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概述

ET 200SP HA 带有冗余接口模块、标准模块、防爆模块和 D-SUB 接线端子。

通过冗余 PROFINET 连接实现紧凑额设计、灵活的连接和高系统可用性：SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统**满足过程工业的要求。新设计允许每个站多有 56 个 I/O 模块。仅 22.5mm 宽的模块上可具有多 32 个通道，大限度节省了控制柜内的空间。

冗余 PROFINET 连接允许使用铜缆或光缆，经由两个独立网络连接高可用性控制器。使用各种可用的模块（如数字量和模拟量 I/O）以及 NAMUR、HART 和其它协议，可以逐步将系统扩展。所有 24燰 标准信号都通过相同类型的端子排进行连接，从而实现控制柜的高度标准化。

SIMATIC ET 200SP HA 适合在控制柜中使用以及用于高达 Zone 2 的危险区域。所有部件都具有 -40 到 +70°C 宽温度范围并带保形涂层，可直接在现场安装。

优势

优点一览

可用性

PROFINET 接口上的冗余（S2 或 R1）

具有集成 I/O 冗余的端子排

在运行过程中热插拔

可在运行过程中执行站扩展

易于使用

带*性接线的紧凑型模块

一个端子排用于所有 24 V 标准信号

采用弹簧型端子的免工具连接系统

紧凑型设计

结构紧凑，每个站多 56 个 I/O 模块

一个 22.5 mm 宽的模块上多有 32 个通道

系统集成的电源总线

无缝在 SIMATIC PCS 7 中的集成

PROFINET IO 通信标准

设计

采用 SIMATIC PCS 7 设计的 ET 200SP HA

易于处理，可用性高

SIMATIC ET 200SP HA 的**特点是安装和组装十分简单方便。由于新的端子布局和推入式连接技术，*工具即可接线。由于机械部件和电子部件相互分离，可不使用 I/O 模块而对站进行预接线，因此控制柜的配置为灵活。空模块可插在集成式端子排中并可随时方便地换。由于可在运行过程中进行站的扩展，在装置灵活性和可用性方面具有附加优点。

除了通过 PROFINET 接口冗余操作 SIMATIC ET 200SP HA 站之外，还可以冗余操作 I/O 模块。这是通过用于实现集成式 I/O 冗余的端子排实现的，非常经济有效且节省了大量空间。通过采用标准化端子排的新设计，只需一次操作即可简单完成冗余接线。

SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统的主要组件

SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统由以下组件组成：

装配导轨

在控制柜中安装 ET 200SP HA 站需要使用安装导轨。接口模块的 IM 载体模块、I/O 模块的载体模块以及服务模块安装到安装导轨上。

接口模块的 IM 载体模块

提供了两种 IM 载体模块：

用于 1 个接口模块的 IM 单载体模块，用于单一连接到 PROFINET

用于 2 个接口模块的 IM 冗余载体模块，用于冗余连接到 PROFINET

IM 155‑6 PN 接口模块和总线适配器

接口模块 PROFINET 实现 ET 200SP HA 站与 SIMATIC PCS 7 自动化系统（控制器）之间的通信。单独部件形式的总线适配器允许任意选择连接技术：

BA 2×RJ45:2 个用于连接带标准 RJ45 连接器的总线电缆的电气接口

BA 2×FC：用于直接连接 FastConnect 总线电缆的 2 个电气接口

BA 2×LC：2 个光纤端口，用于光纤电缆

I/O 模块的载体模块和端子排

I/O 模块的插槽是通过连接载体模块和端子排而产生的。载体模块提供各模块的电气和机械连接；端子排包含用于连接传感器、执行器和其它装置的过程端子。

提供了两种载体模块，一个模块带 2 个插槽，一个模块带 8 个插槽，用于安装 I/O 模块。

可用端子排的选择决定了以下特性：

负载电压电源的类型

形成潜在组

所需的 I/O 模块的类型

I/O 模块的冗余配置

I/O 模块

提供了带 8 或 16 个数字量通道（DI、DQ）和 8 或 16 个模拟量通道（AI、AQ）的模块作为 I/O 模块。也可提供一个继电器模块 (RQ) 和一个通用模拟量/数字量模块 (AI-DI/DQ)。

具有高 24燰燚C 信号电压的所有 I/O 模块也可以冗余使用。

如果不需要在插槽中插入 I/O 模块，或者插槽需要保留用于以后的扩展，则可以安装插槽盖。可以在插槽盖的插入代表已规划的 I/O 模块的标签条。

服务模块和电源总线盖

服务模块和电源总线盖让 ET 200SP HA 站的配置变得完整。电源总线盖为电源总线触点提供保护。

功能

主要功能

一体式 I/O 模块

22.5 mm 宽的模块上多有 32 个通道

每站大 56 个模块

非常适合现场的应用

安装在直至危险 2 区中

宽温度范围 -40 到 +70 °C

具有符合 NAMUR 建议 NE21 的高抗干扰性

所有部件上带保护涂层

可在大 4000 米的海报高度上使用

支持的模块类型范围较广

16×AI、8×AO HART，16×DI，16×DO etc。

标准 I/O 端子排

适用于所有 24 V 信号 AI、AO、DI、DO

冗余配置

SIMATIC ET 200SP HA，基本冗余配置

如有必要，可通过冗余配置来提高 ET 200SP HA 分布式 I/O 的可用性。可实现许多不同配置（各种冗余配置也可以组合）：

介质冗余

带 1 个接口模块的 ET 200SP HA 站连接到环型拓扑中的自动化站。该环网中的至少一个设备承担冗余管理器角色；其它设备为冗余客户机。该自动化站组态为 MRP 管理器。

如果环型拓扑终端，那么该系统中的 ET 200SP HA 站仍保持可用。

运行期间，可以执行以下功能之一：

连接和移除 ET 200SP HA 站

换 PROFINET 电缆

系统冗余

ET 200SP HA 站与冗余自动化系统相连。冗余使用的所有部件都连续运行。如果一个冗余伙伴出现故障，则通过转移主站角色或选择不同的通信路径来保持该功能。

如果一个 CPU 或一根 PROFINET 电缆出现故障，那么 ET 200SP HA 站仍在 PROFINET IO 系统中保持可用。

运行期间，可以执行以下功能之一：

连接和移除 ET 200SP HA 站

换 PROFINET 电缆

换 CPU

I/O 冗余

若要配置 I/O 冗余，需要将两个同类型的 I/O 模块并排插在一个用于实现冗余配置的端子排中（宽度：45 mm).该端子排将两个模块的过程信号连接到一个公共过程端子。优点是：

由于构成信号的互连已集成在系统中，接线工作量比连接分开的 I/O 模块要少。

模块级别的传感器和执行器冗余信号处理提高了系统可用性。

如果一个 I/O 模块或者两个 I/O 模块之一的一个通道出现故障，会有以下情况：

系统中无错误的输入保持可用。

系统中无错误的输出继续受控制。

无错误运行中的一个模块对中的一个 I/O 模块可执行以下功能之一：

固件新

换模块

当PLC处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程，如果对远程I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容，理解透PLC工作过程的这三个阶段是学习好PLC的基础。下面就对这三个阶段进行详细的分析。

  (1) 输入采样阶段

  PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。

  由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。

  (2) 程序执行阶段

  根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。

  (3) 输出刷新阶段

  在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通／断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。

 由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定。

6ES72111BE400XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111AE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111HE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72121BE400XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121AE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121HE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72141BG400XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141AG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141HG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72151BG400XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151AG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151HG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO