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使用 SIMATIC S7-1500 组态故障安全系统
故障安全自动化系统
故障安全自动化系统（F 系统）用于具有较高安全要求的系统。F 系统用于控制过程，确
保中断后这些过程可立即处于安全状态。也就是说，F 系统用于控制过程，在这些过程中
发生即时中断不会危害人身或环境。
安全集成
安全集成是西门子自动化和驱动技术的安全理念所在。
针对安全系统，均采用久经验证的自动化技术与产品，例如这种情况下的 SIMATIC S7-
1500。安全集成包括完整的安全序列、各种传感器、执行器和故障安全模块以及控制
器，通过标准现场总线进行安全相关的通信。除了其实际功能外，驱动器和控制器还处理
安全任务。
带有 S7-1500 和 ET 200MP 的 SIMATIC Safety F 系统
下图显示了一个带有 S7-1500、ET 200MP 和 PROFINET IO 的 SIMATIC Safety F 系统
示例。
在 S7-1500/ET 200MP 组态中，故障安全 I/O 模块和非故障安全 I/O 模块可混合使用。
故障安全 IO 控制器 (F-CPU) 与：
● 故障安全模块交换安全相关数据
● 非故障安全模块交换非安全相关数据
图 3-12 故障安全自动化系统 SIMAT
故障安全 I/O 模块 S7-1500/ET 200MP
以下故障安全 I/O 模块可用于 S7-1500/ET 200MP：
● 故障安全数字量输入模块检测安全相关传感器的信号状态，并将相应的安全帧发送到
F-CPU。
● 故障安全数字量输出模块可控制安全相关任务中的执行器。
带有故障安全 I/O 模块的 ET 200MP 组态示例
硬件和软件要求
使用 S7-1500/ET 200MP 故障安全 I/O 模块：
● 在 S7-1500 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本为 V1.7 及以上版本
● 在分布式 ET 200MP 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本 V1.5 及以上版本，且所有 FCPU 均可在 TIA Portal 的硬件目录中选择
在 ET 200MP 中，故障安全 I/O 支持以下接口模块：
● IM 155-5 PN ST，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 PN HF，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 DP ST，固件版本 V3.0.0 及以上版本
要组态和编程故障安全 I/O 模块 S7-1500/ET 200MP ，则需：
● STEP 7 (TIA Portal) V13 SP1 及以上版本
● 可选包 STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 + HSP0086 及以上版本
仅在安全模式下使用
在安全模式下，只能使用故障安全 I/O 模块 S7-1500/ET 200MP 。这些模块不能用于非
故障安全模式（即，标准模式）中。
可达到的安全级别
故障安全 I/O 模块中集成有各种安全功能，可用于安全模式。
可以达到下表中的安全级别：
● 在 STEP 7 中，对各种安全功能进行相应的参数设置
● 具有故障安全和非故障安全 I/O 模块的特定组合
● 按特定方式对传感器和执行器进行排列和接线
表格 3- 1 安全模式下， S7-1500/ET 200MP 可达到的安全等级
安全模式下的安全级别
基于 IEC 61508:2010 基于 ISO 13849-1:2015
SIL3 Cat.3 (PL) Performance Level d
SIL3 Cat.4 (PL) Performance Level e
6ES7505-0RA00-0AB0
配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：
可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线
S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整
数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
S7-200plc与力控组态软件通讯控制电机启停：
力控组态如下：
PLC内部程序如下：
系统运行正常