ET200M Подмодули симатического автобуса DP 6ES7195-7HB00-0XA0

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 | SIMATIC ET 200M Модуль шины BM 240 — для двух модулей ввода-вывода шириной 40 мм, горячая замена, IP20, 97×92×30 мм, 140 г

Обзор

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 представляет собой BM 240 — активный модуль шины для распределенной системы ввода-вывода SIMATIC ET 200M.

В стандартной станции ET 200M без модулей шины модули сигналов S7-300 устанавливаются непосредственно на ряд разъемов шины DIN-рейки станции, и извлечение любого из них требует отключения питания всей станции. 

BM 240 принципиально меняет это ограничение: он вставляется в заднюю панель станции между соседними модулями, обеспечивает разъем для горячей замены двух модулей сигналов шириной 40 мм и позволяет физически извлекать и повторно вставлять эти модули без прерывания питания станции или ее связи PROFIBUS/PROFINET.

Значение этого наиболее очевидно в средах технологических установок с высокой доступностью.

Станция PROFIBUS ET 200M фармацевтического реактора периодического действия может управлять нагревом, охлаждением, дозированием и перемешиванием — каждая функция через свой собственный модуль ввода-вывода.

Без модулей шины выполнение даже обычного технического обслуживания (проверка предполагаемого неисправного модуля аналогового ввода) требует отключения всей станции ввода-вывода, что означает вывод реактора периодического действия из эксплуатации.

При установленном BM 240 технический специалист по обслуживанию может заменить неисправный модуль, пока станция продолжает работать, процесс продолжается, и только два канала, подключенные к замененному модулю, испытывают кратковременное прерывание.

Спецификация ширины 40 мм соответствует стандартному формату модуля сигналов S7-300 — самому распространенному формату модуля в системе ET 200M.

Для модулей сигналов шириной 80 мм BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) является эквивалентным модулем шины, вмещающим один модуль шириной 80 мм или два модуля шириной 40 мм.

Ключевые характеристики

Архитектура горячей замены ET 200M — Как это работает

Станция ET 200M использует активную шину задней панели, которая распределяет питание 24 В и сигналы шины ввода-вывода S7-300 по всем установленным модулям. В стандартной конфигурации без модулей шины эта задняя панель пассивна и непрерывна — извлечение любого модуля разрывает шину и нарушает работу всех последующих модулей.

BM 240 представляет собой активный мост: он поддерживает сигналы шины задней панели через позиции разъемов двух размещенных модулей, используя внутреннюю электронику повторителя шины, которая активно преодолевает разрыв шины, возникающий при извлечении модуля.

Когда модуль извлекается из разъема BM 240, внутренняя электроника модуля шины поддерживает непрерывность шины для всех других модулей на станции.

Слот извлеченного модуля отображается как "модуль отсутствует" для модуля интерфейса ET 200M, который генерирует диагностическое прерывание для мастера PROFIBUS/PROFINET. 

Программа OB82 мастера (обработчик диагностических прерываний) может реагировать — подставляя безопасные выходные значения для отсутствующего модуля, генерируя сигнал тревоги HMI или регистрируя событие —, в то время как станция продолжает работать для всех других вводов-выводов.

При вставке сменного модуля BM 240 обнаруживает его присутствие и восстанавливает соединение модуля с задней панелью.

Модуль интерфейса сообщает о повторной вставке через другое прерывание OB82, и нормальный обмен данными ввода-вывода для адресов этого модуля возобновляется.

ET 200M в системах PROFIBUS и PROFINET

ET 200M является необычным среди систем распределенного ввода-вывода Siemens, поскольку он принимает полный спектр модулей сигналов SIMATIC S7-300 — а не специализированный диапазон модулей для ET 200.

Тот же модуль цифрового ввода (6ES7321-1BH02-0AA0), модуль аналогового ввода (6ES7331-7KF02-0AB0) или функциональный модуль, который устанавливается в центральную стойку S7-300, идентично устанавливается в станцию ET 200M по PROFIBUS или PROFINET.

Эта общность обеспечивает значительное преимущество в проектировании и обслуживании: один запасной инвентарь модулей обслуживает как центральную стойку, так и все распределенные станции ET 200M.

BM 240 расширяет это преимущество совместимости на операции технического обслуживания — предоставляемая им функция горячей замены работает с любым модулем сигналов S7-300 шириной 40 мм без модификации или специальной конфигурации, поскольку модуль и интерфейс шины являются стандартными компонентами S7-300.

Планирование станции ET 200M с модулями шины

Не каждая позиция модуля в станции ET 200M требует модуля шины. Модули шины обычно указываются для модулей ввода-вывода, которые подключаются к полевой проводке, подверженной неисправностям (модули аналогового ввода на передатчиках с периодическими потребностями в калибровке, модули пускателей двигателей, модули релейных выходов с износом контактов) и для модулей, которые могут потребовать замены во время производства без планового отключения.

Станция ET 200M может смешивать стандартные позиции прямого монтажа и позиции BM 240 — модули в позициях прямого монтажа не могут быть заменены в горячем режиме, в то время как модули в позициях BM 240 могут. Макет станции в STEP 7 или TIA Portal идентифицирует каждый слот как слот прямого монтажа или слот, размещенный на модуле шины, и адреса ввода-вывода назначаются соответствующим образом.

Сам BM 240 занимает 80 мм длины монтажной рейки (установленный), а два размещенных модуля занимают свои обычные 40 мм каждый — общая площадь на пару BM 240 составляет 80 + 40 + 40 = 160 мм по сравнению с 80 мм для двух модулей прямого монтажа, что является штрафом в 80 мм ширины, который должен быть учтен при расчете длины рейки станции.

Часто задаваемые вопросы

В1: Требует ли BM 240 какой-либо специальной конфигурации в STEP 7 или TIA Portal?

Да. Каждая позиция модуля, размещенная BM 240, должна быть явно определена как "слот горячей замены" в аппаратной конфигурации станции ET 200M в STEP 7 (HW Config) или TIA Portal. Инструмент конфигурации представляет это как свойство слота модуля.

Модуль интерфейса (IM 153-x) должен поддерживать функцию активного модуля шины — не все модули интерфейса ET 200M поддерживают горячую замену. Подтвердите совместимость модуля интерфейса перед указанием модулей BM 240 в дизайне станции.

После конфигурации система автоматически генерирует прерывания вставки/извлечения и обрабатывает уведомления OB82 для этих слотов.

В2: Какие модули интерфейса ET 200M совместимы с BM 240?

Функция горячей замены поддерживается модулями интерфейса IM 153-2 (серия 6ES7153-2BAxx-0XB0) и IM 153-4 PN (6ES7153-4AA01-0XB0).

Старый IM 153-1 не поддерживает работу активного модуля шины. 

Всегда проверяйте конкретный вариант IM 153 и его версию прошивки в матрице совместимости BM 240 в руководстве по ET 200M (A5E00427077-xx) перед указанием модулей шины в новом дизайне станции.

В3: Можно ли добавить BM 240 к существующей станции ET 200M, которая изначально была построена без модулей шины?

Добавление модулей BM 240 к существующей станции требует механической доработки: соответствующие позиции модулей должны быть удалены из ряда разъемов шины DIN-рейки станции, BM 240 установлен на их место, а размещенные модули повторно установлены в разъемы BM 240.

Аппаратная конфигурация станции в STEP 7 должна быть обновлена, чтобы отразить новую расстановку слотов. Эта модификация лучше всего выполняется во время планового технического обслуживания, поскольку станция должна быть отключена для механической перестановки позиций модулей.

В4: Что происходит при извлечении модуля из слота BM 240 — продолжает ли работать остальная часть станции?

Да. Внутренний мост шины BM 240 поддерживает непрерывность шины задней панели для всех других модулей на станции при извлечении размещенного модуля.

Модуль интерфейса ET 200M сообщает об извлечении через диагностическое прерывание (OB82 в программе S7).

Выходы, подключенные к извлеченному модулю, принимают свое сконфигурированное безопасное состояние (обычно 0 В для цифровых выходов или параметризованное резервное значение для аналоговых выходов). 

Все остальные модули на станции — как в позициях прямого монтажа, так и в других слотах BM 240 — продолжают работать нормально на протяжении всего процесса.

В5: В чем разница между BM 240 (6ES7195-7HB00-0XA0) и BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0)?

BM 240 размещает два стандартных модуля сигналов S7-300 шириной 40 мм и занимает 80 мм установленной длины рейки.

BM 480 размещает один модуль шириной 80 мм (или два модуля шириной 40 мм, в зависимости от конфигурации) и является правильным выбором для модулей ET 200M шириной 80 мм, таких как SM 331 8AI (6ES7331-7KF02-0AB0 при 40 мм) или для функциональных модулей и коммуникационных процессоров, которые могут быть в формате 80 мм. 

При указании станции со смешанными модулями шириной 40 мм и 80 мм выбирайте вариант BM, соответствующий ширине каждого модуля в каждой позиции, требующей горячей замены.