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Habilitación y configuración de módulos de E/S de seguridad ET 200SP HA en HW Config de SIMATIC PCS 7

Los módulos de E/S de seguridad SIMATIC ET 200SP HA no aparecerán en el catálogo de HW Config de STEP 7 hasta que se instale el paquete de ingeniería S7 F Systems y los paquetes de actualización de hardware (HUP) correspondientes. La instalación de actualizaciones estándar de PCS 7 o paquetes de mantenimiento (maintenance collections) no es suficiente; los módulos de seguridad—como F-DI 16x24VDC, F-DO 10x24VDC/2A y F-AI 8xI—requieren S7 F Systems V6.4 o superior, un firmware de CPU compatible y revisiones específicas del módulo de interfaz. Una vez cumplidos los requisitos previos y actualizado el catálogo de hardware, los ingenieros deben activar la capacidad de seguridad de la CPU y asignar las direcciones PROFIsafe para configurar las E/S distribuidas de seguridad.

Índice de contenidos

Requisitos previos y matriz de compatibilidad de hardware y software

La ingeniería de módulos de E/S distribuidas de seguridad en la plataforma SIMATIC ET 200SP HA requiere el estricto cumplimiento de la matriz de compatibilidad de seguridad de Siemens en cuanto a revisiones de hardware, software de sistema y complementos de ingeniería:

  • Módulos de E/S de seguridad:
  • 6DL1136-6BA00-0PH1 (F-DI 16x24VDC HA)
  • 6DL1136-6DA00-0PH1 (F-DO 10x24VDC/2A PP HA)
  • 6DL1136-6AA00-0PH1 (F-AI 8xI 2-/4-wire HART HA)
  • Requisitos del módulo de interfaz: IM 155-6 PN HA (firmware V1.2 o superior).
  • Requisitos del hardware del controlador:
  • SIMATIC CPU 410-5H / CPU 410E (firmware V8.2 o superior).
  • SIMATIC CPU 41x-5H PN/DP (firmware V6.0 o superior).
  • Requisitos previos de software:
  • SIMATIC PCS 7 V9.0 SP3 + HUP (Hardware Upgrade Package) o PCS 7 V9.1 (o superior).
  • S7 F Systems V6.4 (o superior) instalado en la Estación de ingeniería (ES).
  • STEP 7 V5.6 SP2 HF6 (o superior) y CFC V9.0 SP5 Upd2 (o superior) si se opera fuera de instalaciones integradas de PCS 7.

Causas raíz de la ausencia de módulos de seguridad en el catálogo de hardware

Cuando un ingeniero abre HW Config en PCS 7 V9.0 SP3 y expande el rack de ET 200SP HA, aparecen los módulos de E/S estándar (DI, DO, AI, AQ), pero las subcarpetas de seguridad están completamente ausentes. Esto ocurre debido a:

  1. Falta del paquete opcional S7 F Systems: Los medios de instalación estándar de PCS 7 no instalan automáticamente S7 F Systems. S7 F Systems es un complemento de ingeniería opcional con licencia independiente que requiere su propio proceso de instalación.
  2. Falta del paquete de actualización de hardware (HUP) para módulos F: La versión base de PCS 7 V9.0 SP3 es anterior al lanzamiento comercial de los módulos F específicos de ET 200SP HA. Incluso con S7 F Systems instalado, los perfiles de catálogo XML específicos para los módulos 6DL1136 deben importarse mediante el HUP dedicado.
  3. Paquete de configuración F no instalado: El S7 F Configuration Pack (que proporciona los diálogos de parámetros de seguridad para HW Config) falta, está dañado o es una versión anterior que no reconoce los perfiles de ET 200SP HA.

Procedimiento paso a paso para la instalación e integración en el catálogo

Siga este procedimiento para instalar los componentes de software requeridos y actualizar el catálogo de hardware:

Paso 1: Instalar el software de ingeniería S7 F Systems

  1. Obtenga los medios de instalación para S7 F Systems V6.4 (o la versión correspondiente a su versión de PCS 7).
  2. Cierre todas las aplicaciones de ingeniería, incluyendo SIMATIC Manager y HW Config.
  3. Ejecute Setup.exe desde los medios de S7 F Systems como administrador.
  4. Complete la instalación y verifique que la clave de licencia de S7 F Systems Engineering se transfiera a la unidad local mediante Automation License Manager (ALM).

Paso 2: Descargar e instalar el HUP de módulos F para ET 200SP HA

  1. Descargue el HUP oficial de Siemens para módulos de seguridad ET 200SP HA desde el portal de Siemens Industry Online Support (SIOS).
  2. Extraiga el archivo y ejecute el instalador, o abra HW Config y seleccione Opciones -> Instalar actualizaciones de hardware (Options -> Install Hardware Updates).
  3. Busque la carpeta del HUP extraída, seleccione los módulos F de ET 200SP HA y haga clic en Instalar (Install).
  4. En HW Config, seleccione Opciones -> Actualizar catálogo (Options -> Update Catalog) para actualizar el índice de hardware.

Paso 3: Verificar la aparición en el catálogo

  1. En HW Config, abra la ventana del catálogo de hardware (Ver -> Catálogo / View -> Catalog).
  2. Navegue a:
    * PROFINET IO -> I/O -> ET 200SP HA -> IM 155-6 PN HA... -> Modules -> F-DI / F-DO / F-AI
  3. Verifique que los números de referencia 6DL1136-6BA00-0PH1, 6DL1136-6DA00-0PH1 y 6DL1136-6AA00-0PH1 se puedan seleccionar.

Habilitación de las capacidades de seguridad en las propiedades de la CPU

Antes de poder insertar los módulos de seguridad en la estación de E/S distribuida, la CPU debe configurarse para procesar la lógica relacionada con la seguridad:

  1. En HW Config, haga doble clic en la CPU 410-5H o CPU 41x-5H para abrir su cuadro de diálogo de Propiedades.
  2. Seleccione la pestaña Protección (Protection).
  3. Establezca el nivel de protección en Nivel 1, 2 o 3 (Level 1, 2, or 3) y establezca la contraseña del programa de seguridad (Safety Program Password).
  4. Seleccione la pestaña Parámetros F o Seguridad (F-Parameters / Safety) y verifique que la casilla "La CPU puede ejecutar funciones relacionadas con la seguridad" ("CPU can execute safety-related functions") esté habilitada.
  5. Defina el tiempo de ciclo del programa de seguridad y asegúrese de que esté reservado un rango de bloques de datos de seguridad dedicado.
  6. Haga clic en Aceptar (OK).

Asignación de direcciones PROFIsafe y parametrización de módulos

Cada módulo de seguridad requiere una identidad de red única y verificada:

  1. Insertar módulo: Arrastre el módulo F deseado (por ejemplo, F-DI 16x24VDC HA) a un slot disponible en el módulo base (carrier module) de ET 200SP HA.
  2. Configurar parámetros:
    * Haga doble clic en el módulo para abrir sus Propiedades.
    * En Parámetros (Parameters), seleccione la evaluación de sensores (evaluación 1oo1 o 1oo2), los tiempos de discrepancia y el diagnóstico de canales (detección de cortocircuito y rotura de cable).
  3. Verificar la dirección de destino PROFIsafe:
    * Seleccione la pestaña PROFIsafe.
    * Anote el valor F_Dest_Add (dirección de destino PROFIsafe). Cada módulo de seguridad en todo el multiproyecto debe poseer un F_Dest_Add único a nivel global.
  4. Asignar la dirección PROFIsafe en línea:
    * Seleccione el módulo en HW Config.
    * Seleccione PLC -> Asignar dirección PROFIsafe (PLC -> Assign PROFIsafe Address).
    * Siga las indicaciones para verificar la identificación física por LED en el módulo terminal y confirmar la asignación de la dirección.

Verificación

Confirme la integración adecuada del sistema y la ejecución del código de seguridad:

  1. Compilación de la configuración de hardware: En HW Config, haga clic en Guardar y compilar (Save and Compile). Verifique que no se produzcan errores y que los parámetros del sistema F se compilen correctamente.
  2. Creación del diagrama CFC de seguridad:
    * En SIMATIC Manager, cree un nuevo diagrama CFC.
    * Inserte bloques de controladores de canal de seguridad desde la librería S7 F Systems Lib (por ejemplo, F_CH_DI, F_CH_AI, F_CH_DO).
    * Interconecte el pin VALUE del controlador de canal con la dirección de hardware del módulo F configurado.
  3. Compilación del programa de seguridad:
    * En CFC, seleccione Diagramas -> Compilar -> Diagrama como programa (Charts -> Compile -> Chart as Program).
    * Asegúrese de que el compilador de seguridad se ejecute y genere el grupo de ejecución de seguridad (F_GLOBDB).
    * Verifique que el programa de seguridad se compile con 0 errores.

Limitaciones y precauciones operativas

  • Distinción de licencias: S7 F Systems requiere tanto una licencia de software de ingeniería (S7 F Systems Engineering) en la ES como una licencia de tiempo de ejecución para la estación de automatización (S7 F Systems Runtime) para cada CPU que ejecute código de seguridad.
  • Nunca mezcle controladores estándar y de seguridad: Nunca conecte bloques de controladores de canales de proceso estándar (Pcs7DiIn, Pcs7AnIn) a direcciones de E/S de seguridad. Los canales de seguridad requieren estrictamente bloques de controladores certificados F_CH_*.
  • Compatibilidad de bases de terminales: Los módulos de seguridad ET 200SP HA requieren bloques de terminales compatibles (unidades base oscuras o claras) que admitan la desconexión de la alimentación de sensores y canales de paso (pass-through). Consulte el manual del sistema ET 200SP HA para conocer los números de referencia de las unidades base aprobadas.
  • Dependencias de firmware: Intentar utilizar módulos de seguridad ET 200SP HA con módulos de interfaz IM 155-6 PN HA que ejecuten un firmware anterior a V1.2 provocará el rechazo de la descarga de la configuración de hardware.

Preguntas frecuentes para ingenieros

  • ¿Por qué faltan los módulos de seguridad ET 200SP HA incluso después de instalar PCS 7 V9.0 SP3 UC05?
    Los paquetes de actualización (Update Collections) parchean los componentes existentes, pero no instalan paquetes opcionales que no estén instalados. Debe instalar S7 F Systems V6.4+ y el paquete de actualización de hardware (HUP) para módulos F de ET 200SP HA.
  • ¿Qué es un F-Configuration Pack en STEP 7?
    El F-Configuration Pack es un componente de software en segundo plano de S7 F Systems que proporciona los diálogos gráficos y las reglas de compilación de parámetros para los módulos de E/S de seguridad en HW Config.
  • ¿Puedo usar módulos de seguridad estándar de ET 200SP en lugar de módulos de seguridad ET 200SP HA?
    Los módulos estándar de ET 200SP son físicamente distintos y operan en unidades base estándar de ET 200SP, mientras que los módulos ET 200SP HA cuentan con bloques de terminales de alta densidad, revestimiento conformal (conformal coating) y soporte para módulos base redundantes.
  • ¿Cuál es la función de la dirección de destino PROFIsafe (F_Dest_Add)?
    El F_Dest_Add es una dirección matemática única integrada en la capa de comunicación PROFIsafe que garantiza que los telegramas de seguridad lleguen al módulo físico exacto sin interferencias de encaminamiento (cross-talk).
  • ¿Tienen los módulos de seguridad ET 200SP HA interruptores DIP físicos para el direccionamiento?
    No. A diferencia de los módulos de seguridad heredados ET 200M que usaban interruptores DIP físicos, los módulos ET 200SP HA almacenan su dirección PROFIsafe electrónicamente mediante el comando en línea 'PLC -> Asignar dirección PROFIsafe' ('PLC -> Assign PROFIsafe Address').
  • ¿Qué firmware de CPU se requiere para admitir los módulos de seguridad ET 200SP HA?
    La CPU 410-5H requiere firmware V8.2 o superior, mientras que los controladores tolerantes a fallos heredados CPU 41x-5H requieren firmware V6.0 o superior.
  • ¿Son capaces los módulos de seguridad F-AI 8xI HART de leer datos de diagnóstico HART?
    Sí, el módulo 6DL1136-6AA00-0PH1 proporciona tanto valores de entrada analógica de seguridad con clasificación SIL como variables digitales HART de tipo pass-through accesibles mediante SIMATIC PDM.
  • ¿Qué sucede si dos módulos de seguridad comparten el mismo F_Dest_Add?
    El compilador de HW Config marcará un error y abortará la compilación, evitando que se descargue una configuración no válida en el controlador de seguridad.
  • ¿Se pueden reemplazar en caliente (hot-swap) los módulos de seguridad mientras la CPU está en modo RUN?
    Sí, los módulos de seguridad ET 200SP HA admiten el reemplazo en caliente durante RUN, siempre que se utilicen módulos base activos y se respeten las tolerancias de discrepancia.
  • ¿Requiere S7 F Systems una licencia adicional para la CPU?
    Sí. Además de la licencia de ingeniería de la ES, se requiere una licencia S7 F Systems Runtime para cada CPU que ejecute lógica de seguridad.

Referencias técnicas

  • Portal de Siemens Industry Online Support (SIOS): Configuración de los módulos de E/S de seguridad en el sistema de E/S distribuida SIMATIC ET 200SP HA (ID de entrada: 109780813).
  • Manual del sistema del sistema de E/S distribuida SIMATIC ET 200SP HA, Siemens AG.
  • SIMATIC S7 F/FH Systems - Configuración y programación, Siemens AG.

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PCS 7, ET 200SP HA, S7 F Systems, Fail-Safe, Módulos de seguridad, PROFIsafe, HW Config, Hardware Upgrade Package

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