ET200M Simatic DP Υπομονάδες Διαύλου 6ES7195-7HB00-0XA0

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 | SIMATIC ET 200M Bus Module BM 240 — Για Δύο Μονάδες Εισόδου/Εξόδου 40mm, Αφαίρεση/Εισαγωγή εν κινήσει (Hot-Swap), IP20, 97×92×30mm, 140g

Επισκόπηση

Το Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 είναι το BM 240 — μια ενεργή μονάδα διαύλου για το κατανεμημένο σύστημα εισόδου/εξόδου SIMATIC ET 200M.

Σε έναν τυπικό σταθμό ET 200M χωρίς μονάδες διαύλου, οι μονάδες σήματος S7-300 τοποθετούνται απευθείας στη σειρά συνδετήρων του διαύλου DIN του σταθμού, και η αφαίρεση οποιασδήποτε από αυτές απαιτεί την απενεργοποίηση ολόκληρου του σταθμού. 

Το BM 240 αλλάζει θεμελιωδώς αυτόν τον περιορισμό: εισάγεται στην πλάτη του σταθμού μεταξύ γειτονικών μονάδων, παρέχει υποδοχή hot-swap για δύο μονάδες σήματος πλάτους 40mm και επιτρέπει σε αυτές τις μονάδες να αφαιρεθούν και να επανεισαχθούν φυσικά χωρίς να διακοπεί η τροφοδοσία του σταθμού ή η επικοινωνία PROFIBUS/PROFINET.

Η σημασία αυτού είναι πιο εμφανής σε περιβάλλοντα εργοστασίων διεργασιών υψηλής διαθεσιμότητας.

Ένας σταθμός PROFIBUS ET 200M ενός αντιδραστήρα φαρμακευτικών προϊόντων μπορεί να ελέγχει τη θέρμανση, την ψύξη, τη δοσολόγηση και την ανάδευση — κάθε λειτουργία μέσω της δικής του μονάδας εισόδου/εξόδου.

Χωρίς μονάδες διαύλου, η εκτέλεση ακόμη και της συνήθους συντήρησης (έλεγχος μιας ύποπτης μονάδας αναλογικής εισόδου) απαιτεί την απενεργοποίηση ολόκληρου του σταθμού εισόδου/εξόδου, πράγμα που σημαίνει την εκτός λειτουργίας του αντιδραστήρα.

Με το BM 240 εγκατεστημένο, ο τεχνικός συντήρησης μπορεί να αντικαταστήσει την ύποπτη μονάδα ενώ ο σταθμός συνεχίζει να λειτουργεί, η παρτίδα συνεχίζεται, και μόνο τα δύο κανάλια που συνδέονται με την αντικατασταθείσα μονάδα υφίστανται μια σύντομη διακοπή.

Η προδιαγραφή πλάτους 40mm ταιριάζει με την τυπική μορφή μονάδας σήματος S7-300 — το πιο συνηθισμένο πλάτος μονάδας στο σύστημα ET 200M.

Για μονάδες σήματος πλάτους 80mm, το BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) είναι η αντίστοιχη μονάδα διαύλου που φιλοξενεί μία μονάδα 80mm ή δύο μονάδες 40mm.

Βασικές Προδιαγραφές

Αρχιτεκτονική Hot-Swap ET 200M — Πώς Λειτουργεί

Ο σταθμός ET 200M χρησιμοποιεί έναν ενεργό δίαυλο πλάτης που διανέμει την τροφοδοσία 24V και τα σήματα του διαύλου εισόδου/εξόδου S7-300 σε όλες τις εγκατεστημένες μονάδες. Σε μια τυπική διαμόρφωση χωρίς μονάδες διαύλου, αυτός ο δίαυλος είναι παθητικός και συνεχής — η αφαίρεση οποιασδήποτε μονάδας διακόπτει τον δίαυλο και διαταράσσει όλες τις επόμενες μονάδες.

Το BM 240 εισάγει μια ενεργή γέφυρα: διατηρεί τα σήματα του διαύλου πλάτης στις θέσεις υποδοχής των δύο φιλοξενούμενων μονάδων, χρησιμοποιώντας εσωτερικά ηλεκτρονικά επαναλήπτη διαύλου που γεφυρώνουν ενεργά το κενό του διαύλου που δημιουργείται όταν αφαιρείται μια μονάδα.

Όταν μια μονάδα αφαιρείται από την υποδοχή BM 240, τα εσωτερικά ηλεκτρονικά της μονάδας διαύλου διατηρούν τη συνέχεια του διαύλου για όλες τις άλλες μονάδες στον σταθμό.

Η υποδοχή της αφαιρεθείσας μονάδας εμφανίζεται ως "μονάδα απούσα" στη μονάδα διεπαφής ET 200M, η οποία δημιουργεί μια διαγνωστική διακοπή στον κύριο (master) PROFIBUS/PROFINET. 

Το πρόγραμμα OB82 του κύριου (OB82 programme) (χειριστής διαγνωστικής διακοπής) μπορεί να ανταποκριθεί — αντικαθιστώντας ασφαλείς τιμές εξόδου για την απούσα μονάδα, δημιουργώντας συναγερμό HMI, ή καταγράφοντας το συμβάν — ενώ ο σταθμός συνεχίζει να λειτουργεί για όλες τις άλλες εισόδους/εξόδους.

Όταν εισάγεται η μονάδα αντικατάστασης, το BM 240 ανιχνεύει την παρουσία της και αποκαθιστά τη σύνδεση πλάτης της μονάδας.

Η μονάδα διεπαφής αναφέρει την επανεισαγωγή μέσω μιας άλλης διακοπής OB82, και η κανονική ανταλλαγή εισόδου/εξόδου για τις διευθύνσεις αυτής της μονάδας συνεχίζεται.

ET 200M σε Συστήματα PROFIBUS και PROFINET

Το ET 200M είναι ασυνήθιστο μεταξύ των συστημάτων κατανεμημένης εισόδου/εξόδου της Siemens, καθώς δέχεται ολόκληρη τη γκάμα των μονάδων σήματος SIMATIC S7-300 — όχι μια αποκλειστική γκάμα μονάδων για ET 200.

Η ίδια μονάδα ψηφιακής εισόδου (6ES7321-1BH02-0AA0), μονάδα αναλογικής εισόδου (6ES7331-7KF02-0AB0), ή μονάδα λειτουργίας που συνδέεται σε κεντρικό rack S7-300 συνδέεται πανομοιότυπα σε έναν σταθμό ET 200M σε PROFIBUS ή PROFINET.

Αυτή η κοινή χρήση προσφέρει σημαντικό πλεονέκτημα μηχανικής και συντήρησης: ένα απόθεμα εφεδρικών μονάδων εξυπηρετεί τόσο το κεντρικό rack όσο και όλους τους κατανεμημένους σταθμούς ET 200M.

Το BM 240 επεκτείνει αυτό το πλεονέκτημα συμβατότητας στις λειτουργίες συντήρησης — η δυνατότητα hot-swap που παρέχει λειτουργεί με οποιαδήποτε μονάδα σήματος S7-300 πλάτους 40mm χωρίς τροποποίηση ή ειδική διαμόρφωση, επειδή η μονάδα και η διεπαφή διαύλου είναι τυπικά εξαρτήματα S7-300.

Σχεδιασμός Σταθμού ET 200M με Μονάδες Διαύλου

Δεν χρειάζεται κάθε θέση μονάδας σε έναν σταθμό ET 200M μονάδα διαύλου. Οι μονάδες διαύλου συνήθως καθορίζονται για τις μονάδες εισόδου/εξόδου που συνδέονται με καλωδίωση πεδίου που υπόκειται σε σφάλματα (μονάδες αναλογικής εισόδου σε πομπούς με περιστασιακές ανάγκες βαθμονόμησης, μονάδες εκκινητών κινητήρων, μονάδες ρελέ εξόδου με φθορά επαφών), και για μονάδες που μπορεί να χρειαστεί να αντικατασταθούν κατά τη διάρκεια της παραγωγής χωρίς προγραμματισμένη διακοπή.

Ένας σταθμός ET 200M μπορεί να συνδυάζει τυπικές θέσεις άμεσης τοποθέτησης και θέσεις BM 240 — οι μονάδες σε θέσεις άμεσης τοποθέτησης δεν μπορούν να αντικατασταθούν εν κινήσει (hot-swapped), ενώ οι μονάδες σε θέσεις BM 240 μπορούν. Η διάταξη του σταθμού στο STEP 7 ή στο TIA Portal αναγνωρίζει κάθε υποδοχή ως άμεσης τοποθέτησης ή φιλοξενούμενη από μονάδα διαύλου, και οι διευθύνσεις εισόδου/εξόδου εκχωρούνται αναλόγως.

Το ίδιο το BM 240 καταλαμβάνει 80mm μήκους ράγας στήριξης (εγκατεστημένο) και οι δύο φιλοξενούμενες μονάδες καταλαμβάνουν τα κανονικά τους 40mm η καθεμία — το συνολικό αποτύπωμα ανά ζεύγος BM 240 είναι 80 + 40 + 40 = 160mm έναντι 80mm για δύο μονάδες άμεσης τοποθέτησης, μια επιβάρυνση πλάτους 80mm που πρέπει να ληφθεί υπόψη στον υπολογισμό του μήκους της ράγας του σταθμού.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Απαιτεί το BM 240 κάποια ειδική διαμόρφωση στο STEP 7 ή στο TIA Portal;

Ναι. Κάθε θέση μονάδας που φιλοξενείται από ένα BM 240 πρέπει να ορίζεται ρητά ως "υποδοχή hot-swap" στη διαμόρφωση υλικού του σταθμού ET 200M στο STEP 7 (HW Config) ή στο TIA Portal. Το εργαλείο διαμόρφωσης το παρουσιάζει ως ιδιότητα υποδοχής μονάδας.

Η μονάδα διεπαφής (IM 153-x) πρέπει να υποστηρίζει τη λειτουργία ενεργής μονάδας διαύλου — δεν υποστηρίζουν όλες οι μονάδες διεπαφής ET 200M hot-swap. Επιβεβαιώστε τη συμβατότητα της μονάδας διεπαφής πριν καθορίσετε μονάδες BM 240 σε ένα σχέδιο σταθμού.

Μόλις διαμορφωθεί, το σύστημα δημιουργεί αυτόματα διακοπές εισαγωγής/αφαίρεσης και χειρίζεται την ειδοποίηση OB82 για αυτές τις υποδοχές.

Ε2: Ποιες μονάδες διεπαφής ET 200M είναι συμβατές με το BM 240;

Η λειτουργία hot-swap υποστηρίζεται από τις μονάδες διεπαφής IM 153-2 (σειρά 6ES7153-2BAxx-0XB0) και IM 153-4 PN (6ES7153-4AA01-0XB0).

Το παλαιότερο IM 153-1 δεν υποστηρίζει λειτουργία ενεργής μονάδας διαύλου. 

Επαληθεύετε πάντα την συγκεκριμένη παραλλαγή IM 153 και την έκδοση του firmware της έναντι του πίνακα συμβατότητας BM 240 στο εγχειρίδιο ET 200M (A5E00427077-xx) πριν καθορίσετε μονάδες διαύλου σε ένα νέο σχέδιο σταθμού.

Ε3: Μπορεί το BM 240 να προστεθεί σε έναν υπάρχοντα σταθμό ET 200M που αρχικά κατασκευάστηκε χωρίς μονάδες διαύλου;

Η προσθήκη μονάδων BM 240 σε έναν υπάρχοντα σταθμό απαιτεί μηχανική ανακατασκευή: οι επηρεαζόμενες υποδοχές μονάδων πρέπει να αφαιρεθούν από τη σειρά συνδετήρων του διαύλου DIN του σταθμού, να εγκατασταθεί το BM 240 στη θέση τους, και οι φιλοξενούμενες μονάδες να επανεγκατασταθούν στις υποδοχές BM 240.

Η διαμόρφωση υλικού του σταθμού στο STEP 7 πρέπει να ενημερωθεί για να αντικατοπτρίζει τη νέα διάταξη υποδοχών. Αυτή η τροποποίηση είναι καλύτερο να εκτελείται κατά τη διάρκεια μιας προγραμματισμένης διακοπής συντήρησης, καθώς ο σταθμός πρέπει να απενεργοποιηθεί για να αναδιαταχθούν μηχανικά οι θέσεις των μονάδων.

Ε4: Τι συμβαίνει όταν αφαιρείται μια μονάδα από μια υποδοχή BM 240 — συνεχίζει να λειτουργεί ο υπόλοιπος σταθμός;

Ναι. Η εσωτερική γέφυρα διαύλου του BM 240 διατηρεί τη συνέχεια του διαύλου πλάτης για όλες τις άλλες μονάδες στον σταθμό όταν αφαιρείται μια φιλοξενούμενη μονάδα.

Η μονάδα διεπαφής ET 200M αναφέρει την αφαίρεση μέσω μιας διαγνωστικής διακοπής (OB82 στο πρόγραμμα S7).

Οι έξοδοι που συνδέονται με την αφαιρεθείσα μονάδα λαμβάνουν τις διαμορφωμένες ασφαλείς τιμές τους (συνήθως 0V για ψηφιακές εξόδους, ή μια παραμετροποιημένη τιμή ανάκαμψης για αναλογικές εξόδους). 

Όλες οι άλλες μονάδες στον σταθμό — τόσο αυτές σε θέσεις άμεσης τοποθέτησης όσο και αυτές σε άλλες υποδοχές BM 240 — συνεχίζουν να λειτουργούν κανονικά καθ' όλη τη διάρκεια.

Ε5: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του BM 240 (6ES7195-7HB00-0XA0) και του BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0);

Το BM 240 φιλοξενεί δύο τυπικές μονάδες σήματος S7-300 πλάτους 40mm και καταλαμβάνει 80mm μήκους εγκατεστημένης ράγας.

Το BM 480 φιλοξενεί μία μονάδα πλάτους 80mm (ή δύο μονάδες 40mm, ανάλογα με τη διαμόρφωση) και είναι η σωστή επιλογή για μονάδες ET 200M πλάτους 80mm, όπως η SM 331 8AI (6ES7331-7KF02-0AB0 στα 40mm) ή για μονάδες λειτουργίας και επικοινωνιακούς επεξεργαστές που μπορεί να είναι σε μορφή 80mm. 

Όταν καθορίζετε έναν σταθμό με συνδυασμό μονάδων 40mm και 80mm, επιλέξτε την παραλλαγή BM που αντιστοιχεί στο πλάτος κάθε μονάδας σε κάθε θέση που απαιτεί hot-swap.