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西门子 TIA Portal V20 S7-1500 Station_1 配置错误问题调查
发布时间:2025-07-24 10:24:13 | 浏览量:43

1. 默认生成 Station_1 及编译检查行为

在 TIA Portal V20 中,新建项目并添加任意一款 S7-1500 CPU(如 1517F-3 PN/DP)后,项目树中会出现名为 “S7-1500/ET200MP station_1” 的硬件站点(Station_1)。这是TIA Portal的系统默认行为:每当添加PLC设备时,会创建一个站点用于硬件组态,并自动进行一致性/完整性检查。相较于早期的 STEP7 V5.x 软件,TIA Portal 对硬件配置实施更严格的编译验证——即使只是默认CPU本体而未添加扩展模块,TIA Portal 也会将 Station_1 纳入编译检查范围,以确保硬件配置的完整与正确。这一点在官方支持文档中有所体现:在旧版软件中对某些站点不检查完整性的问题,已在TIA中改进为默认执行完整性校验。因此,每个新建项目添加CPU后自动生成 Station_1 并在硬件编译时验证,属于正常的系统行为,而非故障。

ET200MP station_1.jpg

2. 未加模块却出现完整性错误的原因

即便未添加任何扩展模块,仅保留CPU本体,硬件编译仍报 Station_1 配置错误,主要原因在于TIA Portal 对硬件站点进行完整性和一致性检查。这包括两方面:硬件组件完整性安全/访问配置完整性。首先,从硬件角度,TIA会检查站点是否缺少必要的模块或终端。举例来说,在分布式I/O站(如ET200SP/ET200MP接口模块)中,如果没有至少一个信号模块或未插入末端“服务器模块”(用于封尾/供电),编译会报错提示配置不完整(如“缺少服务器模块”)。这种检查机制旨在防止空的或不正确的站点配置。例如,有资料指出:“服务器模块必须组态,否则编译会报错误,提示服务器模块缺失”。因此,即使用户未手动添加模块,系统也会对Station_1执行完整性校验,发现默认站点不符合预期完整配置时就报告错误。

其次,从安全配置角度,TIA Portal V20 引入了本地用户管理与访问控制(UMAC)的新特性,对CPU的访问权限进行管理。如果开启了访问控制(V19及以上版本默认启用),即使没有额外模块,CPU本身的安全配置完整性也会被检查。这意味着如果必需的用户/角色未配置,编译同样报错(详见第4点)。总之,TIA Portal 会在未添加模块的情况下依然执行站点完整性检查,是因为系统默认认为即使只有CPU,也要满足硬件和安全两方面的最小配置要求,否则就提示“配置错误”。

3. 导轨_0 对配置完整性的默认要求

“S7-1500/ET200MP station_1” 下的“导轨_0”(Rail_0)代表该CPU所在的机架/导轨。默认情况下,这个导轨站点被设置为要求配置完整性,即需要满足基本的组态完整条件。具体表现为:

  • 模块配置完整性:对于ET200MP/ET200SP这类模块化导轨系统,TIA Portal 要求每个站点必须正确配置必要的模块和端件。例如在ET200SP站中,第一插槽必须有模块,且最后必须插入服务器模块用于封闭背板总线,否则编译将报错。尽管S7-1500主站集成了背板,不像远程站需要单独的服务器模块,但导轨_0默认仍假定不能留有“不合理的空配置”。如果用户在Station_1下添加了一个远程ET200MP站点但未放置任何模块,系统同样会在编译时报错提示缺少模块或配件,以此强制用户完善硬件配置。

  • 配置完整性检查选项:TIA硬件组态中没有明确要求填写“插槽总数”等参数(系统会根据已组态模块自动确定)。然而,站点本身有一个隐含的完整性校验机制,不允许关键组件缺失。这包括如上所述的模块缺失情况,以及在安全型CPU情形下,安全相关配置的缺失。导轨_0 默认启用了这些完整性检查规则,因此哪怕只有CPU,也要通过安全配置方面的校验(详见下节)。

需要说明的是,电源模块对于S7-1500主站并非强制配置项。S7-1500 CPU自带基本电源,不像S7-300那样必须插电源模块。因此导轨_0 并不要求一定插电源模块才能编译通过(除非实际需要扩展供电)。导轨_0 更关注的是站点逻辑完整性:对于远程站,是否有I/O模块和终端;对于本地主站,是否满足访问控制配置等。因此,“导轨_0 要求配置完整性”体现在:缺少必要模块或必要配置都会触发错误,这是系统默认设定,用于保证硬件配置与真实硬件安装一致。

4. F-CPU 的安全功能与用户角色要求

使用带故障安全功能的 S7-1500 F-CPU 时(如1517F-3 PN/DP),编译报错往往与安全访问权限配置有关。自 TIA Portal V19 起,引入了本地用户和角色管理(访问控制)的新机制,默认对所有新增的CPU开启。开启后,系统要求至少有一个用户被赋予对CPU的完全访问权限,否则硬件配置无法通过编译。官方文档明确指出:“至少需要有一个用户具有对CPU的完全访问权限,否则配置无法编译”。对于故障安全型CPU(F-CPU)而言,要求更进一步 —— 该用户还必须拥有“包括故障安全访问的完全访问”权限(Full access incl. fail-safe),才能对F-CPU进行下载和运行操作。换言之,如果使用F系列CPU但未在用户管理中为任何用户赋予故障安全访问权限,编译/下载时就会报错终止。这通常表现为编译信息中出现类似“至少有一个用户具备包括故障安全在内的完全访问权限”的错误提示。

产生这一要求的原因在于:F-CPU涉及安全功能,为防止未经授权的更改,TIA Portal将故障安全权限纳入配置完整性检查的一部分。当访问控制激活时,旧版通过简单密码保护访问级别的方法被替代为用户/角色权限管理。因此,1517F这类CPU默认需要用户角色配置到位(例如创建一个“Admin”用户,授予其“完全访问(含F访问)”角色)后,硬件才能成功编译和装载。如果用户未配置任何本地用户角色(TIA Portal新建项目初始为空),编译器就视为安全配置不完整,从而报错提示配置错误。

简而言之,安全功能使F-CPU比普通CPU多一道检查:是否有具有足够权限的用户存在。如果没有,Station_1 会在编译时失败。这正是许多用户遇到的问题根源,需通过适当配置用户角色来解决。

5. 项目模板或系统默认设置的影响

经调查,TIA Portal V20并不存在特殊的“项目模板”会平白生成一个ET200MP站点导致错误;问题更多是源自系统默认设置所选CPU类型的综合作用:

  • 本地用户访问控制默认开启:如前所述,从V19开始,TIA新项目中CPU默认启用了访问控制功能。这并非用户特殊选择的模板,而是系统全局默认行为。因此,每个新建项目添加CPU后,其属性中“启用访问控制”已勾选,迫使用户管理机制生效。如果用户不了解这一变化,可能会在没有配置任何用户的情况下直接编译,进而导致错误。

  • 故障安全CPU的默认要求:当用户选择了F系列CPU时,相当于默认启用了故障安全支持。这并不是某个模板强制的,而是硬件本身的特性引发TIA Portal对安全组态的要求(即要求F-CPU配置F用户权限)。因此,并非模板导致Station_1出错,而是因为默认安全设置未完善而使编译不通过。

  • 自动生成站点 Station_1:TIA Portal的新建项目如果使用向导,有时会自动添加一个PLC设备(Station_1)。但无论是手动添加还是通过默认配置生成,这个站点本身不是错误的根源,错误在于站点内部配置不完整。换言之,TIA没有无缘无故地生成一个无效站点;相反,它生成了一个需要进一步配置的站点。如果不进行任何修改直接编译,就会看到错误提示。这一切归因于TIA Portal V20的系统默认配置策略,而非用户选择了错误的项目模板。

总结来说,TIA Portal V20的系统默认设置(开启访问控制、硬件完整性检查等)是造成Station_1编译错误的主要原因。当前并无证据表明存在某个官方项目模板专门“强制生成”该站点且导致错误,更多是通用的默认机制在发挥作用。

CPU 1518TF-4.jpg

6. 消除此类硬件编译错误的解决步骤

针对这种在未添加额外模块时出现的Station_1硬件配置错误,用户有几种可行的对策来消除错误:

  • 配置本地用户及角色权限:这是官方推荐的方法。如果继续使用访问控制功能,那么请在项目的“用户和角色”编辑器中添加至少一个用户,并为其创建/赋予完全访问的角色(对于F-CPU则赋予“完全访问(包含故障安全)”)。例如,可以创建一个名为“Admin”的用户,并赋予其对CPU的完全控制权限。这样在编译硬件配置时,TIA Portal将检测到必要的用户角色已存在,错误会消失。

  • 禁用访问控制:如果项目不需要启用CPU的用户访问管理,可以选择关闭该功能。方法是选中CPU,在属性窗口的“Protection & Security > Access control(保护与安全 > 访问控制)”选项卡中,取消勾选“启用访问控制”。关闭后,TIA将恢复传统的简单访问级别保护(或无保护),不再要求配置用户/角色。需要注意,禁用访问控制后应确保CPU没有开启需要用户认证的服务(如Web服务器、OPC UA服务器等,若这些服务开启也会要求至少一个用户具有相应访问权限)。一般情况下,关闭访问控制可以立即消除此前由于用户角色缺失导致的编译错误。

  • 完善硬件站点配置:若错误并非来自安全设置,而是由于站点本身配置不完整(例如额外添加的一个ET200MP远程站点没有模块),则应按照硬件要求补齐配置。例如,给远程站添加至少一个I/O模块,并在最后槽位插入服务器模块(例如ET200SP系统的服务器端盖模块),或者删除不必要的空站点。确保每个硬件站点都有合理的组成:对于主站CPU,通常CPU本体即可;对于远程站,至少需要接口模块+I/O模块+服务器端盖。

  • 更换为非安全CPU(可选):如果项目实际上不需要用到安全功能,且错误仅因选用了F-CPU而产生,那么可以考虑改用相应规格的标准CPU(如将1517F换成1517标准型)。标准CPU在访问控制开启时只要求“完全访问”用户而不涉及“故障安全”权限,配置稍简单。不过这一措施仅在确定不需要安全功能时采用,通常通过上面的用户配置即可解决,无需更换CPU硬件。

  • 检查并删除多余站点:确认项目中是否无意间存在重复或未用的站点。例如有用户在上载/合并项目时出现两个相同名称的站点冲突。如果项目中除了主CPU站点外,还有一个未完成配置的Station_1,可以将其删除。通常新建项目不会无缘无故地多出站点,但在导入别的配置或模板时可能发生。因此,保持项目中硬件站点列表的整洁,移除任何不需要的站,有助于避免编译错误。

按照以上步骤处理后,重新编译硬件配置,错误应当消除。举例来说,许多用户报告仅需将CPU的访问控制禁用或正确创建用户角色,即可解决“S7-1500/ET200MP Station_1”配置错误的问题。综上,问题的解决关键在于满足TIA Portal对站点完整性的要求:要么完善安全设置,要么调整硬件组态,以使Station_1不再被视为不完整配置。完成这些调整后,TIA Portal V20的硬件编译将成功通过,无报错提示。



 
 
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