F功能卡件的故障判断及处理

F功能卡件的故障判断及处理

罗嗣哲西门子过程自动izhe.luo@SIMATICSIS介绍S7F/FHSystems中安全功能的原理功能安全主要是通过软件中的安全功能实现的。发生危险事件时，始终由S7F/FHSystems执行安全功能：以使系统处于安全状态或使系统保持安全状态安全功能主要包含在以下组件中：

1.故障安全CPU(F-CPU)中的安全相关的用户程序（安全程序）2.故障安全输入和输出(F-I/O)F-I/O可以确保对现场信息（例如温度和等级监视）的安全处理。它们具有安全处理所需的所有硬件和软件组件，符合要求的安全等级。您只需要对用户安全功能进行编程。可以通过用户安全功能或故障响应功能提供该过程的安全功能。如果发生故障并且F系统无法再执行其实际用户安全功能，则其将执行故障响应功能。F系统的基本构成F卡件的基本类型F卡件故障诊断使用LED灯的显示进行诊断F-SM通过SFLED灯（组故障LED）指示故障。当F-SM生成诊断消息时，SFLED将点亮。只要未确认已清除的故障，SFLED灯就会闪烁。当所有故障都被消除并确认后，该LED才会熄灭。发生模块故障后，SFLED将闪烁，直到确认了钝化操作。F卡件常见故障分析及处理办法诊断消息问题的可能原因纠正措施无外部辅助电压缺少模块电源电压L+连接电源电压L+未分配模块参数没有参数传输至模块连接电源电压L+模块参数不正确传输至模块的参数错误分配新的模块参数通信错误

CPU和模块之间存在通信错误。例如，连接了有故障的PROFIBUS或电磁干扰超出了限制。检查PROFIBUS连接消除干扰模块的内部电源电压发生故障L+电源电压发生内部故障更换模块EPROM错误RAM错误模块有故障更换模块处理器故障电磁干扰超出限制消除干扰，关闭电源，然后再将其打开

CRC签名错误

在CPU和模块之间通信时发生CRC签名错误。例如，由于电磁干扰过大、状态标记监视错误期间发生故障或者标准程序访问F-SM。消除干扰I/O卡件及系统故障预防想要进行I/O卡件故障的预防，还要落实系统故障预防维护工作。具体来讲，就是通过机组大修的机会进行系统的全面性预防维护，以便通过掌握机组的运行状态进行故障隐患的而消除。为此，在机组大修期间，需要做好控制器、I/O卡件、电源和服务器的冗余测试，并且做好卡件内部的清灰工作。其次，需要做好设备供电线路的检测，以确保线路具有足够的供电能力。再者，需要做好系统接地检测，即做好对地电阻、端子和接地电阻的测试，并确保系统接地电阻小于2欧姆，此外在设备检修前，需要做好软件数据的有效备份，以实现系统数据的可靠保存。SISOS没有客户机/服务器结构(只有扁平结构)100PO(通过PO授权升级)SIMATICCPU410

SIMATICSISCompact特性紧凑型SIS没有“DCS开销”

专用的SIS硬件和工程软件限制:每个I/O机架最多2个标准模块对于不同的使用案例可提供4个预组态订货包单个基本包(没有HMI)冗余基本包单个扩展包冗余扩展包主要优势入门级SIS具有吸引力的价格，应用在中小型项目，主要应用在火气监控系统和锅炉燃烧器管理系统

SISES没有SFC没有批处理,没有路径控制包含了F系统SISESSISOSSISOSMODBUS/TCPS7-410SISBundle工业以太网,工厂总线ET200M

FmodulesMax.2Std.mod.ET200iSP

Zone1S7-410SIS基于CPU410E，有自己的订货号新的4MB系统扩展卡(如同414H)最多2KBI/O数据(1000I/Os)每个I/O机架最多2个标准模块ESSingle

StationSISPCS7I/O硬件产品介绍

罗嗣哲西门子过程自动izhe.luo@PCS7硬件介绍ControllerAS410HI/OStationET200SPHAI/OStationET200PASMARTAS410系列

---DCS专用控制器

最高的处理性能450MHz,多核处理器位处理速度7.5ns，与417H性能一致高可靠性标配G3防腐涂层ConformalCoating宽温范围-(0..70ᵒC)经典传承基于经过市场验证的S7-400架构设计统一的家族式外观风格和尺寸性能对比CPU410H

CPU410Smart

410EPCS7过程对象100-

2600PO固定800PO固定200PO工作内存(代码/数据)32MB8MB4MB过程区域DP:6k字节PN:8k字节DP:1.5k字节PN:1.5k字节DP:1.5k字节PN:1.5k字节F安全程序支持X支持SOE功能支持支持支持DP从站数量964896PNIO设备数量25048250CPU410-5H

灵活扩展，适用于所有场合CPU410Smart

中小型常规应用场合CPU410E

小型应用场合，复杂控制要求410家族产品共同特点最优的存储容量以及通讯性能集成高容量存储容量48M，无需外配存储卡集成2对以太网通讯口，无需外配以太网模块CPU性能对比

CPU410-5HCPU410smart410ECPU412-5HCPU414-5HCPU416-5HCPU417-5H概述

固件版本V8.1V8.1V8.1V6.0V6.0V6.0V6.0工程软件PCS7PCS7PCS7PCS7/Step7PCS7/Step7PCS7/Step7PCS7/Step7防护涂层G3G3G3----存储空间

工作内存（程序）16MB4MB2MB512kB2MB6MB16MB工作内存（数据）16MB4MB2MB512kB2MB10MB16MB装载内存（集成）48MB48MB48MB512kB512kB1

MB1

MB处理性能

CPU处理速度450MHz450MHz450MHz

位/字/整数运算7.5ns7.5ns7.5ns31.25ns18.75ns12.5ns7.5ns浮点运算15.0ns15.0ns15.0ns62.5ns37.5ns25.0ns15.0nsPCS7过程对象最大2600PO800PO200PO约30PO约350PO约1200PO约2000POS7连接数量120120120486496120

ET200PA

SMART

---基于ProfibusDP总线的DCS专用I/O模块基于市场要求，面向过程控制系统的全新IO模块设计全新的16-AI模块，具有成本优势在使用中具有显著的高性价比特点基于ET200M中的高性能模块开发理念，尺寸和安装方式相同每个模块都有一款包含保护涂层的版本，同时具有常规版本可以与常规模块混合使用ET200PASMARTI/O介绍ET200PASMART分布式I/O设备为模块化I/O设备，防护等级为IP20。ET200PASMART具有S7-300自动化系统的技术设置，由IM650接口模块和专用的ET200PASMARTI/O模块组成。除了ET200PASMARTI/O模块，ET200PASMART中还能运行标准I/O模块、HART模拟量模块和S7-300系列模块专用的FM和CP模块，前提是这些模块允许在PCS7中使用。可以将ET200PASMART配置为带有装配导轨和相应的有源总线模块。ET200PASMART只能与S7-400PACPU的DP主站进行通信：●固件版本不低于8.1的CPU410-5H●自固件版本不低于8.1的CPU410SMART只能配合使用PCS7V8.1或更高版本来对ET200PASMART站进行组态。ET200PASMART可支持的标准I/O

AI-300

AI2x0/4to20mAHARTEx6ES7331-7TB00-0AB0AI2x0/4to20mAHARTEx6ES7331-7TB10-0AB0AI2/12...14Bit;6ES7331-7KB02-0AB0AI4x0/4to20mA15bitsEx6ES7331-7RD00-0AB0AI6xTC16bits6ES7331-7PE10-0AB0AI8/12...14Bit6ES7331-7KF02-0AB0AI8x16bits6ES7331-7NF10-0AB0AI8x16BitHART6ES7331-7TF01-0AB0AI8xTC/4xRTD15bitsEx6ES7331-7SF00-0AB0AO-300

AO2x0/4to20mAHARTEx6ES7332-5TB00-0AB0AO2x0/4to20mAHARTEx6ES7332-5TB10-0AB0AO2/12Bit,6ES7332-5HB01-0AB0AO4x0/4to20mA15bitsEx6ES7332-5RD00-0AB0AO4/12bits6ES7332-5HD01-0AB0AO4/16bits6ES7332-7ND02-0AB0AO8x16BitHART6ES7332-8TF01-0AB0DI-300

DI16120VAC/230VAC6ES7321-1FH00-0AA0DI16xDC24-125V,Alarm6ES7321-7EH00-0AB0DI1648-125VDC6ES7321-1CH20-0AA0DI16xNAMUR6ES7321-7TH00-0AB0DI1624/48VUC6ES7321-1CH00-0AA032DI120VAC6ES7321-1EL00-0AA0DI4xNamur,Ex6ES7321-7RD00-0AB0DI8x120VAC/230VAC6ES7321-1FF10-0AA0DI8120V...230VAC6ES7321-1FF01-0AA0DO-300

DO16120VAC/230VAC/1A6ES7322-1FH00-0AA0DO16REL24VDC/2A,120V/2A,230V/2A6ES7322-1HH01-0AA0DO1624/48VUC6ES7322-5GH00-0AB0DO32120-230VAC/1A6ES7322-1FL00-0AA0DO4x15VDC/20MaEx6ES7322-5RD00-0AB0DO4x24VDC/10mAEx6ES7322-5SD00-0AB0DO8xACISO6ES7322-5FF00-0AB0DO8120...230VAC/1A6ES7322-1FF01-0AA0DO8xDC24V/0.5A6ES7322-8BF00-0AB0DO8x24V/2A6ES7322-1BF01-0AA0DO8x48-125VDC/1.5A6ES7322-1CF00-0AA0DO8xrelay24VDC/2A,230VAC/2A6ES7322-1HF01-0AA0DO8xREL,230VAC/8A6ES7322-1HF10-0AA0DO8xrelay24VDC/5A,230VAC/5A6ES7322-5HF00-0AB0DI/DO-300

DI8/DO8xDC24V/0,5A6ES7323-1BH01-0AA0CP-300

CP34120mATTY6ES7341-1BH02-0AE0CP341RS232C6ES7341-1AH02-0AE0CP341RS422/4856ES7341-1CH02-0AE0FM-300

FM350-1Countermodule6ES7350-1AH03-0AE015SIMATICET200SPHA尺寸高203mm;深163mm最多32通道，22,5mm宽每个PN站点56IO模块DCS市场上最小尺寸的高性能IO模块高可用性冗余24V供电接口

冗余的PN接口模块冗余IO模块不同的模块类型16xAI/8xAOHART,

16xDI,16xDO,…为现场安装设计可安装到防爆2区工作温度范围-40º到+70ºC防护涂层符合NE21标准可用于海拔4,000米易设计、安装、维护统一的IO端子盒，针对所有IO模块简单快速布线快插方式的端子盒PROFINET是实现数字化的杠杆

描述符号最高的可用性不需要额外的硬件可扩展的冗余CPU410-5HSingleDeviceCPU410-5H,red.SingleDevice(S2)CPU410-5H,red.SingleDevice(S2)Red.Device(R1)Y-Switch电气环冗余与系统冗余合并最多50个设备;网络重构时间最多200ms说明：在环内的所有设备必须支持MRP单个PN口组态成系统冗余(S2)单个PROFINET接口最多接250个设备1说明：所有设备必须支持S2不是系统冗余

单个PROFINET接口最多接250个设备1冗余PROFINET组态(R1)使用冗余和单个PROFINET接口1最多接64个设备2说明：所有设备通过使用Y-Switch支持R1或S2

SingleDeviceCPU410-5HDI16xNAMUR6DL1131-6TH00-0PH116点数字量输入8.2V16路现场设备供电，提供线路短路保护适用于NAMUR传感器，以及

转换触点IEC60947‑5‑6,传感器以及转换触点含或不含10kΩ,NAMUR2线制传感器支持I/O冗余(使用M1型接线端子)通道智能诊断(现场设备供电,接地短路,断线检测，转换触点故障)1500VDC/1min隔离测试16点数字量输入24VDC16路现场设备供电500mA，每个通道均支持线路短路保护适用于现场开关以及2/3线制传感器(IEC61131-2,type1and3)断电按钮(现场设备供电)支持I/O冗余(使用M1型接线端子)通道智能诊断(现场设备供电,接地短路,断线检测)1ms精度时间戳（SOE）1500VDC/1min隔离测试ET200SPHAI/O模块

…数字量输入DI16x24VDC6DL1131-6BH00-0PH1DI32x24VDC6DL1131-6BL00-0PH132点数字量输入24VDC32路现场设备供电20mA，支持

短路保护(使用P0型接线端子)适用于现场开关以及2/3线制传感器(IEC61131-2,type1and3)通道智能诊断（断线检测）1500VDC/1min隔离测试DI8x24..125VDC6DL1131-6DF00-0PK08点数字量输入24Vto125VDC适用于现场开关以及2/3/4线制传感器(IEC61131-2,type1and3)1ms精度时间戳（SOE）通道智能诊断（断线检测）容许回路间电势差300VDC/250VAC3500VDC/1min隔离测试DI8x120..230VAC6DL1131-6GF00-0PK08点数字量输入120V/230VAC(47-63Hz)适用于现场开关以及2线制传感器(IEC61131-2,type3)容许回路间电势差120VAC，以及最大230VAC在同相位上4200VDC/1min隔离测试Components1/9RQ4x24..230VAC/5ACO**)6DL1132-6HD50-0PK04点电气隔离的继电器输出(NO/NC)继电器触点回路5A，24V..120VDC/24..230VAC适用于电磁阀、直流接触器及指示灯断电按钮(输出)可组态的替代值4200VDC/1min隔离测试16点数字量输出24VDC16路零位端子供现场设备接线回路输出电流0.5A，模块最大输出电流8A适用于电磁阀、直流接触器及指示灯断电按钮(输出)支持I/O冗余(使用M1型接线端子)线路短路保护，过载保护通道智能诊断(现场设断线检测，对L+及零位短路)可组态的替代值1500VDC/1min隔离测试ET200SPHAI/O模块

…数字量输出DQ16x24VDC/0,5A

6DL1132-6BH00-0PH1DQ32x24VDC/0,5A6DL1132-6BL00-0PH132点数字量输出24VDC32路零位端子供现场设备接线(使用N0型接线端子)回路输出电流0.5A，模块最大输出电流10A适用于电磁阀、直流接触器及指示灯断电按钮(输出)线路短路保护，过载保护通道智能诊断(零位短路)可组态的替代值1500VDC/1min隔离测试**)noIECEx/ATEXcertificates,operationupto3,000mabovesealevelComponents2/916模拟量/数字量混合输入(每供电可分别组态)16数字量输出24V/负载电流500mA，支持线路短路保护0..10mA,0..20mA,4..20mA,4..20mAwithHART适用于数字量开关以及2线制传感器(IEC61131-2,type1and3)适用于2线制传感器以及4线制传感器(公用零位)满足NAMURNE43*)标准的信号故障等级8点计数器，高达5kHz/32位以及频率测量0,1至5kHz*)16路并行的A/D转换模块,高达16位分辨率16路并行的HART调制解调器，最高可达64个HART变量断电按钮(现场设备供电)支持I/O冗余(使用M1型接线端子)通道智能诊断(现场设备供电，零位短路，传感器给模拟量输入供电的短路保护、断线，信号上溢/下溢)1ms精度时间戳（SOE）1500VDC/1min隔离测试AI-DI16x/DQ16x24VDCHART6DL1133-6EW00-0PH1AI16xTC/8xRTD6DL1134-6JH00-0PH116点热电偶输入/8D点RTD热电阻输入(每通道可分别设置)可测量电阻值及2-,3-,4-线制RTD值，16位分辨率可测量热电偶B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U,16位分辨率高分辨率温度值,24位分辨率*)支持I/O冗余(使用M1型接线端子)温度补偿接线端子通道智能诊断(断线，信号上溢/下溢)通道间共模电压75VDC/60VAC1500VDC/1min隔离测试16点模拟量输入0..10mA,0..20mA,4..20mA,4..20mAwithHART16路传感器供电500mA,带短路保护适用于2线制传感器以及4线制传感器(公用零位)满足NAMURNE43*)标准的信号故障等级16路并行的A/D转换模块,高达16位分辨率16路并行的HART调制解调器用multiHART使用过程值最高可达64个HART变量断电按钮(传感器供电)支持I/O冗余(使用M1型接线端子)通道智能诊断(传感器供电，零位短路，断线，传感器给模拟量输入供电的短路保护、信号上溢/下溢)1500VDC/1min隔离测试ET200SPHAI/Omodules

…模拟量输入及输出AI16xIHART

6DL1134-6TH00-0PH1AQ8xIHART6DL1135-6TF00-0PH18点模拟量输出

0..10mA/0..20mA/4..20mA/4..20mAwithHART适用于2-线制模拟量现场设备8路并行的A/D转换模块,高达16位分辨率用multiHART使用过程值最高可达32个HART变量支持I/O冗余(使用M1型接线端子)输出防对地短路保护通道智能诊断(对地短路保护，断线)1500VDC/1min隔离测试Components3/9New!New!New!*)工程环境PCS7V9.0SP2UpdateCollection01(08/19),

请升级至FWV1.1(SiemensIndustryOnlineSupport)New!总结CPU410-5H

灵活扩展，适用于所有场合CPU410Smart

中小型常规应用场合CPU410E

小型应用场合，复杂控制要求410控制器CompactSIS

基于410E应用于小型SIS项目ET200SPHAET200PASMARTI/OProfibus–DP接口，支持冗余全系列支持IO冗余支持防腐涂层，可选件支持ModbusRTU模块ET200SPHAProfinet接口，支持冗余，可选光纤接口IO模块尺寸小巧，22.5mm宽温性能，-40℃

至+70℃高海拔应用，4000米支持IO冗余，无需MTA标配防腐涂