Moduł interfejsu 6ES7151-3AA23-0AB0 6ES7 151-3AA23-0AB0 6ES7151-3AA23-OABO

 Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0 ∙ SIMATIC ET 200S IM 151-3 PN ST ∙ PROFINET Interface Module, 100 Mbit/s, 2×RJ45, IRT 250μs, Wspólne urządzenie, Redundancja mediów, 63 moduły

Przegląd

W sprawieSiemens 6ES7151-3AA23-0AB0jest IM 151-3 PN ST modulu interfejsu PROFINET IO, który przekształca rozproszoną stację I/O ET 200S w urządzenie PROFINET IO.

W architekturze ET 200S moduł interfejsu jest bramą sieciową stacji: zawiera nazwę urządzenia i adres IP przypisane przez sterownik PROFINET IO podczas uruchomienia,zarządza cykliczną wymianą danych między sterownikiem a wszystkimi podłączonymi modułami elektronicznymi, i konwertuje ramy danych PROFINET do formatu ET 200S backplane bus, który moduły I/O stacji odczytują i zapisują.

Oznaczenie "ST" (Standard) odróżnia ten moduł od wariantu "HF" (High Feature).który umożliwia deterministyczne, bezprzewodowa wymiana danych w czasach aktualizacji krótszych niż 250 μs.

This puts the IM 151-3 PN ST firmly in the territory of motion control and high-speed machine applications where the PROFINET IO update cycle must be tightly synchronised with the machine's mechanical cycle.

Zintegrowany przełącznik 2-port sprawia, że topologia linii PROFINET jest praktyczna w terenie.

Zamiast podłączać oddzielny kabel z przełącznika do każdej stacji ET 200S, the network cable daisy-chains from one station's RJ45 port to the next — the switch inside the IM 151-3 PN ST passes network traffic through from upstream to downstream without requiring an external switch at each station.

Linia produkcyjna składająca się z dwudziestu stacji może działać na jednej linii kablowej PROFINET, przy czym każda stacja jest połączona z następną.

Główne specyfikacje

IRT Isochroniczna komunikacja w czasie rzeczywistym

PROFINET oferuje trzy klasy komunikacji: standardowy TCP/IP, RT (Real-Time) i IRT (Isochronous Real-Time).

IM 151-3 PN ST obsługuje IRT najwyższej klasy,zarezerwowane dla zastosowań, w których cykl aktualizacji I/O musi być precyzyjnie zsynchronizowany z zdarzeniem zewnętrznym (zwykle cykl interpolacji sterownika ruchu lub czas cyklu mechanicznego maszyny).

W operacji IRT zarezerwowana przepustowość w ramach cyklu wysyłania PROFINET jest przydzielana wyłącznie do danych IRT.

Ta zarezerwowana przepustowość jest chroniona przed zakłóceniami ze strony innego ruchu sieciowego nawet duża komunikacja w tle nie może opóźnić ani zakłócić przekazywania danych IRT.

W rezultacie uzyskano gwarantowany, deterministyczny czas aktualizacji z drgawką mikrosekund zamiast milisekund, co jest wymogiem dla sterowania ruchem opartego na PROFINET, skoordynowanych napędów wieloosiowych,i szybkich systemów kontroli.

Minimalny czas aktualizacji IM 151-3 PN ST wynoszący 250 μs stanowi najkrótszy możliwy cykl IRT osiągalny za pomocą tego modułu.

Szybsze czasy aktualizacji wymagają wariantu HF (high feature).

Wspólne urządzenie 1 stacja ET 200S, 2 sterowniki

Wspólne urządzenie jest funkcją PROFINET, która umożliwia jedno IM 151-3 PN ST stacji być dostępne przez dwa oddzielne sterowniki PROFINET IO jednocześnie.

Każdy sterownik ma przypisany swój własny podzbiór modułów stacji. Na przykład sterownik A odczytuje i zapisuje do modułów 1?4, sterownik B czyta i zapisuje do modułów 5?8.Każdy kontroler widzi tylko swój własny podzbiór, a IM 151-3 PN ST zarządza partycjonowaniem danych w sposób przejrzysty.

Ta możliwość jest stosowana w architekturze maszyny, w której sterownik bezpieczeństwa i sterownik standardowy mają wspólny rozproszony sprzęt I/O kontroler bezpieczeństwa uzyskuje dostęp do modułów I/O zabezpieczonych przed awariami,a standardowy sterownik uzyskuje dostęp do standardowych modułów I/O, zarówno w ramach jednej stacji ET 200S.

Wyeliminuje potrzebę drugiej, fizycznie oddzielnej stacji ET 200S do bezpieczeństwa I/O, oszczędzając koszty sprzętu i przestrzeń paneli.

Uwaga: Urządzenie udostępnione nie jest dostępne w połączeniu z opcją IRT "wysoka elastyczność".

Redundancja mediów ¢ Ochrona topologii pierścienia

IM 151-3 PN ST obsługuje PROFINET Media Redundancy Protocol (MRP), który umożliwia stacji ET 200S uczestnictwo w sieci PROFINET o topologii pierścieniowej.kable sieciowe tworzą zamkniętą pętlę przez wszystkie urządzenia, z dedykowanym menedżerem redundancji mediów (zwykle procesorem S7-300 lub S7-400), który monitoruje integralność pierścienia.

Jeśli kawałek kabla pęknie, MRP rekonfiguruje pierścień, aby kierować ruch przez alternatywną ścieżkę w standardowym czasie przełączania 200 ms,wyeliminowanie pojedynczego punktu awarii, który reprezentuje topologia linii.

W przypadku środowisk produkcyjnych, w których uszkodzenie kabli sieciowych stanowi realne ryzyko, środowiska warsztatów maszynowych z podnośnikami widłowymi, taczkami kablowymi podlegającymi wibracjom,lub instalacji zewnętrznych z ekspozycją na warunki pogodowe ‡ redundancja mediów dzięki topologii pierścieniowej znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo awarii sieci powodującej przestoj maszyny.

Częste pytania

P1: Jaka jest różnica między IM 151-3 PN ST a IM 151-3 PN HF?

Wersja ST (Standard) obsługuje IRT z minimalnym czasem aktualizacji 250 μs.Wersja HF (High Feature) zmniejsza minimalny cykl IRT do 125 μs i obsługuje dodatkowe funkcje, w tym profil komunikacji PROFIsafe dla bezpośredniej integracji modułów F.

Jeżeli aplikacja nie wymaga cykli IRT poniżej 250 μs ani bezpośredniego wsparcia PROFIsafe za pośrednictwem modułu interfejsu, ST jest właściwym i bardziej opłacalnym wyborem.

P2: Czy IM 151-3 PN ST może zastąpić starszy PROFIBUS IM 151-1 w istniejącej stacji ET 200S?

Fizyczny sprzęt stacji ET 200S (moduły końcowe, moduły elektroniczne) jest kompatybilny zarówno z modułami interfejsu PN, jak i DP.

Wymiana IM 151-1 (PROFIBUS) na IM 151-3 (PROFINET) wymaga: ponownej konfiguracji połączenia sieciowego stacji z PROFIBUS na PROFINET w konfiguracji sprzętowej sterownika,przypisanie nazwy urządzenia PROFINET nowemu IN, oraz weryfikacja, czy projekt sterownika PROFINET obejmuje stację ET 200S w konfiguracji sieci PROFINET.

Moduły elektroniczne i ich okablowanie są bez zmian.

P3: Jak nazwa urządzenia jest przypisana do IM 151-3 PN ST?

The PROFINET IO controller assigns the device name during commissioning — either automatically using Siemens's Topology detection (via LLDP data) or manually through the STEP 7 / TIA Portal "Assign device name" function.

Po przypisaniu nazwa jest przechowywana zarówno w projekcie kontrolera, jak i na samym IM 151-3 PN ST (zapewnione na karcie pamięci SIMATIC Micro Memory Card, jeśli taka jest obecna).

Funkcja Prioritized Startup umożliwia stacji szybszą komunikację po cyklu zasilania poprzez zachowanie nazwy urządzenia bez konieczności pełnej sekwencji ponownego odkrycia.

P4: Stacja obsługuje 63 moduły. Czy ET 200S ma obecny budżet autobusu w tle, który to ogranicza?

Budżet zasilania stacji ET 200S jest określany przez zainstalowane moduły zasilania (typy PM-E, PM-D), a każdy moduł elektroniczny pobiera prąd z przycisku w tle przy znamionowym napięciu zasilania.

Liczba modułów, które mogą być faktycznie zainstalowane, jest ograniczona: a) całkowitym prądem w tle dostępnym z zainstalowanych modułów zasilania, b) maksymalną szerokością stacji 2 m,i c) maksymalny poziom 63 modułów.

Praktyczne konfiguracje rzadko osiągają 63 moduły, zanim najpierw zostanie osiągnięty bieżący budżet tła lub limit szerokości stacji.Projekt stacji powinien obejmować obliczenie bieżącego budżetu w oparciu o wszystkie zainstalowane wartości bieżącego modułu.

P5: Czy IM 151-3 PN ST obsługuje hot-swap modułów elektronicznych ET 200S podczas pracy?

- Tak, to prawda. One of the ET 200S system's core design features is the ability to remove and insert electronic modules while the station is powered and communicating — this is enabled by the two-part architecture of terminal module (which remains) and electronic module (which can be swapped).

System IM 151-3 PN ST generuje przerwy w wprowadzaniu/odstawianiu modułu, które powiadamiają sterownik PROFINET IO o zmianie modułu.

Program użytkownika sterownika może reagować na te przerwy, aby wdrożyć kontrolowaną odpowiedź, na przykład zastępując bezpieczną domyślną wartość wyjścia, gdy moduł nie ma.