西门子PLC模块授权总经销商 6ES7194-4EB00-0AA0 ET 200 PRO 连接模块

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HART 系统连接： AI 8xHART HF 模拟量输入模块承担着“主站”的角色。它会接收命令，例如从 HART组态工具接收命令或作为 S7 用户程序的编程命令，将这些命令转发到智能现场设备并返回 响应。通过 S7-1500 I/O总线传送的数据记录用作 AI 8xHART HF 模拟量输入模块的接口。 这些数据记录必须由客户端创建并予以说明。 图5-2  使用 HART 时所需的系统环境 错误管理 组态/调试 24 通过现场设备的每个响应传送的两个 HART状态字节（HART 设备状态）均包含关于 HART 通 信、HART 命令和设备状态的错误信息。 此信息也会由 AI8xHART HF 模拟量输入模块进行评估，并通过 S7 诊断报警在系统中提 供。 通过 STEP 7 或 TIAPortal 在 SIMATIC 系统中组态 AI 8xHART HF 模拟量输入模块。根据实际模 拟值采集和 HART变量在模块输入地址空间中的使用情况为各个通道分配参数。 您可以为每个通道组态一台现场设备。通过这一已组态的现场设备，随后会使用S7-1500/ET 200MP 的 PDM 或 EDD 为连接的现场设备执行组态/参数分配。 也可以使用 PROFIBUS DP 及PROFINET IO 的 GSD 文件组态 AI 8xHART HF 模拟量输入模块。在这种情况下，无法对所连接现场设备进行直接组态/参数分配。 模拟量输入模块 AI 8xHART HF(6ES7531-7TF00-0AB0) 设备手册, 05/2023, A5E51346591-AA HART 功能 5.4 HART通信接口 现场设备的参数重新分配 HART 模拟量模块通常会接受现场设备的参数重新分配。只能使用组态工具分配访问权限。 对于连接到HART 模拟量模块的现场设备的参数重新分配，请执行以下操作： 1. 通过 HART 命令启动现场设备的参数分配，该命令使用SIMATIC PDM 组态工具或作为 STEP 7 用户程序中的已编程命令输入。 2. 重新组态 HART现场设备后，已连接现场设备的 HART 设备状态中的相应位会置 1（第 2 个 状态字节中）。 3. 重新组态现场设备会使 HART模拟量模块发起诊断中断“HART 组态已更改”（若启用此功 能）。请参见“诊断报警 (页50)”。该诊断中断将被视作信息而非错误，它会在大约 1 分钟 后由模拟量模块自动删除。使用手持式设备进行参数重新分配时，也会触发诊断中断（如已启用）。 5.4 数据记录 HART 通信接口 HART 命令作为外部HART 请求通过数据记录从客户端（如 PDM 或 STEP 7 用户程序）发送到所连接的现场设备。现场设备的响应通过数据记录在系统中可用。 每个通道只能由一个客户端（如 PDM）处理 HART通信。如果多个客户端处理一个通道，模 块提供的响应就无法确切地分配给每个客户端。AI 8xHART HF 模拟量输入模块不支持客户端管理。 为每个客户端/通道分配固定的数据记录： 表格 5-5  数据记录的结构 通道 0 1 2 对现场设备的请求80 82 84 数据记录编号 来自现场设备的响应 81 83 85 3 4 5 6 7 86 88 90 92 94 87 8991 93 95 相应数据记录使用“WRREC”指令传送到模块，并由模块使用“RDREC”指令读取。 传送过程中的错误由输出参数STATUS 指示。 解读请求数据记录期间的错误会在相应的响应数据记录中指示。故障请求可通过请求数据记录 读回。 模拟量输入模块AI 8xHART HF (6ES7531-7TF00-0AB0) 设备手册, 05/2023, A5E51346591-AA 25HART 功能 5.5 HART 变量 规则 SHC 序列 5.5 简介 26 •写入一个请求数据记录后，客户端必须在写入其他请求数据记录之前读取响应数据记录。 •客户端可以评估响应数据记录中的“处理状态”：如果“处理状态”指示“成功”或“出错”，则响应 数据记录会包含当前响应数据或错误显示。 •响应数据记录必须始终完全读取，因为模拟量模块在以“成功”或“出错”状态首次读取后可能 会修改该数据记录。如果响应数据记录中的处理状态指示“成功”或“出错”，该数据记录将包含当前响应数据或错 误显示。 •只有客户端已通过相应的响应数据记录读取先前写入的请求数据记录的响应后，它才能将请求数据记录写入模块。否则，来自该模块的响应将被覆盖。 • 响应帧中的 STATUS 组件（响应数据中的 HART设备状态）提供有关是否发生错误以及发 生哪些错误的信息。每个请求都根据通道特定的基准进行存储，并禁用相应的请求数据记录。无法实现相同 请求数据记录的其他写入，并且会使用 BUSY确认。 所需 HART 命令终止或完成后，将复位请求数据记录的禁用。 如果向模块发送 SHC 位已置位的 HART命令，则该通道会预留 2 秒的时间处理 HART 命令。这 意味着不会再为此通道向现场设备发送内部 HART 命令。 每次发送已置位SHC 位的 HART 命令时，模块都会为 HART 命令保留该通道 2 秒。如果检 测到针对此通道未置位 SHC 位的 HART命令，或者在上一个 HART 命令之后的 2 秒内未出现针 对该通道的其它命令，则会向现场设备循环发送命令 3 或 9 以读取此通道的HART 变量。 HART 变量 许多 HART 现场设备可提供一些额外的测量量（例如，传感器温度）。 通过激活的 HART功能，每个通道可循环读取所连接现场设备支持的*多四个 HART 变量。 HART 变量可通过 HART 命令 3（对于支持 HART版本 5 和 6 的现场设备）或命令 9（对于使用 HART 版本 7 或更高版本的现场设备）自动读取。 每个通道的这四个 HART变量始终存储在 HART 变量数据记录 121 中，并可随时读取。请参见 HART 变量数据记录 (DS 121) (页 71)部分。*多可在 AI 8xHART HF 模拟量输入模块的输入地址空间中直接组态 8 个 HART 变量。 HART变量分配给模块属性对话框中的一个通道。参数是通过参数数据记录 140 分配的（参 见“HART 映射参数的参数分配和结构 (页65)”部分）。这样便可轻松直接处理来自现场设备的 测量值，以用作自动化设备中的输入数据。 模拟量输入模块 AI 8xHART HF(6ES7531-7TF00-0AB0) 设备手册, 05/2023, A5E51346591-AA HART 功能 5.5 HART变量 评估 multiHART 区域 可通过参数分配对话框选择 multiHART 区域。 multiHART区域在输出区域（命令）中占用 1 个字节，在输入区域中占用 6 个字节（1 个确认 字节 + 5 个 HART 变量字节）。 可通过multiHART 区域读取模块中提供的所有 HART 变量。为此，必须使用输出区域中的命令 字节从模块中请求 HART 变量。命令字节用于标识请求的 HART 变量（HART 变量引用）： HART 变量引用 位 4...7： 通道编号 0...7 位0…3： 变量标识 1 = 一级 2 = 二级 3 = 三级 4 = 四级通过输入区域中的确认字节确认命令。一旦可读取使用此命令请求的 HART 变量引用，便可评 估请求的 HART 变量。 只要multiHART 区域的命令字节保持不变，模块便会持续更新相应的 HART 变量。 如果请求的 HART变量引用无效，也会相应确认。随后，相应 HART 变量变为零，质量代码以 0x37H 指示（来自模拟量模块的初始化值）。 示例：将从通道 6 读取的一级变量。 = 61 H == 61 H ? 图 5-3  命令 = 0x61 地址分配只要通过参数分配或选择相应组态的方式将 HART 变量映射到模块的输入地址空间中，便始终 会为 HART 变量额外分配 40 个字节。模拟量输入模块 AI 8xHART HF (6ES7531-7TF00-0AB0) 设备手册, 05/2023,A5E51346591-AA 27 HART 功能 5.5 HART 变量 组态 HART 变量 质量代码 *多可以为每个通道组态 4个 HART 变量 • PV（Primary Variable，一级变量） • SV（Secondary Variable，二级变量）• TV（Tertiary Variable，三级变量） • QV（Quaternary，四级变量） HART 模式激活时，AI8xHART HF 模拟量输入模块会自主地循环读取由所连接现场设备提供的 变量，并根据组态在输入地址空间中提供这些变量。 每个HART 变量都包含一个 4 字节值和一个质量代码字节。 质量代码指示相应 HART 变量的过程状态。 质量代码的基本结构 位7….6 质量 0  0：不良 0  1：不确定 1  0：良好 1  1：良好 5....21…0 子状态 根据“过程控制设备的 PROFIBUS PA 配置 文件”编码 限值 0  0：正常0  1：下限 1  0：上限 1  1：常量 AI 8xHART HF模拟量输入模块生成的质量代码符合所用现场设备的 HART 修订。 支持 HART 版本 5 和 6 的现场设备质量代码仅由响应帧（HART 命令 3）的第 1 和第 2 个状态字节（HART 设备状态）组成。 质量代码 80H 含义（过程状态）值正常 HART 响应帧第 2 个状态字节中的 以下位置位也仍然适用： • 组态已更改 • 启动（冷启动） •固定模拟量输出的当前设置 78H 84H 24H 28 值不确定 响应代码 RC8：更新错误 响应代码 RC16：访问受限 HART 响应帧第 2 个状态字节中的 以下位置位也仍然适用： • 附加的可用状态信息 • 模拟输出电流已饱和 • 二级变量超出限制• 一级变量超出范围 来自现场设备的请求被拒绝 模拟量输入模块 AI 8xHART HF (6ES7531-7TF00-0AB0)设备手册, 05/2023, A5E51346591-AA 质量代码含义（过程状态） 23H通信错误或现场设备中不存在 HART 变量37H模拟量模块的初始化值•模块启动后 •multiHART 接口操作错误后 00HS7 系统的初始化值 带有 HART 版本 7或更高版本的现场设备 质量代码由响应帧（HART 命令 9）的第 1 个状态字节（HART 设备状态）和“设备变量状 态”(DVS)构成。 质量代码含义（过程状态） 80H值正常 28H…2BH“不良” 68H…6BH“精度差” 78H…7BH“手动”或“固定”（手动控制或固定值） 88H“提供更多设备变量状态” （提供额外的状态信息） 89H“下限”“正常” 8AH“上限”“正常”8BH“更多可用的设备变量状态” （其他可用状态信息） 过程状态，由响应帧的“设备变量状 态”(DVS) 构成，并有相应的限值（见上文） 84H响应代码 RC8：更新错误 24H响应代码 RC16：访问受限来自现场设备的请求被拒绝 23H通信错误或现场设备中不存在HART 变量 37H模拟量模块的初始化值•模块启动后 •multiHART 接口操作错误后 40H或者通过命令 3 读取 00HS7系统的初始化值 29 HART 功能 5.5 HART 变量 模拟量输入模块 AI 8xHART HF(6ES7531-7TF00-0AB0) 设备手册, 05/2023, A5E51346591-AA 参数分配/寻址 6.1 简介测量类型和范围 6 模块的默认设置是当前测量类型，测量范围是 4 到 20 mA HART。如果想要使用其它测量范围，则必须使用 STEP 7 重新分配模块参数。 下表列出了测量类型和相应的测量范围。 测量类型 2-WMT 电流 （2 线制变送器）电流 4WMT （4 线制变送器） 测量范围 4 到 20 mA HART 4 到 20 mA 模拟值表示 4 到20 mA HART 4 到 20 mA 0 到 20 mA ±20 mA 禁用 请参见附录电流测量范围内模拟值的表示 (页 82)。 有关输入范围、上溢、下冲范围等表格，请参见附录“输入范围表示 (页 81)”。 6.2 参数 AI8xHART HF 的参数 AI 8xHART HF 可用于 STEP 7 (TIA Portal) V17 和 V18 +HSP 0383。此时，STEP 7 (TIA Portal) 将在组态过程中检查所组态属性的真实性。 也可通过GSD 文件和其他供应商的组态软件分配模块参数。完成组态加载后，模块将 检查所组态属性的有效性。 在 STEP 7中指定模块参数时，可使用不同的参数来设置模块属性。下表列出了可组态的参 数。可组态参数的有效范围取决于组态的类型。可进行以下组态： •使用 S7-1500 CPU 进行统一操作 • 在 ET 200MP 系统中 PROFINET IO 上进行分布式操作 •在 ET 200MP 系统中的 PROFIBUS DP 上进行分布式操作 在用户程序中指定参数时，使用 WRREC指令通过数据记录将参数传送到模块；请参见“参数分 配 (页 60)”部分。