Modulo CPU 6ES5948-3UA11

Siemens 6ES5948-3UA11| SIMATIC S5 CPU 948 — S5-135U / S5-155U / 640KB RAM / 4MB Flash EPROM / 20mA TTY / Doppia larghezza / Legacy Spare

La CPU dietro i più grandi controllori di processo S5 di Siemens

L'S5-155U non era un controllore di macchina compatto: era la piattaforma di automazione di processo su vasta scala di Siemens per grandi installazioni di processo continuo: controllo distribuito di centrali elettriche, gestione di reattori chimici, automazione di unità di raffineria, trattamento delle acque su larga scala. Le applicazioni eseguite venivano misurate in centinaia di blocchi di programma e centinaia di punti I/O, su una scala che i sistemi più piccoli S5-95U e S5-115U non sarebbero mai stati progettati per gestire.

La CPU 948 è il modulo che ha elaborato tutto. Un modulo rack a doppia larghezza - che occupa due posizioni di slot perché l'elettronica non poteva essere inserita in uno - con 640 KB di RAM funzionante, uno slot per sottomodulo di memoria collegabile per un massimo di 4 MB di memoria di programma Flash EPROM e un'interfaccia di programmazione TTY ad anello di corrente da 20 mA. Oggi il 6ES5948-3UA11 è un ricambio di manutenzione per le installazioni S5-155U ancora in servizio. Gli impianti di processo che hanno giustificato l'S5-155U negli anni '90 in genere giustificano il suo mantenimento in funzione: la migrazione a una piattaforma moderna è un progetto capitale e finché l'hardware è operativo, molte strutture lo rinviano.

Quando in queste installazioni una CPU 948 si guasta, la priorità immediata è procurarsi una CPU sostitutiva e ripristinare la produzione.

Specifiche chiave

Architettura della memoria: sottomodulo RAM ed EPROM

La RAM interna da 640KB della CPU 948 contiene il programma attivo ed in esecuzione. Il sottomodulo Flash EPROM collegabile, che estende la memoria a 4 MB, funge da memoria di caricamento: l'archivio non volatile da cui il programma copia nella RAM all'accensione. Questa architettura a due strati significava che era ancora possibile utilizzare un programma più grande di 640 KB, caricato in sezioni dalla EPROM nella RAM di lavoro. Significava anche che l'accensione includeva una fase di caricamento del programma prima dell'inizio dell'esecuzione: i programmi S5-155U di grandi dimensioni impiegavano diversi secondi per caricarsi, motivo per cui i tempi di riavvio erano più lunghi rispetto ai controller moderni.

Il modulo di memoria è la chiave per il ripristino del programma dopo la sostituzione della CPU. Se il programma è memorizzato nel modulo EPROM, viene trasferito dalla CPU guasta a quella sostitutiva, all'avvio non è necessaria alcuna stazione di programmazione. Senza sottomodulo il programma deve essere scaricato da un backup archiviato tramite un terminale STEP 5 collegato tramite TTY.

Varianti UA11 vs UA12 vs UA13

Il 6ES5948-3UA11 (UA11) dispone di 640 kbyte di RAM, una presa per l'interfaccia di programmazione TTY e uno slot per il sottomodulo di memoria. L'UA12 aggiunge una seconda presa di interfaccia, consentendo la connessione simultanea di un terminale di programmazione e di un pannello operatore. L'UA13 riflette una revisione firmware successiva. Tutte le varianti sono meccanicamente compatibili con i rack S5-135U e S5-155U; i programmi sui sottomoduli di memoria funzionano su varianti soggette alla compatibilità della versione del firmware.

Domande frequenti

D1: Come si collega un moderno PC alla CPU 948 per la programmazione o la diagnostica?

Tramite un adattatore USB-TTY compatibile con il protocollo Siemens AS511, collegato all'interfaccia Cannon TTY a 15 pin della CPU. STEP 5 V7.2 o versione successiva funziona nativamente su Windows XP oppure su una macchina virtuale su hardware moderno. STEP 7 e TIA Portal non supportano la generazione S5-135U/155U. Non è disponibile alcuna connessione diretta Ethernet o USB.

Q2: Come viene ripristinato il programma dopo aver installato una CPU 948 sostitutiva?

Se il programma si trova nel modulo di memoria Flash EPROM, rimuoverlo dalla CPU guasta e installarlo in quella sostitutiva. All'avvio la CPU carica automaticamente il programma senza stazione di programmazione. Se non è presente alcun sottomodulo, il programma deve essere scaricato da un archivio STEP 5 tramite un terminale collegato a TTY. In ogni installazione di produzione dell'S5-155U salvare sempre i programmi su un modulo EPROM.

D3: Quali sono le differenze pratiche tra le varianti UA11, UA12 e UA13?

UA11 (questa unità): 640KB di RAM, una presa per interfaccia TTY, uno slot per sottomodulo di memoria. UA12: stesso modulo RAM e memoria, seconda presa d'interfaccia per il collegamento simultaneo di programmatore e pannello operatore. UA13: revisione firmware successiva. Sono tutti compatibili dal punto di vista meccanico del rack e dal punto di vista elettrico del backplane S5 con i sistemi S5-135U/155U. Trasferimento dei programmi tra varianti tramite modulo di memoria, a seconda della compatibilità del firmware.

D4: È possibile aggiungere moduli I/O al rack S5-155U con la CPU 948 in funzione?

Limitato. La CPU 948 è in grado di riconoscere online i nuovi moduli inseriti, ma per integrarli nel programma è necessario modificare e caricare il programma STEP 5. Per le applicazioni di processo critiche per la sicurezza, qualsiasi modifica hardware deve seguire la procedura di gestione delle modifiche del sito ed essere pianificata per una finestra di manutenzione.

D5: Qual è il percorso di migrazione da un'installazione S5-155U/CPU 948?

L'obiettivo standard è il SIMATIC S7-400, con lo strumento di conversione del programma da STEP 5 a STEP 7 che assiste la ristrutturazione, sebbene sia obbligatoria la convalida manuale del codice convertito. La migrazione graduale tramite moduli di accoppiamento S5/S7 consente la sostituzione incrementale mentre l'impianto continua a funzionare sulle restanti sezioni S5. La migrazione completa di un grande sistema di controllo di processo S5-155U è un progetto di investimento di più mesi, generalmente pianificato in occasione della chiusura di un impianto, con i servizi di migrazione Siemens disponibili per supportare il lavoro di ingegneria.