有用DPV0可以实现热插拔的功能（如上图），如果用DPV1组态只支持“Startup when expected/actual config. differ.”的功能， 如图8，这是因为 DPV1 "Insert/Remove module"功能，是通过OB83实现的，S7-300不支持OB83。S7-400使用DPV0 DPV1均可。

图8 使用ET200M GSD DPV1组态

如果采用CP342-5模块作为DP主站，那么可以直接在IM153的属性窗口的"Operating Parameters"标签页里配置热插拔功能。 如下图所示。同样如果使用GSD文件组态，要实现热插拔功能也必须使用DPV0。

图9 使用CP342-5模块作为DP主站配置

除了以上的硬件配置之外，还要向S7-300的CPU中下载OB82、OB86、OB121、OB122等组织块,才能保证当您在ET200M站上进行模块热插拔时，S7-300的CPU保持运行，而ET200M站上其他模块的工作不受影响。

如果在ET200M站中使用了参数化的模块（如FM354，CP340等非输入输出的模块），在DP主站通电初始化过程中会对这些模板进行参数化和配置。当您带电拔掉可参数化的模块，再插入后，模块原有的参数就会丢失。除非重新启动DP主站，在主站进行初始化过程中，对这些模块在进行一次参数化和配置，否则这类模块在被拔掉，再插入后，只能够以模块的默认参数运行。

相关资料下载链接

SIMATIC 分布式 I/O 设备 ET 200M

PROFIBUS GSD文件：ET 200M

如何将新的 PROFIBUS 或 PROFINET GSD 文件集成到 STEP 7 硬件配置中？

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