Arayüz modülü 6ES7151-1BA02-0AB0 6ES7 151-1BA02-0AB0 6ES7151-1BAO2-OABO

Siemens 6ES7151-1BA02-0AB0 | SIMATIC ET 200S IM 151-1 Yüksek Özellikli — PROFIBUS DP Arayüz Modülü, 12 Mbit/s, 244 Bayt G/Ç, İzokron Mod, 63 Modül, 9-Pin Sub-D

Genel Bakış

Siemens 6ES7151-1BA02-0AB0 SIMATIC ET 200S dağıtık G/Ç sistemi için PROFIBUS DP ağ geçidi olan IM 151-1 Yüksek Özellikli'dir.

PROFIBUS DP ağı üzerindeki her ET 200S istasyonu, ağ başı olarak bir arayüz modülüne ihtiyaç duyar: bu, PROFIBUS istasyon adresini tutan, DP ana bilgisayarla iletişim kuran ve istasyonun arka panelindeki fiziksel G/Ç modülleri ile PROFIBUS çerçeveleri arasında G/Ç verilerini aktaran bileşendir.

"Yüksek Özellikli" (High Feature) ibaresi, bu modülü standart IM 151-1'den ayırır.

HF, ET 200S istasyonunun veri toplamasını PROFIBUS DP veri yolu döngüsüyle faz kilitlemeli bir ilişki içinde senkronize etme yeteneği olan İzokron Mod desteğini ekler. 

Bu senkronizasyon, sensör verilerinin DP döngüsü içindeki belirsiz bir noktada değil, makinenin mekanik döngüsünün kesin olarak tanımlanmış bir aşamasında yakalanması gereken yüksek hızlı makine kontrolü ve hareket kontrolü uygulamalarında kullanılır.

IM 151-1 HF, standart DP V0 döngüsel G/Ç alışverişine ek olarak DP V1 döngüsel olmayan hizmetleri de destekler. DP V1, döngüsel G/Ç alışverişini kesmeden DP ana bilgisayardan (veya bir DP Sınıf 2 ana bilgisayardan) bireysel G/Ç modüllerine parametre okuma ve yazma olanağı sağlar — bu, çevrimiçi parametre değiştirme, çevrimiçi teşhis ve akıllı saha cihazı yapılandırması için SIMATIC PDM (Process Device Manager) ile entegrasyonun temelini oluşturur.

Anahtar Özellikler

244 Bayt G/Ç — PROFIBUS DP Veri Bütçesi

PROFIBUS DP çerçeveleri, istasyon başına tanımlanmış maksimum bir yük taşır: 244 bayt giriş verisi ve 244 bayt çıkış verisi. IM 151-1 HF'nin her yönde 244 baytı, tek bir PROFIBUS DP köle istasyonunun veri kapasitesinin maksimum kullanımını temsil eder.

Standart dijital G/Ç için, 244 giriş baytı 1.952 dijital giriş noktasına eşittir — tek bir 2 metrelik ET 200S istasyonunun fiziksel olarak barındırabileceğinden çok daha fazlası.

Analog G/Ç için, her kanal tipik olarak 2 bayt kaplar, bu nedenle 244 bayt 122 analog giriş kanalını barındırır — yine, tek bir istasyonun modül yuvalarının tutabileceğinden daha fazlası.

Uygulamada, 244 baytlık G/Ç bütçesi ET 200S istasyon tasarımı için neredeyse hiçbir zaman sınırlayıcı faktör değildir.

Sınırlayıcı faktörler 63 modül sayısı ve 2 metrelik istasyon genişliğidir, her ikisi de genellikle veri hacmi sınırına ulaşılmadan önce ulaşılır.

244 baytlık özellik, özellikle çok sayıda analog modül içeren istasyonlarda (her biri kanal başına 2–4 bayt katkıda bulunur) en çok önem taşır; bu durumda istasyon büyüdükçe boş alan kaldığını doğrulamak için veri bütçesi takip edilmelidir.

PROFIBUS DP V1 — Döngüsel Olmayan Hizmetler ve Teşhis

IM 151-1 HF'nin DP V1 desteği, PROFIBUS'u basit döngüsel G/Ç modelinin ötesine taşıyarak daha zengin bir cihaz yönetimi çerçevesi sunar:

Döngüsel olmayan parametre erişimi (MSAC1 / MSAC2): DP ana bilgisayarı, döngüsel G/Ç alışverişini kesmeden ET 200S istasyonundaki bireysel modüllere veri kayıtları okuyabilir ve yazabilir.

Bir proses kontrolörü, basınç vericisinin kalibrasyon verilerini okuyabilir, bir sıcaklık modülünün mühendislik birimi ölçeklemesini değiştirebilir veya bir motor başlatıcının aşırı yük eşiğini güncelleyebilir — hepsi canlı üretim sırasında mevcut PROFIBUS kablosu üzerinden.

Genişletilmiş teşhis (DPV1 teşhisleri): Modüller, sınırlı 6 baytlık standart DP teşhisleri yerine yapılandırılmış teşhis veri kayıtları aracılığıyla ayrıntılı teşhis bilgileri bildirir.

IM 151-1 HF, bu genişletilmiş teşhisleri DP ana bilgisayarına yönlendirerek STEP 7 veya kontrol sistemi HMI'nin genel bir "istasyon hatası" göstergesi yerine belirli hata bilgilerini (hangi modüldeki hangi kanalın ne tür bir hatası olduğunu) görüntülemesini sağlar.

SIMATIC PDM entegrasyonu: ET 200S modülleri ve IM 151-1 HF aracılığıyla bağlanan akıllı saha cihazları (akış ölçerler, vericiler, valf konumlandırıcılar), Siemens SIMATIC PDM (Process Device Manager) kullanılarak PROFIBUS bağlantısı üzerinden parametrelendirilebilir ve teşhis edilebilir — üretim G/Ç verilerini taşıyan aynı kablo, cihaz yönetimi iletişimini de taşır.

İzokron Mod — Makineyle Senkronize Veri Toplama

Standart PROFIBUS DP işleminde, veri yolu döngüsü serbest çalışır — yapılandırılmış döngü süresinde sürekli tekrarlanır, ancak PROFIBUS döngüsü ile makinenin mekanik döngüsü arasındaki faz ilişkisi değişir. Çoğu proses kontrolü ve makine sıralama uygulaması için bu kabul edilebilirdir.

Yüksek hızlı konum ölçümü, yüksek hızlı tartım ve koordineli çok eksenli sürücü kontrolü için faz ilişkisi önemlidir: hidrolik pres strokunun rastgele bir fazında alınan bir basınç ölçümü, bilinen, tekrarlanabilir bir fazda alınan bir ölçümle eşdeğer değildir.

İzokron Mod, PROFIBUS DP döngüsünü DP ana bilgisayarından gelen harici bir senkronizasyon sinyaline (denetleyicinin servo kesintisi tarafından yönlendirilir) kilitler.

ET 200S modülleri, bu senkronizasyona göre tanımlanmış bir fazda verilerini günceller — böylece her tarama döngüsünde, G/Ç modülleri tarafından yakalanan veriler makinenin mekanik döngüsündeki tam olarak aynı noktaya karşılık gelir. 

Bu tekrarlanabilirlik, PROFIBUS üzerinden yüksek hassasiyetli ölçüm ve koordineli çok eksenli kontrolün teknik temelidir.

SSS

S1: IM 151-1 Standart (AA06) ve IM 151-1 Yüksek Özellikli (BA02) arasındaki fark nedir?

Standart (AA) varyantı, izokron mod veya DP V1 döngüsel olmayan hizmetler olmadan yalnızca PROFIBUS DP V0 döngüsel veri alışverişini destekler.

Yüksek Özellikli (BA) varyantı, hareketle ilgili uygulamalar ve gelişmiş cihaz yönetimi için gereken özellikler olan izokron modu, DP V1 döngüsel olmayan parametre erişimini ve genişletilmiş teşhisleri ekler. Zamanlama veya teşhis gereksinimleri olmayan saf dijital ve analog G/Ç için Standart varyant yeterlidir. 

İzokron senkronizasyon, çevrimiçi parametre değiştirme veya SIMATIC PDM entegrasyonu gerektiğinde Yüksek Özellikli gereklidir.

S2: IM 151-1 HF ve IM 151-3 PN aynı makinede, bazı ET 200S istasyonları PROFIBUS'ta ve diğerleri PROFINET'te olacak şekilde bir arada bulunabilir mi?

Evet. Birçok S7-300 ve S7-400 denetleyici, hem PROFIBUS DP ana bilgisayarlarını (entegre veya CP aracılığıyla) hem de PROFINET IO denetleyicilerini aynı anda destekler.

Her ET 200S istasyonu, ağ türüne uyan arayüz modülünü kullanır — PROFIBUS istasyonları için IM 151-1 ve PROFINET istasyonları için IM 151-3. 

STEP 7 / TIA Portal'daki denetleyicinin donanım yapılandırması, hangi istasyonların hangi ağa ait olduğunu tanımlar ve her iki ağ da bağımsız olarak paralel çalışır.

S3: IM 151-1 HF'de PROFIBUS adresi nasıl ayarlanır?

PROFIBUS istasyon adresi, IM 151-1 HF'nin ön yüzündeki döner adres seçici aracılığıyla ayarlanır — seçici, istasyon adresini 1'den 125'e kadar doğrudan donanımda ayarlar.

Seçilen adres, DP ana bilgisayarının STEP 7 donanım yapılandırmasında bu köleye atanan adresle eşleşmelidir. 

Fiziksel seçici ile yapılandırılmış adres arasındaki bir uyumsuzluk, BF LED'inin yanmasına (Bus Fault) neden olur ve tutarsızlık düzeltilene kadar istasyon DP veri yolu döngüsünden çıkarılır.

S4: Seçenek İşleme (Option Handling) nedir ve ne zaman gereklidir?

Seçenek İşleme, ET 200S istasyonunun, DP ana bilgisayarının donanım yapılandırmasında tanımlanan modül yapılandırmasından farklı bir modül yapılandırmasıyla çalışmasına izin verir — örneğin, bir modül yuvası kasıtlı olarak boş bırakıldığında veya bir REZERV modülüyle doldurulduğunda.

Seçenek İşleme olmadan, fiziksel istasyon yapılandırması yapılandırılmış yapılandırmayla tam olarak eşleşmezse DP ana bilgisayarı bir hata bildirir.

Seçenek İşleme etkinleştirildiğinde, isteğe bağlı modüllerin yokluğunda bile istasyon normal şekilde çalışır ve DP ana bilgisayarı kısmi yapılandırmayı geçerli kabul eder. 

Bu özellik, aynı kontrol programının farklı G/Ç modül kombinasyonlarına sahip birden fazla makine varyantını barındırması gereken esnek üretim sistemlerinde kullanılır.

S5: Modül bir yedek parça olarak listeleniyor. Bu, modülün kullanım dışı olduğu anlamına mı geliyor?

Yedek parça ataması (Siemens yaşam döngüsü terminolojisinde PM400), ürünün aktif satış sonu aşamasına girdiğini gösterir — artık standart katalog stoğu değildir ancak mevcut kurulu sistemleri desteklemek için Siemens servis kanalları ve endüstriyel distribütörler aracılığıyla hala mevcuttur.

IM 151-1 HF (6ES7151-1BA02-0AB0), mevcut ET 200S PROFIBUS kurulumlarında normal şekilde çalışmaya devam eder ve Siemens'in yedek parça bulunabilirliği taahhüdü kapsamında desteklenir.

Yeni sistem tasarımları için Siemens, PROFINET tabanlı IM 151-3 PN'yi mevcut nesil arayüz modülü olarak önermektedir. Mevcut PROFIBUS kurulumları için IM 151-1 HF, doğru yedek parça olmaya devam etmektedir.