Μονάδα διεπαφής 6ES7151-1BA02-0AB0 6ES7 151-1BA02-0AB0 6ES7151-1BAO2-OABO

Siemens 6ES7151-1BA02-0AB0∙ SIMATIC ET 200S IM 151-1 Υψηλή δυνατότητα PROFIBUS DP Interface Module, 12 Mbit/s, 244 bytes I/O, Isochronous Mode, 63 μονάδες, 9-pin Sub-D

Σύνοψη

ΗΗ Siemens 6ES7151-1BA02-0AB0είναι το IM 151-1 High Feature η πύλη DP PROFIBUS για το κατανεμημένο σύστημα I/O SIMATIC ET 200S.

Κάθε σταθμός ET 200S σε δίκτυο DP PROFIBUS χρειάζεται μια μονάδα διεπαφής ως επικεφαλής δικτύου: αυτό είναι το στοιχείο που διατηρεί τη διεύθυνση σταθμού PROFIBUS, επικοινωνεί με τον αρχηγό DP,και μεταφέρει δεδομένα I/O μεταξύ των πλαισίων PROFIBUS και των φυσικών μονάδων I/O στο backplane του σταθμού.

Η ονομασία "High Feature" διακρίνει αυτή τη μονάδα από το πρότυπο IM 151-1.

Το HF προσθέτει υποστήριξη Isochronous Mode ∙ τη δυνατότητα συγχρονισμού της απόκτησης δεδομένων του σταθμού ET 200S με τον κύκλο λεωφορείου PROFIBUS DP σε σχέση κλειδώματος φάσης.

Ο συγχρονισμός αυτός χρησιμοποιείται σε εφαρμογές ελέγχου μηχανών υψηλής ταχύτητας και ελέγχου κίνησης όπου τα δεδομένα αισθητήρων πρέπει να συλλέγονται σε μια ακριβώς καθορισμένη φάση του μηχανικού κύκλου της μηχανής,όχι μόνο σε κάποιο αόριστο σημείο μέσα στον κύκλο DP.

Το IM 151-1 HF υποστηρίζει επίσης τις ακυκλικές υπηρεσίες DP V1 εκτός από τη συνήθη κυκλική ανταλλαγή I/O DP V0. DP V1 enables parameter reading and writing to individual I/O modules from the DP master (or from a DP Class 2 master) without interrupting the cyclic I/O exchange — the basis for online parameter modification, ηλεκτρονική διάγνωση και ενσωμάτωση με το SIMATIC PDM (Process Device Manager) για την ευφυή διαμόρφωση συσκευών πεδίου.

Βασικές προδιαγραφές

244 bytes I/O ∆οσολογισμός δεδομένων PROFIBUS DP

Τα πλαίσια DP PROFIBUS φέρουν καθορισμένο μέγιστο ωφέλιμο φορτίο ανά σταθμό: 244 bytes δεδομένων εισόδου και 244 bytes δεδομένων εξόδου.Οι 244 bytes του IM 151-1 HF σε κάθε κατεύθυνση αντιπροσωπεύουν τη μέγιστη αξιοποίηση της χωρητικότητας δεδομένων ενός μόνο PROFIBUS DP slave station.

Για την τυπική ψηφιακή Ε/Υ, 244 bytes εισόδου ισοδυναμούν με 1.952 ψηφιακά σημεία εισόδου, πολύ περισσότερα από ό,τι μπορεί να φιλοξενήσει φυσικά οποιοσδήποτε σταθμός 2m ET 200S.

Για την αναλογική Ε/Υ, κάθε κανάλι καταλαμβάνει συνήθως 2 bytes, έτσι ώστε 244 bytes να χωρέσουν 122 αναλογικά κανάλια εισόδου, περισσότερο από ό, τι μπορούν να χωρέσουν οι υποδομές μονάδων ενός μόνο σταθμού.

Στην πράξη, ο προϋπολογισμός 244 bytes I/O δεν είναι σχεδόν ποτέ ο περιοριστικός παράγοντας στον σχεδιασμό σταθμών ET 200S.

Οι περιοριστικοί παράγοντες είναι ο αριθμός των 63 μονάδων και το πλάτος σταθμού 2m, τα οποία συνήθως επιτυγχάνονται πριν από το όριο όγκου δεδομένων.

Η προδιαγραφή των 244 bytes είναι σημαντικότερη για σταθμούς με πολλές αναλογικές ενότητες (κάθε μία συνεισφέρει 2 ̇ 4 bytes ανά κανάλι),όπου το προϋπολογισμό δεδομένων θα πρέπει να παρακολουθείται για να επιβεβαιώσει το κενό που παραμένει καθώς ο σταθμός μεγαλώνει.

PROFIBUS DP V1 ∆ιαλογικές υπηρεσίες και διαγνώσεις

Η υποστήριξη DP V1 του IM 151-1 HF επεκτείνει το PROFIBUS πέρα από το απλό κυκλικό μοντέλο I/O σε ένα πλουσιότερο πλαίσιο διαχείρισης συσκευών:

Πρόσβαση σε ακυκλικές παραμέτρους (MSAC1 / MSAC2):Ο κύριος DP μπορεί να διαβάζει και να γράφει εγγραφές δεδομένων σε μεμονωμένες ενότητες εντός του σταθμού ET 200S χωρίς να διακόπτει την κυκλική ανταλλαγή I/O.

Ένας ελεγκτής διαδικασίας μπορεί να διαβάσει τα δεδομένα βαθμονόμησης ενός διαβιβαστή πίεσης, να τροποποιήσει την κλίμακα μηχανικής μονάδας μιας μονάδας θερμοκρασίας,ή να ενημερώσει το όριο υπερφόρτωσης ενός κινητήρα ̇ σε όλο το υφιστάμενο καλώδιο PROFIBUS κατά τη διάρκεια της παραγωγής.

Διευρυμένη διάγνωση (διάγνωση DPV1):Οι ενότητες αναφέρουν λεπτομερείς διαγνωστικές πληροφορίες μέσω δομημένων αρχείων διαγνωστικών δεδομένων αντί για την περιορισμένη διαγνωστική DP με πρότυπο 6 bytes.

Το IM 151-1 HF διοχετεύει αυτές τις εκτεταμένες διαγνωστικές στο DP master,επιτρέποντας στο STEP 7 ή στο σύστημα ελέγχου HMI να εμφανίζει συγκεκριμένες πληροφορίες ελάττωσης (ποιο κανάλι σε ποιο ενότητα έχει ποιο είδος ελάττωσης) αντί για γενική ένδειξη "ελάττωσης σταθμού".

Ενσωμάτωση SIMATIC PDM:Πληροφορίες σχετικά με την εφαρμογή των προτύπων valve positioners) connected through ET 200S modules and the IM 151-1 HF can be parameterised and diagnosed using Siemens SIMATIC PDM (Process Device Manager) via the PROFIBUS connection — the same cable that carries the production I/O data also carries device management communication.

Ισοσύγχρονη λειτουργία ∆υγχρονισμένη από μηχανή συλλογή δεδομένων

Στην κανονική λειτουργία PROFIBUS DP, ο κύκλος του λεωφορείου λειτουργεί ελεύθερα, επαναλαμβάνεται συνεχώς κατά τον ρυθμισμένο χρόνο κύκλου,αλλά η σχέση φάσης μεταξύ του κύκλου PROFIBUS και του μηχανικού κύκλου του μηχανήματος ποικίλλειΓια τις περισσότερες εφαρμογές ελέγχου διαδικασιών και ακολουθίας μηχανών, αυτό είναι αποδεκτό.

Για τη μέτρηση θέσης υψηλών ταχυτήτων, τη ζύγιση υψηλών ταχυτήτων και τον συντονισμένο έλεγχο πολλαπλών αξόνων, η σχέση φάσης έχει σημασία:μια μέτρηση πίεσης που λαμβάνεται σε τυχαία φάση της ροής του υδραυλικού πρέσου δεν είναι ισοδύναμη με μία που λαμβάνεται σε γνωστή, αναπαραγωγική φάση.

Η ισοχρονική λειτουργία κλειδώνει τον κύκλο PROFIBUS DP σε ένα εξωτερικό σήμα συγχρονισμού από τον αρχηγό DP (που τροφοδοτείται από την διακοπή του ελεγκτή).

Οι ενότητες ET 200S επικαιροποιούν τα δεδομένα τους σε καθορισμένη φάση σε σχέση με αυτόν τον συγχρονισμό, έτσι ώστε κάθε κύκλο σάρωσης,τα δεδομένα που συλλέγονται από τις μονάδες Ε/Υ αντιστοιχούν ακριβώς στο ίδιο σημείο του μηχανικού κύκλου της μηχανής.

Αυτή η επαναληψιμότητα αποτελεί την τεχνική βάση για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας και συντονισμένο έλεγχο σε πολλούς άξονες μέσω του PROFIBUS.

Γενικές ερωτήσεις

Ε1: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του προτύπου IM 151-1 (AA06) και του προτύπου IM 151-1 υψηλού χαρακτηριστικού (BA02);

Η παραλλαγή Standard (AA) υποστηρίζει μόνο την κυτταρική ανταλλαγή δεδομένων PROFIBUS DP V0, χωρίς ισοχρόνιες λειτουργίες ή ακυκλικές υπηρεσίες DP V1.

Η παραλλαγή High Feature (BA) προσθέτει ισοχρονική λειτουργία, πρόσβαση σε ακυκλικές παραμέτρους DP V1 και εκτεταμένα χαρακτηριστικά διαγνωστικής ∙ που απαιτούνται για εφαρμογές που σχετίζονται με την κίνηση και προηγμένη διαχείριση συσκευών.Για καθαρές ψηφιακές και αναλογικές I/O χωρίς χρονικές ή διαγνωστικές απαιτήσεις, η τυποποιημένη παραλλαγή είναι επαρκής.

Το High Feature απαιτείται κάθε φορά που απαιτείται ισοχρόνιος συγχρονισμός, online τροποποίηση παραμέτρων ή ενσωμάτωση SIMATIC PDM.

Ε2: Μπορεί το IM 151-1 HF και το IM 151-3 PN να συνυπάρχουν στο ίδιο μηχάνημα, με μερικούς σταθμούς ET 200S στο PROFIBUS και άλλους στο PROFINET;

Ναι. Πολλοί ελεγκτές S7-300 και S7-400 υποστηρίζουν ταυτόχρονα και τα δύο master DP PROFIBUS (ενσωματωμένα ή μέσω CP) και τους ελεγκτές PROFINET IO.

Κάθε σταθμός ET 200S χρησιμοποιεί τη μονάδα διεπαφής που αντιστοιχεί στον τύπο δικτύου του ∙ IM 151-1 για σταθμούς PROFIBUS και IM 151-3 για σταθμούς PROFINET.

Η διαμόρφωση υλικού του ελεγκτή στο Πύργο STEP 7 / TIA καθορίζει ποιοι σταθμοί ανήκουν σε ποιο δίκτυο και τα δύο δίκτυα λειτουργούν ανεξάρτητα παράλληλα.

Ε3: Πώς ορίζεται η διεύθυνση PROFIBUS στο IM 151-1 HF;

Η διεύθυνση του σταθμού PROFIBUS ορίζεται μέσω ενός περιστρεφόμενου διαλέκτη διεύθυνσης στο πρόσωπο του IM 151-1 HF ̇ ο διαλέκτης ορίζει την διεύθυνση του σταθμού από 1 έως 125 απευθείας στο υλικό.

Η επιλεγμένη διεύθυνση πρέπει να ταιριάζει με τη διεύθυνση που έχει ανατεθεί σε αυτόν τον σκλάβο στη διαμόρφωση υλικού STEP 7 του master DP.

Μια ασυμφωνία μεταξύ του φυσικού επιλέκτη και της ρυθμισμένης διεύθυνσης προκαλεί το φως του LED BF (αποτυχία λεωφορείου) και ο σταθμός αποκλείεται από τον κύκλο λεωφορείου DP μέχρι να διορθωθεί η ασυμφωνία.

Ε4: Τι είναι η Διαχείριση Επιλογών και πότε είναι απαραίτητη;

Η επιλογή χειρισμού επιτρέπει στον σταθμό ET 200S να λειτουργεί με διαφορετική διαμόρφωση μονάδας από εκείνη που ορίζεται στην διαμόρφωση υλικού του κύριου DP για παράδειγμα,όταν μια θέση μονάδας αφήνεται σκόπιμα άδεια ή καταλαμβάνεται από μονάδα RESERVE.

Χωρίς χειρισμό επιλογών, ο κύριος DP αναφέρει σφάλμα εάν η διαμόρφωση του φυσικού σταθμού δεν ταιριάζει ακριβώς με τη διαμορφωμένη διαμόρφωση.

Με ενεργοποιημένη την επιλογή χειρισμού, ο σταθμός λειτουργεί κανονικά ακόμη και όταν δεν υπάρχουν προαιρετικές ενότητες και ο αρχηγός DP αποδέχεται την μερική διαμόρφωση ως έγκυρη.

Αυτό το χαρακτηριστικό χρησιμοποιείται σε ευέλικτα συστήματα παραγωγής όπου το ίδιο πρόγραμμα ελέγχου πρέπει να μπορεί να χρησιμοποιεί πολλαπλές παραλλαγές μηχανών με διαφορετικούς συνδυασμούς μονάδων Ε/Υ.

Ε5: Η ενότητα αναφέρεται ως ανταλλακτικό.

Spare part designation (PM400 in Siemens lifecycle terminology) means the product has entered its end-of-active-sales phase — it is no longer standard catalogue stock but remains available through Siemens service channels and industrial distributors to support existing installed systems.

Το IM 151-1 HF (6ES7151-1BA02-0AB0) συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά στις υπάρχουσες εγκαταστάσεις ET 200S PROFIBUS και υποστηρίζεται από τη δέσμευση της Siemens για τη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών.

Για τα νέα συστήματα, η Siemens προτείνει το IM 151-3 PN με βάση το PROFINET ως ενότητα διεπαφής τρέχουσας γενιάς.το IM 151-1 HF παραμένει το σωστό ανταλλακτικό.