S7-1500替代S7-300全解析系列二
一
概 述
接上篇,延續經典、舍我誰——S7-1500替代S7-300全解析系列一
這一次為大家帶來S7-300/ET200M/ET200S
到 S7-1500/ET200MP/ET200SP硬件方面的替代第二部分:
通信模塊和故障安全。
二
通 信 模 塊
S7-300/ET200M、ET200S系列有很多種通信模塊,包括常用的PROFIBUS模塊、以太網模塊、串口模塊,以及用的較少的AS-i模塊、IO-Link模塊等,基本上都可以在S7-1500系列中找到對應模塊,下面我們來盤點一下通信模塊的替代關系。
PROFIBUS模塊:
S7-300系列主要有CP342-5模塊,可以作為PROFIBUS DP主站、從站或者實現PROFIBUS S7通信,而S7-1500有CM1542-5和CP1542-5兩種PROFIBUS模塊,都可以實現上述功能。區別是作為PROFIBUS DP主站,CM1542-5可以連接最多125個從站,CP1542-5可以連接最多32個從站。可以根據這個指標選擇替代模塊。如果必須使用CP342-5的PROFIBUS FDL協議,那需要選擇CM1542-5。
ET200S系列有CPU使用的DP主站模塊,可以使用ET200SP系列CPU使用的CM DP完*替代。
以上替代關系總結見下表1和表2:

以太網模塊:
S7-300系列主要有CP343-1 Lean、CP343-1、CP343-1 Advanced三種模塊,如果只是用作常規的PROFINET IO通信、S7通信、HMI通信、開放式用戶通信(不包括 ISO、FETCH/WRITE服務)、Web等,可以使用CM1542-1*美替代。如果使用開放式用戶通信中的 ISO通信、FETCH/WRITE服務,需要使用CP 1543-1替代。如果需要同時使用CP343-1 Advanced的兩個網口,并且使用部分IT功能,建議使用CM1542-1搭配CP1543-1或者兩個CP1543-1替代,這塊協議眾多,這里就不展開介紹了,替代前需要仔細檢查,必要時聯系西門子幫助確認功能能否替代。
以上替代關系總結見表3:

串口模塊:
S7-300/ET200M系列有CP340與CP341,并且各自包含RS232、RS422/485、TTY電流環模塊,除了較少使用的TTY電流環模塊以外,其他的都可以使用S7-1500/ET200MP系列的串口模塊*美替代,并且CP341用于Modbus通信的硬件狗(dongle)到了S7-1500時代就不需要了。
ET200S 系列有兩個串口模塊1SI 3964(R)/ASCII、1SI Modbus/USS都可以使用ET200SP系列的CM PtP*美替代。
以上替代關系總結見下表4和表5:

AS-i模塊:
S7-300/ET200M系列有兩個用于AS-i的主站模塊CP343-2與CP343-2P,目前S7-1500/ET200MP系列沒有對應的替代產品,可以使用ET200SP系列的CM AS-i Master ST模塊配合適當的接口模塊實現功能性替代。
IO-Link模塊:
ET200S 系列有兩個IO-Link主站模塊4SI IO-Link與4SI SIRIUS,現在可以使用ET200SP系列的CM 4×IO-Link替代。
以上替代關系總結見表6:

軟冗余:
S7-300系列支持軟冗余,兩個CPU通過集成MPI口或者各自增加CP模塊實現冗余的連接,然后再通過編程實現,DP從站需要使用冗余的IM153-2接口模塊。到了S7-1500時代,S7-1500R/H系列的CPU,能夠更簡單的實現冗余功能,不需要增加特殊的模塊,也不需要專門的編程,就可以實現冗余PROFINET通信。
三
故 障 安 全
S7-300/ET200M、ET200S系列有很多種故障安全模塊,包括F-DI模塊、F-DO模塊、F-AI模塊、F-RO模塊等,基本上都可以在S7-1500系列中找到對應模塊,下面我們來盤點一下故障安全模塊的替代關系。
F-DI模塊:
S7-300/ET200M系列的F-DI 24×DC24V,支持最多24路單通道或最多12路雙通道輸入,替代產品為S7-1500/ET200MP系列的F-DI 16×24VDC,支持最多16路單通道、8路雙通道輸入,支持的點數下降導致需要重新計算替代模塊個數,但是功能替代是沒有任何問題的。
ET200S系列的EM 4/8 F-DI DC24V,支持最多8路單通道或最多4路雙通道輸入,可以由ET200SP系列的F-DI 8×24VDC HF完*替代。
以上替代關系總結見表7和表8:

F-DO模塊:
S7-300/ET200M系列有兩種模塊:F-DO 8×DC24V/2A PM與F-DO 10×DC24V/2A PP,分別支持最多8路2A的PM輸出與10路2A的PP輸出。替代產品為S7-1500/ET200MP系列的F-DQ 8×24VDC/2A PPM,支持最多8路2A的PM輸出或者PP輸出,功能替代上面兩種模塊沒有任何問題,只是如果替代F-DO 10×DC24V/2A PP需要重新計算替代模塊個數。
ET200S系列的EM 4 F-DO DC24V/2A,支持最多4路2A的PM輸出,可以使用ET200SP系列的F-DQ 4×24VDC/2A PM HF完*替代。
以上替代關系總結見表9和表10:

F-AI模塊:
S7-300/ET200M系列主要有一種模塊,F-AI 6×0/4-20 mA HART,支持最多6路單通道或最多3路雙通道輸入電流信號,并且支持HART通信。目前S7-1500/ET200MP系列沒有F-AI模塊,預計2023年會發布一款F-AI模塊,目前可以使用ET200SP系列的F-AI 4×I 0(4)..20mA 2-/4-wire HF配合適當的接口模塊功能性替代,但是該模塊無法實現HART通信。
F-RO模塊:
ET200S系列有一種模塊,EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A,支持最多1路繼電器輸出,該模塊需要連接來自F-DQ的信號輸入,可以使用ET200SP系列的F-RQ 1×24VDC/24..230VAC/5A美替代。
以上替代關系總結見表11:

F-PM-E模塊:
ET200S系列有兩種模塊,PM-E F pm DC24V與PM-E F pp DC24V,前一個模塊作為10A電源同時可以控制兩個PM輸出,一個繼電器輸出,后一個模塊作為10A電源同時控制一個繼電器輸出,可以使用ET200SP系列的F-PM-E 24VDC/8A PPM ST替代,不過后者作為8A電源同時控制一個PM/PP輸出,不夠的輸出點需要其他輸出模塊補充,電源需要重新計算。
以上替代關系總結見表12:

F-DIO模塊:
ET200S系列有一種模塊,EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V,ET200SP系列沒有對應模塊,可以用F-DI 8×24VDC HF和F-DQ 4×24VDC/2A PM HF組合替代。