Wymagania w odniesieniu do odnośników, które są wprowadzane do obrotu lub do sprzedaży

Siemens 6ES7132-1BH11-0XB0 | Moduł wyjściowy cyfrowy SIMATIC ET 200L-SC — 16 DO 24VDC / 0,5A, możliwość rozszerzenia do 32 kanałów za pomocą Smart Connect TB 16SC

Przegląd

Siemens 6ES7132-1BH11-0XB0 to 16-kanałowy elektroniczny blok wyjściowy cyfrowy dla rozproszonej platformy wejść/wyjść SIMATIC ET 200L-SC — kompaktowego systemu montowanego na szynie DIN, który umieszcza wejścia/wyjścia podrzędne PROFIBUS DP bezpośrednio przy maszynie, blisko czujników i elementów wykonawczych, zamiast prowadzić indywidualne kable sygnałowe z powrotem do centralnej szafy sterowniczej.

Koncepcja ET 200L-SC dzieli moduł wejść/wyjść na dwa fizyczne komponenty: blok elektroniczny (ta jednostka), który zawiera obwody przełączające wyjść, diody LED statusu i logikę PROFIBUS, oraz blok zacisków, który zawiera zaciski śrubowe do okablowania terenowego.

To rozdzielenie zapewnia ET 200L-SC ważną przewagę w konserwacji — gdy blok elektroniczny ulegnie awarii, można go zdjąć z bloku zacisków w ciągu kilku sekund, a zamiennik można wpiąć bez dotykania żadnego przewodu. Całe okablowanie terenowe pozostaje podłączone; stacja wejść/wyjść wraca do pracy po wymianie sprzętu, a nie po ponownym okablowaniu.

6ES7132-1BH11-0XB0 zapewnia 16 wyjść tranzystorowych 24VDC, każde o obciążalności 0,5A.

Są to wyjścia przełączające półprzewodnikowe — brak ruchomych styków, praktycznie nieograniczona żywotność przełączania i wystarczająco szybkie, aby przełączać z częstotliwością cyklu skanowania sterownika PLC bez wprowadzania opóźnień czasowych.

Dla rozproszonej stacji wejść/wyjść sterującej szesnastoma zaworami elektromagnetycznymi, szesnastoma cewkami styczników lub mieszanym zestawem elementów wykonawczych w lokalizacji maszyny, szesnaście kanałów 0,5A pokrywa zdecydowaną większość praktycznych wymagań wyjściowych bez dodatkowych komponentów.

Oznaczenie Smart Connect (SC) wskazuje, że ten blok elektroniczny jest kompatybilny z systemem bloków zacisków ET 200L-SC, który obejmuje blok zacisków TB 16SC (zapewniający podstawowy interfejs okablowania 16-kanałowego) oraz opcjonalny blok zacisków rozszerzający, który dodaje kolejne 16 kanałów.

Oznacza to, że pojedynczy blok elektroniczny 6ES7132-1BH11-0XB0 może zostać rozszerzony do 32 kanałów wyjściowych poprzez dodanie bloku zacisków rozszerzającego po prawej stronie — bez dodatkowego adresu PROFIBUS, bez dodatkowego modułu zasilania i bez dodatkowej konfiguracji w STEP 7.

Rozszerzone 32 kanały współdzielą zasoby przetwarzania i komunikacji tego samego bloku elektronicznego.

Kluczowe specyfikacje

Architektura ET 200L-SC — Blok elektroniczny + Blok zacisków

Warto zrozumieć fizyczną konstrukcję systemu ET 200L-SC, ponieważ wpływa ona na sposób instalacji, wymiany i konfiguracji modułu:

blok zacisków jest komponentem statycznym — montuje się go na szynie DIN i zapewnia zaciski śrubowe do całego okablowania terenowego. Po podłączeniu kabli terenowych podczas uruchamiania, blok zacisków pozostaje na stałe na miejscu.

Jego zaciski są dostępne z przodu, niezależnie od tego, czy blok elektroniczny jest zainstalowany, czy nie.

blok elektroniczny (ten 6ES7132-1BH11-0XB0) jest wpinany do bloku zacisków od góry, tworząc połączenie z tylną płytą, które łączy obwody przełączające wyjść z zaciskami terenowymi poniżej.

Po włączeniu zasilania uczestniczy w cyklu skanowania PROFIBUS DP, odbierając dane wyjściowe od mastera DP i odpowiednio przełączając swoje kanały wyjściowe.

W przypadku rutynowych aktualizacji bitów wyjściowych — włączania i wyłączania zaworów elektromagnetycznych, aktywowania lampek kontrolnych — wymiana jest prosta: sterownik S7 zapisuje bity wyjściowe w swoim obrazie procesu; master DP przesyła te bity przez PROFIBUS do ET 200L-SC; 6ES7132-1BH11-0XB0 odpowiednio ustawia swoje tranzystory wyjściowe, dostarczając prąd 24VDC do podłączonych elementów wykonawczych.

Dzieje się to w każdym cyklu DP, ciągle, dopóki połączenie PROFIBUS jest aktywne, a master działa.

Rozszerzenie Smart Connect — Rozszerzenie do 32 wyjść

Blok zacisków TB 16SC zapewnia fizyczne punkty połączeń dla szesnastu kanałów wyjściowych 6ES7132-1BH11-0XB0. Dodanie bloku zacisków rozszerzającego zwiększa fizyczną pojemność okablowania do 32 kanałów — 16 w podstawowym TB 16SC i 16 w bloku rozszerzającym.

Blok elektroniczny automatycznie rozpoznaje rozszerzoną konfigurację i mapuje oba zestawy zacisków na kanały wyjściowe w danych wejść/wyjść PROFIBUS bez żadnej ręcznej konfiguracji.

Ten mechanizm rozszerzania jest istotny w projektach maszyn, w których liczba wejść/wyjść w stacji rośnie między fazami inżynieryjnymi.

Maszyna początkowo zaprojektowana z 16 wyjściami w określonej lokalizacji może wymagać 20 lub 24 wyjść po szczegółowym zaprojektowaniu, lub po modernizacji maszyny dodającej czujniki i elementy wykonawcze.

Dzięki ET 200L-SC Smart Connect, rozszerzenie jest mechaniczne — dodaj blok zacisków, podłącz dodatkowe przewody terenowe, a nowe kanały pojawią się automatycznie w konfiguracji sprzętowej STEP 7.

Nie ma potrzeby wymiany bloku elektronicznego ani ponownej konfiguracji adresu PROFIBUS.

Parametry wyjściowe 24VDC / 0,5A — Co zasilają

Obciążalność 0,5A na kanał obejmuje standardowy zakres elementów wykonawczych 24VDC w automatyce maszyn:

Standardowe zawory elektromagnetyczne pneumatyczne pobierają od 0,1A do 0,4A przy 24VDC — znacznie poniżej limitu 0,5A. Małe cewki styczników (do klasy IEC AC-3 4–5kW) pobierają około 0,1A do 0,3A przy 24VDC, gdy są sterowane wariantami cewek 24VDC. Lampki kontrolne (typu LED) zazwyczaj pobierają od 0,02A do 0,1A.

Cewki przekaźników pośredniczących do konwersji zakresu napięcia lub prądu pobierają od 0,05A do 0,2A.

Obciążalność 0,5A nie jest wystarczająca do bezpośredniego przełączania obciążeń silników 24VDC, dużych styczników z wysokim prądem rozruchowym cewki lub grzałek rezystancyjnych o dużej mocy.

Dla tych obciążeń, przekaźnik pośredniczący lub przekaźnik półprzewodnikowy służy jako interfejs między wyjściem 0,5A a obwodem obciążenia o wyższym prądzie.

Często zadawane pytania

P1: Czy 6ES7132-1BH11-0XB0 może być używany z dowolnym masterem PROFIBUS DP, czy jest ograniczony do sterowników Siemens S7?

ET 200L-SC komunikuje się jako standardowy slave PROFIBUS DP i jest kompatybilny z każdym masterem PROFIBUS DP, który może wykorzystać plik GSD (General Station Description) ET 200L. Siemens STEP 7 i TIA Portal zawierają sprzęt ET 200L w swoich katalogach urządzeń; dla masterów innych niż Siemens, plik GSD dostarcza dane konfiguracyjne potrzebne narzędziom inżynierskim stron trzecich.

W praktyce ET 200L-SC współpracuje z każdym masterem PROFIBUS DP zgodnym z IEC 61158, w tym z tymi od Schneider Electric, Beckhoff, Phoenix Contact i innych.

P2: Moduł jest opisany jako możliwość rozszerzenia do 32 kanałów. Czy blok elektroniczny -1BH11-0XB0 jest wystarczający dla 32 kanałów, czy istnieje większy blok elektroniczny?

Blok elektroniczny 6ES7132-1BH11-0XB0 sam w sobie obsługuje pełną rozszerzoną konfigurację 32-kanałową — nie jest wymagany żaden większy wariant.

Wewnętrzne zasoby przetwarzania i komunikacji PROFIBUS bloku elektronicznego są dostosowane do rozszerzonej mapy wejść/wyjść 32-kanałowej. 

Rozszerzenie jest czysto fizyczne: dodanie bloku zacisków rozszerzającego podwaja pojemność okablowania bez konieczności modernizacji bloku elektronicznego.

Dla systemów wymagających więcej niż 32 wyjść przy jednym adresie PROFIBUS, wymagana jest druga stacja ET 200L-SC przy drugim adresie PROFIBUS.

P3: Jaki jest czas reakcji wyjścia — jak szybko wyjście przełącza się po przybyciu danych PROFIBUS?

Czas przełączania wyjścia tranzystorowego 6ES7132-1BH11-0XB0 wynosi od 0,1 do 1 ms od momentu załadowania nowych danych wyjściowych z bufora odbiorczego PROFIBUS do zmiany stanu na zacisku wyjściowym.

Całkowite opóźnienie od zmiany bitu wyjściowego sterownika S7 do zmiany na zacisku terenowym obejmuje również czas cyklu magistrali PROFIBUS DP (zazwyczaj 1–10 ms w zależności od konfiguracji) oraz mechanizm aktualizacji obrazu wyjściowego sterownika S7. 

W przypadku wymagań dotyczących przełączania wyjść krytycznych czasowo, czas cyklu magistrali PROFIBUS DP i konfiguracja sterownika są czynnikami dominującymi; czas przełączania samego bloku elektronicznego jest stosunkowo niewielki.

P4: Czy wyjścia 6ES7132-1BH11-0XB0 mogą być wymuszane na włączone lub wyłączone z interfejsu programowania STEP 7 podczas uruchamiania?

Tak. STEP 7 i TIA Portal obsługują wymuszanie wejść/wyjść dla slave'ów PROFIBUS DP, w tym modułów ET 200L-SC.

W trybie monitorowania online, poszczególne kanały wyjściowe mogą być wymuszane na określony stan (0 lub 1) w celu weryfikacji podczas uruchamiania — sprawdzając, czy każdy zawór elektromagnetyczny, stycznik lub wskaźnik reaguje prawidłowo, zanim program sterujący zostanie uruchomiony.

Wymuszone wyjścia zastępują normalne wartości wyjściowe programu i powinny zostać usunięte przed powrotem do normalnej produkcji, aby zapobiec nieoczekiwanym stanom elementów wykonawczych.

P5: Czy sufiks -0XB0 oznacza konkretny wariant produktu lub region tego modułu?

W ramach numeracji produktów Siemens SIMATIC, końcowa część numeru zamówienia (tutaj -0XB0) identyfikuje rewizję produktu, typ opakowania lub wariant zatwierdzenia.

Sufiks -0XB0 w tym module oznacza standardową wersję produkcyjną bez specjalnych certyfikatów (element "XB" zazwyczaj oznacza standardowe zatwierdzenie międzynarodowe i opakowanie).

Dostępne są warianty z sufiksami -0AB0, -0XA0 lub innymi, dla specyficznych wymagań rynkowych lub zatwierdzeń.

Dla standardowych zastosowań automatyki przemysłowej poza specjalnymi środowiskami (strefy Ex, morskie itp.), wariant -0XB0 jest standardowym wyborem.