โมดูลย่อยบัส DP ของ ET200M Simatic 6ES7195-7HB00-0XA0

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 | SIMATIC ET 200M Bus Module BM 240 — สำหรับโมดูล I/O ขนาด 40 มม. สองโมดูล, ถอด/ใส่ขณะทำงาน (Hot-Swap), IP20, 97×92×30 มม., 140 กรัม

ภาพรวม

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 คือ BM 240 — โมดูลบัสแบบแอคทีฟสำหรับระบบกระจาย I/O SIMATIC ET 200M

ในสถานี ET 200M มาตรฐานที่ไม่มีโมดูลบัส โมดูลสัญญาณ S7-300 จะถูกติดตั้งโดยตรงบนแถวขั้วต่อบัส DIN rail ของสถานี และการถอดโมดูลใดโมดูลหนึ่งออกจะต้องปิดการทำงานของทั้งสถานี 

BM 240 เปลี่ยนข้อจำกัดนี้อย่างสิ้นเชิง: มันจะแทรกเข้าไปในแผงหลังของสถานีระหว่างโมดูลที่อยู่ติดกัน, มีช่องเสียบแบบ hot-swap สำหรับโมดูลสัญญาณกว้าง 40 มม. สองโมดูล, และอนุญาตให้ถอดและใส่โมดูลเหล่านั้นใหม่ได้โดยไม่ขัดจังหวะการจ่ายไฟของสถานีหรือการสื่อสาร PROFIBUS/PROFINET

ความสำคัญของสิ่งนี้จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดในสภาพแวดล้อมโรงงานกระบวนการที่มีความพร้อมใช้งานสูง

สถานี PROFIBUS ET 200M ของเครื่องปฏิกรณ์แบทช์ยา อาจควบคุมการทำความร้อน, การทำความเย็น, การจ่ายยา, และการกวน — แต่ละฟังก์ชันผ่านโมดูล I/O ของตัวเอง

หากไม่มีโมดูลบัส การบำรุงรักษาตามปกติ (การตรวจสอบโมดูลอินพุตแอนะล็อกที่สงสัยว่ามีปัญหา) จะต้องปิดสถานี I/O ทั้งหมด ซึ่งหมายถึงการปิดเครื่องปฏิกรณ์แบทช์

เมื่อติดตั้ง BM 240 ช่างเทคนิคบำรุงรักษาสามารถสลับโมดูลที่สงสัยได้ในขณะที่สถานียังคงทำงาน, แบทช์ยังคงดำเนินต่อไป, และมีเพียงสองช่องสัญญาณที่เชื่อมต่อกับโมดูลที่ถูกสลับเท่านั้นที่จะมีการหยุดชะงักสั้นๆ

ข้อกำหนดความกว้าง 40 มม. ตรงกับรูปแบบโมดูลสัญญาณ S7-300 มาตรฐาน — ความกว้างโมดูลที่พบบ่อยที่สุดในระบบ ET 200M

สำหรับโมดูลสัญญาณที่มีความกว้าง 80 มม., BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) คือโมดูลบัสที่เทียบเท่ากันซึ่งรองรับโมดูล 80 มม. หนึ่งโมดูล หรือโมดูล 40 มม. สองโมดูล

ข้อมูลจำเพาะหลัก

สถาปัตยกรรม Hot-Swap ของ ET 200M — ทำงานอย่างไร

สถานี ET 200M ใช้บัสแผงหลังแบบแอคทีฟที่กระจายแหล่งจ่ายไฟ 24V และสัญญาณบัส I/O S7-300 ไปยังโมดูลที่ติดตั้งทั้งหมด ในการกำหนดค่ามาตรฐานที่ไม่มีโมดูลบัส แผงหลังนี้จะเป็นแบบพาสซีฟและต่อเนื่อง — การถอดโมดูลใดๆ จะทำให้บัสขาดและรบกวนโมดูลทั้งหมดที่ตามมา

BM 240 แนะนำบริดจ์แบบแอคทีฟ: มันจะรักษาความต่อเนื่องของสัญญาณบัสแผงหลังผ่านตำแหน่งช่องเสียบของโมดูลที่รองรับสองโมดูล, โดยใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ของบัสรีพีทเตอร์ภายในที่เชื่อมต่อช่องว่างของบัสที่เกิดขึ้นเมื่อถอดโมดูลออก

เมื่อถอดโมดูลออกจากช่องเสียบ BM 240, อิเล็กทรอนิกส์ภายในของโมดูลบัสจะรักษาความต่อเนื่องของบัสสำหรับโมดูลอื่นๆ ทั้งหมดในสถานี

ช่องเสียบของโมดูลที่ถอดออกจะปรากฏเป็น "โมดูลหายไป" สำหรับโมดูลอินเทอร์เฟซ ET 200M, ซึ่งจะสร้างการขัดจังหวะการวินิจฉัยไปยังมาสเตอร์ PROFIBUS/PROFINET 

โปรแกรม OB82 ของมาสเตอร์ (ตัวจัดการการขัดจังหวะการวินิจฉัย) สามารถตอบสนองได้ — แทนที่ค่าเอาต์พุตที่ปลอดภัยสำหรับโมดูลที่หายไป, สร้างการแจ้งเตือน HMI, หรือบันทึกเหตุการณ์ — ในขณะที่สถานียังคงทำงานสำหรับ I/O อื่นๆ ทั้งหมด

เมื่อใส่โมดูลทดแทน, BM 240 จะตรวจจับการมีอยู่ของมันและสร้างการเชื่อมต่อแผงหลังของโมดูลขึ้นใหม่

โมดูลอินเทอร์เฟซจะรายงานการใส่กลับผ่านการขัดจังหวะ OB82 อีกครั้ง, และการแลกเปลี่ยน I/O ปกติสำหรับที่อยู่ของโมดูลนั้นจะกลับมาทำงาน

ET 200M ในระบบ PROFIBUS และ PROFINET

ET 200M เป็นระบบที่แตกต่างจากระบบกระจาย I/O อื่นๆ ของ Siemens ตรงที่มันรองรับโมดูลสัญญาณ SIMATIC S7-300 ทั้งหมด — ไม่ใช่ช่วงโมดูลเฉพาะสำหรับ ET 200

โมดูลอินพุตดิจิทัล (6ES7321-1BH02-0AA0), โมดูลอินพุตแอนะล็อก (6ES7331-7KF02-0AB0), หรือโมดูลฟังก์ชันเดียวกันที่เสียบเข้ากับแร็คกลาง S7-300 จะเสียบเข้ากับสถานี ET 200M บน PROFIBUS หรือ PROFINET ได้เหมือนกัน

ความเหมือนกันนี้ให้ข้อได้เปรียบด้านวิศวกรรมและการบำรุงรักษาที่สำคัญ: สต็อกโมดูลสำรองเดียวสามารถใช้ได้ทั้งแร็คกลางและสถานี ET 200M ทั้งหมด

BM 240 ขยายข้อได้เปรียบด้านความเข้ากันได้นี้ไปสู่การดำเนินงานบำรุงรักษา — ความสามารถ hot-swap ที่มีให้ทำงานร่วมกับโมดูลสัญญาณ S7-300 กว้าง 40 มม. ใดๆ โดยไม่ต้องดัดแปลงหรือกำหนดค่าพิเศษ, เนื่องจากโมดูลและอินเทอร์เฟซบัสเป็นส่วนประกอบ S7-300 มาตรฐาน

การวางแผนสถานี ET 200M ด้วยโมดูลบัส

ไม่ใช่ทุกตำแหน่งโมดูลในสถานี ET 200M ที่ต้องใช้โมดูลบัส โดยทั่วไปโมดูลบัสจะถูกระบุสำหรับโมดูล I/O ที่เชื่อมต่อกับสายภาคสนามที่อาจเกิดข้อผิดพลาด (โมดูลอินพุตแอนะล็อกบนทรานสมิตเตอร์ที่ต้องการการปรับเทียบเป็นครั้งคราว, โมดูลสตาร์ทมอเตอร์, โมดูลเอาต์พุตรีเลย์ที่มีการสึกหรอของหน้าสัมผัส), และสำหรับโมดูลที่อาจต้องเปลี่ยนระหว่างการผลิตโดยไม่ต้องปิดระบบตามแผน

สถานี ET 200M สามารถผสมผสานตำแหน่งติดตั้งโดยตรงมาตรฐานและตำแหน่ง BM 240 — โมดูลในตำแหน่งติดตั้งโดยตรงไม่สามารถ hot-swap ได้, ในขณะที่โมดูลในตำแหน่ง BM 240 สามารถทำได้ การจัดวางสถานีใน STEP 7 หรือ TIA Portal จะระบุแต่ละสล็อตว่าเป็นแบบติดตั้งโดยตรงหรือโฮสต์โดยโมดูลบัส, และที่อยู่ I/O จะถูกกำหนดตามนั้น

BM 240 เองใช้ความยาวรางติดตั้ง 80 มม. (เมื่อติดตั้ง) และโมดูลที่รองรับสองโมดูลใช้ความกว้างปกติ 40 มม. แต่ละโมดูล — พื้นที่รวมต่อคู่ BM 240 คือ 80 + 40 + 40 = 160 มม. เทียบกับ 80 มม. สำหรับโมดูลติดตั้งโดยตรงสองโมดูล, ซึ่งเป็นส่วนเพิ่มความกว้าง 80 มม. ที่ต้องนำมาพิจารณาในการคำนวณความยาวรางของสถานี

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: BM 240 ต้องการการกำหนดค่าพิเศษใดๆ ใน STEP 7 หรือ TIA Portal หรือไม่?

ใช่. ตำแหน่งโมดูลแต่ละตำแหน่งที่โฮสต์โดย BM 240 จะต้องถูกกำหนดอย่างชัดเจนว่าเป็น "สล็อต hot-swap" ในการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของสถานี ET 200M ใน STEP 7 (HW Config) หรือ TIA Portal เครื่องมือการกำหนดค่าจะแสดงสิ่งนี้เป็นคุณสมบัติของสล็อตโมดูล

โมดูลอินเทอร์เฟซ (IM 153-x) จะต้องรองรับฟังก์ชันโมดูลบัสแบบแอคทีฟ — ไม่ใช่โมดูลอินเทอร์เฟซ ET 200M ทั้งหมดที่รองรับ hot-swap โปรดยืนยันความเข้ากันได้ของโมดูลอินเทอร์เฟซก่อนระบุโมดูล BM 240 ในการออกแบบสถานี

เมื่อกำหนดค่าแล้ว ระบบจะสร้างการขัดจังหวะการใส่/ถอดโดยอัตโนมัติและจัดการการแจ้งเตือน OB82 สำหรับสล็อตเหล่านั้น

คำถามที่ 2: โมดูลอินเทอร์เฟซ ET 200M ใดบ้างที่เข้ากันได้กับ BM 240?

ฟังก์ชัน hot-swap รองรับโดยโมดูลอินเทอร์เฟซ IM 153-2 (ซีรีส์ 6ES7153-2BAxx-0XB0) และ IM 153-4 PN (6ES7153-4AA01-0XB0)

IM 153-1 รุ่นเก่าไม่รองรับการทำงานของโมดูลบัสแบบแอคทีฟ 

ตรวจสอบรุ่น IM 153 ที่เฉพาะเจาะจงและเวอร์ชันเฟิร์มแวร์เทียบกับตารางความเข้ากันได้ของ BM 240 ในคู่มือ ET 200M (A5E00427077-xx) เสมอก่อนที่จะระบุโมดูลบัสในการออกแบบสถานีใหม่

คำถามที่ 3: สามารถเพิ่ม BM 240 ลงในสถานี ET 200M ที่มีอยู่ซึ่งเดิมสร้างขึ้นโดยไม่มีโมดูลบัสได้หรือไม่?

การเพิ่มโมดูล BM 240 ลงในสถานีที่มีอยู่ต้องมีการปรับปรุงทางกล: สล็อตโมดูลที่ได้รับผลกระทบจะต้องถูกถอดออกจากแถวขั้วต่อบัส DIN rail ของสถานี, ติดตั้ง BM 240 แทนที่, และติดตั้งโมดูลที่รองรับใหม่ในช่องเสียบ BM 240

การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของสถานี STEP 7 จะต้องได้รับการอัปเดตเพื่อสะท้อนการจัดเรียงสล็อตใหม่ การปรับเปลี่ยนนี้ควรดำเนินการในช่วงปิดปรับปรุงตามแผน, เนื่องจากสถานีจะต้องปิดการทำงานเพื่อจัดเรียงตำแหน่งโมดูลใหม่ทางกล

คำถามที่ 4: จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อถอดโมดูลออกจากสล็อต BM 240 — ส่วนที่เหลือของสถานียังคงทำงานต่อไปหรือไม่?

ใช่. บริดจ์บัสภายในของ BM 240 จะรักษาความต่อเนื่องของบัสแผงหลังสำหรับโมดูลอื่นๆ ทั้งหมดในสถานีเมื่อถอดโมดูลที่รองรับออก

โมดูลอินเทอร์เฟซ ET 200M จะรายงานการถอดออกผ่านการขัดจังหวะการวินิจฉัย (OB82 ในโปรแกรม S7)

เอาต์พุตที่เชื่อมต่อกับโมดูลที่ถอดออกจะเปลี่ยนเป็นสถานะปลอดภัยที่กำหนดค่าไว้ (โดยทั่วไปคือ 0V สำหรับเอาต์พุตดิจิทัล, หรือค่าสำรองที่ตั้งค่าพารามิเตอร์ไว้สำหรับเอาต์พุตแอนะล็อก) 

โมดูลอื่นๆ ทั้งหมดในสถานี — ทั้งที่อยู่ในตำแหน่งติดตั้งโดยตรงและที่อยู่ในสล็อต BM 240 อื่นๆ — ยังคงทำงานตามปกติตลอดเวลา

คำถามที่ 5: ความแตกต่างระหว่าง BM 240 (6ES7195-7HB00-0XA0) และ BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) คืออะไร?

BM 240 รองรับโมดูลสัญญาณ S7-300 มาตรฐานกว้าง 40 มม. สองโมดูล และใช้ความยาวรางติดตั้ง 80 มม.

BM 480 รองรับโมดูลกว้าง 80 มม. หนึ่งโมดูล (หรือโมดูล 40 มม. สองโมดูล, ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า) และเป็นตัวเลือกที่ถูกต้องสำหรับโมดูลเฉพาะ ET 200M กว้าง 80 มม. เช่น SM 331 8AI (6ES7331-7KF02-0AB0 ที่ 40 มม.) หรือสำหรับโมดูลฟังก์ชันและโปรเซสเซอร์สื่อสารที่อาจอยู่ในรูปแบบ 80 มม. 

เมื่อระบุสถานีที่มีโมดูลผสม 40 มม. และ 80 มม., ให้เลือกรูปแบบ BM ที่ตรงกับความกว้างของโมดูลแต่ละตัวในแต่ละตำแหน่งที่ต้องการ hot-swap