维修西门子TP700显示屏

维修西门子TP700显示屏解密维修西门子TP700显示屏

上海西万自动化科技有限公司   评着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进"的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网络/软件应用为公司的技术特长，几年来，   在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的*紧密合作过程中，建立了良好的相互协作关系，在可编程控制器、交直流传动装置方面的业务逐年成倍增长，为广大用户提供了SIEMENS的 技术及自动控制的*解决方案

1 简介
软件冗余是低成本的冗余解决方案，适用于对切换时间要求不是很高的场合，主备切换
时间为秒级的控制系统。软冗余系统为两个站，一个为主站，一个为备用站；主备站的数据通讯链路为标准西门子通讯协议 (MPI/Profibus/Ethernet)；冗余范围内的I/O模板需通过Profibus-DP网络连接到ET200M从站上；西门子的软件冗余 可以在S7-300或S7-400的标准系统中实现，只需调用软冗余软件包中的程序块。
西门子的多功能面板支持和软冗余CPU通讯，系统架构如图1所示，并且当某个CPU
连接中断，面板可以自动切换连接到另一个CPU；如果两个CPU主备切换，面板可以切换到主CPU。

图1

本文描述的是用WinCC flexible组态的多功能面板通过脚本的方式实现切换连接的方
法；本文只描述面板和CPU的集成PN口之间通过工业以太网通讯，面板和CPU之间通过其他通讯方式（如MPI/Profibus）连接也可以参考本文。

本文所使用的硬件和软件如下：
(A) S7-300 soft redundancy
CPU 315-2PN/DP (6ES7315-2EH13-0AB0, Firmware V2.5)
CPU 317F-2PN/DP (6ES7317-2FK14-0AB0, Firmware V3.2)
CP342-5 (6GK7342-5DA02-0XE0, Firmware V5.0)
IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0)
(B) Panel
MP377 12"Touch (6AV6 644-0AA01-2AX0)
(C) Software
WinCC flexible 2008 SP3
Step7 V5.5 SP2+HF1

此方法只适用于支持三个以上连接，支持脚本及ChangeConnection函数的面板，如
TP/OP270、TP/OP277、MP270、MP277、MP370、MP377等。

本文不介绍软件冗余的原理及组态方法，详细可以参考：
《SIEMENS PLC系统软件冗余的说明与实现》
下载中心文档编号：A0039
78604454

2 组态Multi Panel和S7-300软冗余系统的通讯

2.1 CPU组态
A站：315-2PN/DP+IM153-2
B站：317F-2PN/DP+IM153-2
AB站之间通过CP342-5建立连接，实现冗余数据同步。

2.1.1 Step7中的硬件组态
A站：在Step7中组态315-2PN/DP，在DP总线上添加IM153-2，如图2所示。

图2

在CPU的属性中选择Clock Memory，设置Memory byte为MB0，如图3所示。

图3

B站：在Step7中组态317F-2PN/DP，在DP总线上添加IM153-2，如图4所示。

图4

在CPU的属性中选择Clock Memory，设置Memory byte为MB0，如图5所示。

图5

2.1.2 Step7中的网络组态
A站和B站之间通过CP342-5建立FDL连接，此连接为AB站之间的数据链路通道，打开Netpro界面，新建一个FDL连接，如图6所示。

图6

2.1.3 Step7中的CPU编程
说明：本文描述的编程只涉及实现软冗余功能的部分，其他功能的实现不予介绍。
A站：OB100中调用FC100，实现初始化，如图7所示。

图7

OB35中调用FB101，必须在执行冗余用户程序的前/后分别调用FB101，如图8所示，而FB101内部调用了FB104、FC5、FC6，必须装载这三个块。

图8

OB86中调用FC102，当DP总线有故障时CPU可以实现主备切换，如图9所示。

图9

B站：OB100中调用FC100，实现初始化，如图10所示。

图10

OB35和OB86中的编程和A站相同。
组态好的项目分别下载到CPUA和CPUB中，做好硬件接线。

2.2 在WinCC flexible中组态Multi Panel
在Step7中插入一个Simatic HMI station，选择设备类型为MP377 12" Touch，如图
11所示。
（说明：本文描述的是在Step7中集成组态MP377的项目，这不是必须的，也可以分开
组态，即单独组态CPU和MP377。）

图11

2.2.1 组态连接
在项目中组态三个连接，分别对应A站、B站和实际连接。
Conn_A对应A站，CPU的参数是A站的参数，如图12所示。

图12

Conn_B对应B站，CPU的参数是B站的参数，如图13所示。

图13

建立Conn_real用于创建过程变量，通信驱动程序选择“SIMATIC S7 300/400"，PLC
的地址参数默认设置为192.168.0.2，扩展插槽是2，机架号是0。切换连接的脚本会根据切换条件给conn_real分配不同的参数。

2.2.2 组态变量
在Conn_A下建立变量，如图14所示。其中trigger_PLCA的地址是M0.4，采集模式是
“循环连续"，采集周期是500ms。

图14

在Conn_B下建立变量，如图15所示。其中trigger_PLCB的地址是M0.4，采集模式是
“循环连续"，采集周期是500ms。

图15

项目中的其他变量如图16所示，test1~test5是测试变量，用于测试conn_real的连接状
态。

图16

2.2.3 切换连接的脚本逻辑解释
在变量trigger_PLCA的“事件—更改数值"中添加脚本connection_PLCA，实现切换连
接到conn_A，如图17。脚本逻辑参见下文。

图17

在变量trigger_PLCB的“事件—更改数值"中添加脚本connection_PLCB，实现切换连
接到conn_B，如图18。脚本逻辑参见下文。

图18

在项目树下面的“设备设置—调度器"中建立一个作业，每分钟执行一次，在函数列表
中添加脚本connection_lost，用于检测是否和两个CPU的连接都中断，如果都中断，提示“connection lost"，如图19所示。

图19

本文附件中包含三个脚本文件。在项目树的“脚本"下添加脚本“connection_PLCA",
将附件中的connection_PLCA.txt文件内容拷贝到connection_PLCA中，注意ChangeConnection的参数必须和conn_A的参数*，如图20所示。

图20

继续添加脚本“connection_PLCB"，将附件中的connection_PLCB.txt文件内容拷贝
到connection_PLCB中，注意ChangeConnection的参数必须和conn_B的参数*，如图21所示。

图21

继续添加脚本“connection_lost"，将附件中的connection_lost.txt文件内容拷贝到
connection_lost中，如图22所示。

图22

以connection_PLCA为例解释脚本逻辑。
(1) 触发变量trigger_PLCA的地址M0.4，每0.8秒0/1变化一次，如果面板和CPU连接正常，能一直检测到变量数值变化，即能触发connection_PLCA动作；
(2) 初始化。给"connected_to"变量赋值"Conn_A, 192.168.0.2"；
(3) 给A站的连接状态值"conn_state_PLCA"复位为1，表明连接正常；
(4) 判断B的连接状态值"conn_state_PLCB"，如小于10则加1，如果检测到B站断开，则B的连接状态值会加到11；
(5) 切换连接。给出切换条件：
(A) 如果B的连接状态值>=11，说明B站断开；
(B) 如果B的连接状态值<=5，即连接正常，但同时读A站的软冗余状态字SwitchPLCA和B站的软冗余状态字SwitchPLCB，如果A状态字=5同时B状态字=10，说明A为主B为备；
(C) 如果B的连接状态值<=5，即连接正常，但A站的软冗余状态字SwitchPLCA=0h25（十进制37），B站的软冗余状态字SwitchPLCB=9，说明A运行而B停机。
以上三个条件只要满足一个，就可以切换连接到CPUA，因此三个条件做“或"运算。
CPU状态与状态字变量SwitchPLCA（DB5.DBB9）和SwitchPLCB（DB5.DBB9）的对

应关系请参考表1。

表1

连接状态变量conn_state_PLCA/B的值和连接的对应关系如表2。

表2

(6) 如果检测到无连接的状态，则切换到A站。
脚本connection_PLCB的逻辑和connection_PLCA基本相同，只是在第⑤步的切换条
件上不同，具体如下。
(A) 如果A的连接状态值>=11，说明A站断开；
(B) 如果A的连接状态值<=5，即连接正常，但同时读A站的软冗余状态字SwitchPLCA和B站的软冗余状态字SwitchPLCB，如果A状态字=6同时B状态字=9，说明B为主A为备；
(C) 如果A的连接状态值<=5，即连接正常，但A站的软冗余状态字SwitchPLCA=5，B站的软冗余状态字SwitchPLCB=0h29（十进制41），说明B运行而A停机。
以上三个条件只要满足一个，即切换连接到CPUB。
脚本connection_lost的逻辑如下。
(1)每分钟读一次两个连接的状态变量，如果连接正常，将连接变量conn_state_PLCA/B设为5；
(2)如果读到连接状态变量的值大于等于5，则设为100，表明连接无效；
(3)如果两个连接的状态变量值均为100，说明两个连接都无效，显示“connection lost"。

2.2.4组态画面
组态一个画面，如图23所示。其中current connection后面的IO域连接的是
“connected_to"变量，显示当前conn_real连接的是哪个CPU；plc A/B connection status后面的IO域连接的是“conn_state_PLCA/B"变量，显示两个CPU的连接状态变量；trigger_PLCA/B后面的IO 域连接的是“trigger_PLCA/B"变量；test1~test5后面的IO域连接的是“test1~test5"变量，是测试变量； Status of PLC A/B后面的IO域连接的是“StatusOfPLCA/B(DB5.DBW8)"变量，用于显示两个CPU的状态信息。

图23

2.3 项目下载测试
组态后的项目编译下载到MP377中，在MP377和两个CPU之间连好网线，做如下调
试。
(1)上电初始化，A为主站、run，B为备站、run，变量trigger_PLCA/B都在0/1变化，
MP377默认和A站连接，如图24所示。

图24

(2) 手动停止CPUA，A站为stop状态，B站为主、run。Conn_A无效，变量
trigger_PLCA无效，连接变量conn_state_PLCA为100，连接conn_real切换到CPUB，如图25所示。

图25

(3) 再次启动A站，A为备、run，B为主、run。Conn_A恢复，trigger_PLCA/B都在
0/1变化，conn_real保持和CPUB连接，如图26所示。

图26

(4) 拔掉B和屏之间的网线，conn_B断开，trigger_PLCB无值，conn_real切换到和
CPUA连接，如图27所示。

图27

(5) 再拔掉A和屏之间的网线，两个连接都无效，因此屏上显示“connection lost"，
conn_real连接中断，如图28所示。

图28

(6) 连上A站和B站与屏之间的网线，conn_A和conn_B均恢复，trigger_PLCA/B都在
0/1变化，conn_real和CPUB连接，因为B为主、Run，A为备、Run，如图29所示。

图29

西门子SITOP电源定货号    注释
6EP1 331-1SH02    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        1.3A
6EP1 331-2BA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        2A
6EP1 332-2BA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        3.8A
6EP1 332-2BA10    西门子单相120/220VAC输入，输出24VDC    2.5A
6EP1 333-2AA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC  5A  工业可并联
6EP1 333-2AA01    西门子单相120/230VAC输入，输出24VDC  5A    工业可并联
6EP1 333-2BA00    西门子单相120VAC/220VAC输入，输出24VDC 5A
6EP1 333-2BA01    西门子单相120VAC/220VAC输入，输出24VDC 5A
6EP1 333-3BA00    西门子单相120VAC/220to500VAC输入，输出24VDC 5A
6EP1 334-2AA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        10A    工业可并联
6EP1 334-2AA01    西门子单相120/220VAC输入，输出24VDC    10A    工业可并联
6EP1 334-2BA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        10A
6EP1 334-2BA01    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        10A
6EP1 334-3BA00    西门子单相120/220VACto500VAC输入，输出24VDC        10A
6EP1 336-2BA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        20A
6EP1 336-3BA00    西门子单相220VAC输入，输出24VDC        20A     工业可并联
6EP1 337-3BA00    西门子单相120/230,40A
6EP1 434-2BA00    西门子三相380VAC输入，输出24VDC        10A      工业可并联
6EP1 436-2BA00    西门子三相380VAC输入，输出24VDC        20A      工业可并联
6EP1 332-2BA20    西门子三相380VAC输入，输出24VDC        20A      新型模块式电源
6EP1 332-2BA30    西门子三相380VAC输入，输出24VDC        30A      工业可并联
6EP1 333-2AA02    西门子三相380VAC输入，输出24VDC        40A      工业可并联
6EP1 333-2AA03    西门子三相380VAC输入，输出24VDC        40A      工业可并联
6EP1 252-0AA00    西门子单相230VAC输入，输出41.5V/1.3A
6EP1 252-0AA01    西门子单相230VAC输入，输出41.5V/2A
6EP1 457-3BA00    西门子三相380VAC输入，输出48VDC        20A      工业可并联
SIYOUNG 电源    
6EP0 123-2AA00-0AA0    西门子单相230VAC输入，输出24VDC        2.5A
6EP0 123-2AA00-0AB0    西门子单相230VAC输入，输出24VDC        4A
6EP0 123-3AA00-0AB0    西门子单相230VAC输入，输出24VDC        6A
6EP0 123-4AA00-0AB0    西门子单相230VAC输入，输出24VDC        12A

西门子S7-200CPU    
6ES7211-0AA23-0XB0    西门子CPU221 DC/DC/DC,6输入/4输出
6ES7211-0BA23-0XB0    西门子CPU221 继电器输出,6输入/4输出
6ES7212-1AB23-0XB8    西门子CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES7212-1BB23-0XB8    西门子CPU222 继电器输出,8输入/6输出
6ES7214-1AD23-0XB8    西门子CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES7214-1BD23-0XB8    西门子CPU224 继电器输出,14输入/10输出
6ES7214-2AD23-0XB8    西门子CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0XB8    西门子CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0XB8    西门子CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7216-2BD23-0XB8    西门子CPU226 继电器输出,24输入/16输出

扩展模块    
6ES7 221-1BH22-0XA8    西门子EM221 16入 24VDC，开关量
6ES7 221-1BF22-0XA8    西门子EM221 8入 24VDC，开关量
6ES7 221-1EF22-0XA0    西门子EM221 8入 120/230VAC，开关量
6ES7 222-1BF22-0XA8    西门子EM222 8出 24VDC，开关量
6ES7 222-1EF22-0XA0    西门子EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 开关量
6ES7 222-1HF22-0XA8    西门子EM222 8出 继电器
6ES7 222-1BD22-0XA0    西门子EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0XA0    西门子EM222 4出 继电器 干触点
6ES7 223-1BF22-0XA8    西门子EM223 4入/4出 24VDC，开关量
6ES7 223-1HF22-0XA8    西门子EM223 4入 24VDC/4出 继电器
6ES7 223-1BH22-0XA8    西门子EM223 8入/8出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PH22-0XA8    西门子EM223 8入 24VDC/8出 继电器
6ES7 223-1BL22-0XA8    西门子EM223 16入/16出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PL22-0XA8    西门子EM223 16入 24VDC/16出 继电器
6ES7 223-1BM22-0XA8    西门子EM223 32入/32出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PM22-0XA8    西门子EM223 32入 24VDC/32出 继电器
6ES7 231-0HC22-0XA8    西门子EM231 4入*12位精度，模拟量
6ES7 231-7PB22-0XA8    西门子EM231 2入*热电阻，模拟量
6ES7 231-7PD22-0XA8    西门子EM231 4入*热电偶，模拟量
6ES7 232-0HB22-0XA8    西门子EM232 2出*12位精度，模拟量
6ES7 235-0KD22-0XA8    西门子EM235 4入/1出*12位精度，模拟量
6ES7 277-0AA22-0XA0    西门子EM277 PROFIBUS-DP接口模块
6GK7 243-2AX01-0XA0    西门子CP243-2 AS-i接口模块
6ES7 253-1AA22-0XA0    西门子EM253 位控模块
6ES7 241-1AA22-0XA0    西门子EM241 调制解调器模块
6GK7 243-1EX00-0XE0    西门子CP243-1工业以太网模块 
6GK7 243-1GX00-0XE0    西门子CP243-1IT 工业以太网模块