Συμπληρωματικές πληροφορίες σχετικά με την εκτέλεση των προγραμμάτων ελέγχου

Siemens 6ES7132-1BH11-0XB0 | SIMATIC ET 200L-SC Ψηφιακή Μονάδα Εξόδου — 16 DO 24VDC / 0.5A, Επεκτάσιμη σε 32 Κανάλια μέσω Smart Connect TB 16SC

Επισκόπηση

Η Siemens 6ES7132-1BH11-0XB0 είναι η ηλεκτρονική μονάδα ψηφιακής εξόδου 16 καναλιών για την πλατφόρμα κατανεμημένης εισόδου/εξόδου SIMATIC ET 200L-SC — ένα συμπαγές σύστημα τοποθετημένο σε ράγα DIN, το οποίο φέρνει την είσοδο/έξοδο slave PROFIBUS DP απευθείας στο μηχάνημα, κοντά στους αισθητήρες και τους ενεργοποιητές, αντί να δρομολογεί μεμονωμένα καλώδια σήματος πίσω σε έναν κεντρικό πίνακα.

Η ιδέα του ET 200L-SC χωρίζει τη μονάδα εισόδου/εξόδου σε δύο φυσικά στοιχεία: μια ηλεκτρονική μονάδα (αυτή η μονάδα) που περιέχει τα κυκλώματα μεταγωγής εξόδου, τα LED κατάστασης και τη λογική PROFIBUS, και έναν ακροδέκτης που φέρει τους ακροδέκτες σύνδεσης πεδίου με βιδωτό σφιγκτήρα.

Αυτός ο διαχωρισμός προσφέρει στο ET 200L-SC ένα σημαντικό πλεονέκτημα συντήρησης — όταν η ηλεκτρονική μονάδα αποτύχει, αφαιρείται από τον ακροδέκτη σε δευτερόλεπτα, και μια αντικατάσταση κουμπώνει χωρίς να αγγίξει ούτε ένα καλώδιο. Όλες οι συνδέσεις πεδίου παραμένουν συνδεδεμένες· ο σταθμός εισόδου/εξόδου επανέρχεται σε λειτουργία μετά από μια αλλαγή υλικού αντί για μια εργασία επανακαλωδίωσης.

Το 6ES7132-1BH11-0XB0 παρέχει 16 εξόδους τύπου τρανζίστορ 24VDC, καθεμία με ονομαστική ισχύ 0.5A.

Αυτές είναι έξοδοι μεταγωγής στερεάς κατάστασης — χωρίς κινούμενες επαφές, ουσιαστικά απεριόριστη διάρκεια ζωής μεταγωγής, και αρκετά γρήγορες για να μεταγωγούν με τον ρυθμό σάρωσης του PLC χωρίς να εισάγουν καθυστερήσεις χρονισμού.

Για έναν σταθμό κατανεμημένης εισόδου/εξόδου που ελέγχει δεκαέξι ηλεκτροβαλβίδες, δεκαέξι πηνία επαφέων, ή ένα μικτό σύνολο ενεργοποιητών σε μια θέση μηχανής, δεκαέξι κανάλια 0.5A καλύπτουν τη συντριπτική πλειοψηφία των πρακτικών απαιτήσεων εξόδου χωρίς πρόσθετα εξαρτήματα.

Η ονομασία Smart Connect (SC) υποδεικνύει ότι αυτή η ηλεκτρονική μονάδα είναι συμβατή με το σύστημα ακροδεκτών ET 200L-SC, το οποίο περιλαμβάνει τον ακροδέκτη TB 16SC (παρέχοντας τη βασική διεπαφή καλωδίωσης 16 καναλιών) και έναν προαιρετικό ακροδέκτη επέκτασης που προσθέτει άλλα 16 κανάλια.

Αυτό σημαίνει ότι μια ενιαία ηλεκτρονική μονάδα 6ES7132-1BH11-0XB0 μπορεί να επεκταθεί σε 32 κανάλια εξόδου απλώς προσθέτοντας τον ακροδέκτη επέκτασης στα δεξιά — χωρίς επιπλέον διεύθυνση PROFIBUS, χωρίς επιπλέον μονάδα τροφοδοσίας, και χωρίς επιπλέον διαμόρφωση στο STEP 7.

Τα επεκτεταμένα 32 κανάλια μοιράζονται τους ίδιους πόρους επεξεργασίας και επικοινωνίας της ηλεκτρονικής μονάδας.

Βασικές Προδιαγραφές

Αρχιτεκτονική ET 200L-SC — Ηλεκτρονική Μονάδα + Ακροδέκτης

Ο φυσικός σχεδιασμός του συστήματος ET 200L-SC αξίζει να κατανοηθεί επειδή διαμορφώνει τον τρόπο εγκατάστασης, αντικατάστασης και διαμόρφωσης της μονάδας:

Η ακροδέκτης είναι το στατικό στοιχείο — τοποθετείται στη ράγα DIN και παρέχει τους ακροδέκτες με βιδωτό σφιγκτήρα για όλη την καλωδίωση πεδίου. Μόλις συνδεθούν τα καλώδια πεδίου κατά τη θέση σε λειτουργία, ο ακροδέκτης παραμένει στη θέση του μόνιμα.

Οι ακροδέκτες του είναι προσβάσιμοι από μπροστά, είτε η ηλεκτρονική μονάδα είναι εγκατεστημένη είτε όχι.

Η ηλεκτρονική μονάδα (αυτό το 6ES7132-1BH11-0XB0) κουμπώνει στον ακροδέκτη από πάνω, δημιουργώντας τη σύνδεση backplane που συνδέει τα κυκλώματα μεταγωγής εξόδου με τους ακροδέκτες πεδίου από κάτω.

Όταν τροφοδοτείται, συμμετέχει στον κύκλο σάρωσης PROFIBUS DP, λαμβάνοντας δεδομένα εξόδου από τον master DP και μεταγωγώντας τα κανάλια εξόδου του ανάλογα.

Για τυπικές ενημερώσεις bit εξόδου — ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ηλεκτροβαλβίδων, ενεργοποίηση λαμπτήρων ένδειξης — η ανταλλαγή είναι απλή: η CPU S7 γράφει bit εξόδου στην εικόνα διεργασίας της· ο master DP μεταφέρει αυτά τα bit μέσω PROFIBUS στο ET 200L-SC· το 6ES7132-1BH11-0XB0 ρυθμίζει τα τρανζίστορ εξόδου του ανάλογα, παρέχοντας ρεύμα 24VDC στους συνδεδεμένους ενεργοποιητές.

Αυτό συμβαίνει σε κάθε κύκλο DP, συνεχώς, εφόσον ο σύνδεσμος PROFIBUS είναι ενεργός και ο master λειτουργεί.

Επέκταση Smart Connect — Ανάπτυξη σε 32 Εξόδους

Ο ακροδέκτης TB 16SC παρέχει τα σημεία φυσικής σύνδεσης για τα δεκαέξι κανάλια εξόδου του 6ES7132-1BH11-0XB0. Η προσθήκη του ακροδέκτη επέκτασης επεκτείνει τη φυσική χωρητικότητα καλωδίωσης σε 32 κανάλια — 16 στον βασικό TB 16SC και 16 στον ακροδέκτη επέκτασης.

Η ηλεκτρονική μονάδα αναγνωρίζει αυτόματα τη διαμορφωμένη επέκταση και αντιστοιχίζει και τα δύο σύνολα ακροδεκτών σε κανάλια εξόδου στα δεδομένα I/O του PROFIBUS χωρίς καμία χειροκίνητη διαμόρφωση.

Αυτός ο μηχανισμός επέκτασης είναι σχετικός για σχεδιασμούς μηχανών όπου ο αριθμός των I/O σε έναν σταθμό αυξάνεται μεταξύ των φάσεων μηχανικής σχεδίασης.

Μια μηχανή αρχικά προδιαγραφόμενη με 16 εξόδους σε μια συγκεκριμένη θέση μπορεί να απαιτεί 20 ή 24 εξόδους μετά από λεπτομερή μηχανική σχεδίαση, ή μετά από αναβάθμιση μηχανής που προσθέτει αισθητήρες και ενεργοποιητές.

Με το ET 200L-SC Smart Connect, η επέκταση είναι μηχανική — προσθέστε τον ακροδέκτη, συνδέστε τα επιπλέον καλώδια πεδίου, και τα νέα κανάλια εμφανίζονται αυτόματα στη διαμόρφωση υλικού του STEP 7.

Δεν υπάρχει ανάγκη αντικατάστασης της ηλεκτρονικής μονάδας ή επαναδιαμόρφωσης της διεύθυνσης PROFIBUS.

Ονομαστικές Τιμές Εξόδου 24VDC / 0.5A — Τι Τροφοδοτούν

Η ονομαστική τιμή 0.5A ανά κανάλι καλύπτει το τυπικό εύρος ενεργοποιητών 24VDC στην αυτοματοποίηση μηχανών:

Οι τυπικές πνευματικές ηλεκτροβαλβίδες καταναλώνουν 0.1A έως 0.4A στα 24VDC — εντός του ορίου των 0.5A. Μικρά πηνία επαφέων (έως IEC AC-3 Class 4–5kW) καταναλώνουν περίπου 0.1A έως 0.3A στα 24VDC όταν ελέγχονται μέσω παραλλαγών πηνίου 24VDC. Λαμπτήρες ένδειξης (τύπου LED) καταναλώνουν συνήθως 0.02A έως 0.1A.

Τα πηνία ενδιάμεσων ρελέ για μετατροπή εύρους τάσης ή ρεύματος καταναλώνουν 0.05A έως 0.2A.

Η ονομαστική τιμή 0.5A δεν επαρκεί για άμεση μεταγωγή φορτίων κινητήρων 24VDC, μεγάλων επαφέων με υψηλή αρχική τάση πηνίου, ή αντιστάσεων θέρμανσης υψηλής ισχύος.

Για αυτά τα φορτία, ένα ενδιάμεσο ρελέ ή ρελέ στερεάς κατάστασης χρησιμεύει ως διεπαφή μεταξύ της εξόδου 0.5A και του κυκλώματος φορτίου υψηλότερου ρεύματος.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Μπορεί το 6ES7132-1BH11-0XB0 να χρησιμοποιηθεί με οποιονδήποτε master PROFIBUS DP, ή περιορίζεται σε CPU Siemens S7;

Το ET 200L-SC επικοινωνεί ως τυπικό slave PROFIBUS DP και είναι συμβατό με οποιονδήποτε master PROFIBUS DP μπορεί να χρησιμοποιήσει το αρχείο GSD (General Station Description) του ET 200L. Τα Siemens STEP 7 και TIA Portal περιλαμβάνουν το υλικό ET 200L στους καταλόγους συσκευών τους· για masters μη Siemens, το αρχείο GSD παρέχει τα δεδομένα διαμόρφωσης που απαιτούνται από εργαλεία μηχανικής τρίτων.

Πρακτικά, το ET 200L-SC λειτουργεί με οποιονδήποτε master PROFIBUS DP συμβατό με IEC 61158, συμπεριλαμβανομένων αυτών από Schneider Electric, Beckhoff, Phoenix Contact, και άλλους.

Ε2: Η μονάδα περιγράφεται ως επεκτάσιμη σε 32 κανάλια. Είναι η ηλεκτρονική μονάδα -1BH11-0XB0 επαρκής για 32 κανάλια, ή υπάρχει μεγαλύτερη ηλεκτρονική μονάδα;

Η ηλεκτρονική μονάδα 6ES7132-1BH11-0XB0 χειρίζεται η ίδια την πλήρη επεκτεταμένη διαμόρφωση 32 καναλιών — δεν απαιτείται μεγαλύτερη παραλλαγή.

Οι εσωτερικοί πόροι επεξεργασίας και επικοινωνίας PROFIBUS της ηλεκτρονικής μονάδας είναι διαστασιολογημένοι για τον επεκτεταμένο χάρτη I/O 32 καναλιών. 

Η επέκταση είναι καθαρά φυσική: η προσθήκη του ακροδέκτη επέκτασης διπλασιάζει τη χωρητικότητα καλωδίωσης χωρίς να απαιτεί αναβάθμιση της ηλεκτρονικής μονάδας.

Για συστήματα που απαιτούν περισσότερες από 32 εξόδους σε μία μόνο διεύθυνση PROFIBUS, απαιτείται ένας δεύτερος σταθμός ET 200L-SC σε μια δεύτερη διεύθυνση PROFIBUS.

Ε3: Ποιος είναι ο χρόνος απόκρισης εξόδου — πόσο γρήγορα μεταβάλλεται μια έξοδος μετά την άφιξη των δεδομένων PROFIBUS;

Ο χρόνος μεταγωγής εξόδου τρανζίστορ του 6ES7132-1BH11-0XB0 είναι στην περιοχή 0.1 έως 1ms από τη στιγμή που τα νέα δεδομένα εξόδου φορτώνονται από τον δέκτη PROFIBUS μέχρι να αλλάξει κατάσταση ο ακροδέκτης εξόδου.

Η συνολική καθυστέρηση από την αλλαγή bit εξόδου της CPU S7 έως την αλλαγή ακροδέκτη πεδίου περιλαμβάνει επίσης τον χρόνο κύκλου του διαύλου PROFIBUS DP (τυπικά 1–10ms ανάλογα με τη διαμόρφωση) και τον μηχανισμό ενημέρωσης της εικόνας εξόδου της CPU S7. 

Για χρονικά κρίσιμες απαιτήσεις μεταγωγής εξόδου, ο χρόνος κύκλου του διαύλου PROFIBUS DP και η διαμόρφωση της CPU είναι οι κυρίαρχοι παράγοντες· ο χρόνος μεταγωγής της ίδιας της ηλεκτρονικής μονάδας είναι συγκριτικά μικρός.

Ε4: Μπορούν οι έξοδοι του 6ES7132-1BH11-0XB0 να αναγκαστούν σε ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση από τη διεπαφή προγραμματισμού STEP 7 κατά τη διάρκεια της θέσης σε λειτουργία;

Ναι. Τα STEP 7 και TIA Portal υποστηρίζουν την αναγκαστική λειτουργία I/O για slaves PROFIBUS DP, συμπεριλαμβανομένων των μονάδων ET 200L-SC.

Στη λειτουργία παρακολούθησης σε απευθείας σύνδεση, μεμονωμένα κανάλια εξόδου μπορούν να αναγκαστούν σε μια συγκεκριμένη κατάσταση (0 ή 1) για επαλήθευση κατά τη θέση σε λειτουργία — ελέγχοντας ότι κάθε ηλεκτροβαλβίδα, επαφέας ή ενδεικτική λυχνία ανταποκρίνεται σωστά πριν τεθεί σε ενεργή λειτουργία το πρόγραμμα ελέγχου.

Οι αναγκαστικές έξοδοι υπερισχύουν των κανονικών τιμών εξόδου του προγράμματος και πρέπει να αφαιρεθούν πριν την επιστροφή στην κανονική παραγωγή για να αποφευχθούν απροσδόκητες καταστάσεις ενεργοποιητών.

Ε5: Υποδεικνύει το επίθημα -0XB0 μια συγκεκριμένη παραλλαγή προϊόντος ή περιοχή αυτής της μονάδας;

Στην αρίθμηση προϊόντων Siemens SIMATIC, το τελικό τμήμα του αριθμού παραγγελίας (εδώ -0XB0) προσδιορίζει την αναθεώρηση του προϊόντος, τον τύπο συσκευασίας ή την παραλλαγή έγκρισης.

Το επίθημα -0XB0 σε αυτήν τη μονάδα υποδηλώνει την τυπική έκδοση παραγωγής χωρίς ειδικές πιστοποιήσεις (το στοιχείο "XB" συνήθως υποδηλώνει τυπική διεθνή έγκριση και συσκευασία).

Υπάρχουν παραλλαγές με -0AB0, -0XA0, ή άλλα επιθήματα για συγκεκριμένες απαιτήσεις αγοράς ή έγκρισης.

Για τυπικές εφαρμογές βιομηχανικής αυτοματοποίησης εκτός ειδικών περιβαλλόντων (ζώνες Ex, ναυτιλιακές, κ.λπ.), η παραλλαγή -0XB0 είναι η τυπική επιλογή.