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| Luogo di origine | Germania |
| Marca | SIMENS |
| Certificazione | CE RoHS |
| Numero di modello | 6ES5948-3UA11 |
IlSiemens 6ES5948-3UA11è la CPU 948 la central processing unit che ha guidato il SIMATIC S5-155U, il più grande e più potente controller programmabile di Siemens degli anni '80 e '90.
Per comprendere l'importanza della CPU 948, bisogna capire cos'era la S5-155U: non un PLC compatto per il controllo della macchina, ma un controller di automazione di processo su larga scalain capacità e applicazione, di quello che sarebbe diventato più tardi l'S7-400.
Il S5-155U con CPU 948 è stato specificato per il controllo distribuito delle centrali elettriche, la gestione dei reattori chimici, l'automazione del trattamento delle acque su larga scala,e applicazioni di processo continuo in cui il programma è stato misurato in centinaia di kilobyte e il conteggio di I/O in centinaia di punti.
Il 6ES5948-3UA11 fornisce 640KB di RAM interna, un numero che richiede un contesto.640KB era una notevole allocazione di memoria per un controller industriale.
La memoria di programma del S5-155U è stata misurata in parole di istruzione STEP 5 e 640 KB di RAM supportano complessi programmi di controllo dei processi con ampia gestione del ciclo PID, elaborazione di allarmi,e gestione dei dati che erano compiti di automazione ambiziosi per l'epoca.
Oggi, la CPU 948 non è un prodotto per nuove installazioni, ma un componente di manutenzione.spesso in applicazioni in cui il costo e l'interruzione della migrazione verso piattaforme moderne non sono ancora giustificati.
Quando una CPU 948 fallisce in una tale installazione, trovare una sostituzione è il modo più rapido e meno disruptivo per ripristinare la produzione.
| Parametro | Valore |
|---|---|
| RAM interna | 640 KB |
| Memoria esterna | Fino a 4.096 KB (Flash EPROM) |
| Interfaccia di programmazione | 20mA TTY, cannone a 15 pin |
| Scatena di interfaccia PG | 1 (infissibile) |
| Scatena del sottomodulo di memoria | 1 |
| Formato del modulo | di larghezza doppia |
| Peso | 0.526 kg |
| Compatibile | S5-135U, S5-155U |
| Statuto | Ricambi ritirati |
L'S5-155U era un controller modulare basato su rack progettato per gestire i più grandi compiti di automazione della sua generazione.moduli di I/O multipli, e processori di comunicazione.
La CPU 948 è un modulo a doppia larghezza che occupa due posizioni fisico slot nel rack.
Questa doppia larghezza è stata determinata dalla complessità dell'elettronica interna della CPU: la RAM da 640KB, la presa del sottomodulo di memoria, la presa dell'interfaccia PG, i circuiti di comunicazione TTY a loop corrente,e l'elettronica dell'interfaccia del processore e del bus occupano tutti un assemblaggio PCB che non potrebbe adattarsi alla larghezza standard di una singola fessura.
Il bus del backplane del rack collegava la CPU 948 ai moduli I/O sulla sua destra, trasportando sia i segnali del bus indirizzo/dati per l'accesso I/O che la potenza.
L'interfaccia TTY (current loop) da 20mA sul pannello anteriore della CPU 948 è stata utilizzata come connessione di programmazione e HMI, la stessa interfaccia fisica utilizzata dai pannelli operatori Siemens (OP5, OP15, OP25,OP35) e i dispositivi di programmazione STEP 5 dell'epoca, dai programmatori portatili alle stazioni di ingegneria PG 730 e PG 740 basate su PC.
L'architettura della memoria della CPU 948 riflette le realtà ingegneristiche della fine degli anni '80 e dei primi anni '90 dell'economia dei semiconduttori.La memoria RAM interna di 640 KB forniva la memoria di lavoro per il programma utente e i dati, ma anche 640 KB aveva i suoi limiti nell'automazione dei processi su larga scala.
Lo slot per il sottomodulo di memoria ha risolto questa limitazione: un sottomodulo Flash EPROM innescabile potrebbe estendere la memoria totale di programma/dati indirizzabile fino a 4 MB,fornire spazio sufficiente per programmi complessi di controllo dei processi multitasking con centinaia di blocchi di programma, ampie librerie di controllo PID e grandi strutture di dati per la gestione degli allarmi.
In pratica, il submodulo Flash EPROM serviva come memoria di carico la memoria non volatile da cui il programma veniva caricato nella RAM di lavoro all'avvio.
Un ciclo di accensione ha indotto la CPU 948 a copiare il programma dal sottomodulo EPROM nella RAM di lavoro prima di iniziare l'esecuzione, un processo che ha richiesto diversi secondi per i programmi di grandi dimensioni.Ecco perché i sistemi S5-155U sono ricordati per i loro tempi di riavvio più lunghi rispetto ai controller moderni..
L'interfaccia 20mA current loop (TTY) sulla CPU 948 precede RS-485 come standard per la programmazione PLC e le connessioni HMI.il circuito di corrente utilizza una corrente corrente di 20 mA per rappresentare un "1" logico e 0 mA per un "0" logico.
Questa codifica basata sulla corrente fornisce un'immunità al rumore intrinseca ̇ gli ambienti industriali con motori di grandi dimensioni e lunghi percorsi di cavi generano notevoli interferenze elettromagnetiche,e il rilevamento della corrente differenziale del circuito di corrente è molto meno suscettibile a questo rumore rispetto alla segnalazione di tensione a una sola estremità.
La programmazione dell'S5-155U con CPU 948 richiedeva un'interfaccia TTY compatibile da 20mA sul dispositivo di programmazione.
La connessione di un laptop moderno richiede un adattatore USB-to-TTY con software STEP 5, in genere STEP 5 V7.2 o successivo.
Le installazioni S5-155U che si basano su CPU 948 unità sono state costruite per vite di servizio di più decenni.
Un sistema di controllo di impianti petrolchimici installato nel 1992 con hardware S5-155U potrebbe rimanere sulla piattaforma hardware originale fino agli anni '20 ̇ il costo di sostituzione è enorme,il rischio di produzione è reale, e finché l'hardware funziona, il caso economico per la migrazione è difficile da fare.
Quando una CPU 948 fallisce, la risposta immediata è quella di procurarsi un'unità di ricambio dal mercato dei pezzi di ricambio industriali e ripristinare la produzione il più rapidamente possibile.
D1: Quali sono le differenze tra le varianti della CPU 948 UA11, UA12 e UA13?
UA11 (questa unità) ha 640KB di RAM, un'interfaccia di programmazione TTY e uno slot per il sottomodulo di memoria.che consente la connessione simultanea di un terminale di programmazione e di un pannello di comando. UA13 riflette una revisione successiva del firmware.
Tutte le varianti sono meccanicamente compatibili con il rack S5-135U/155U e elettricamente compatibili con il backplane S5; il programma caricato sul sottomodulo di memoria funziona su qualsiasi variante,soggetto a compatibilità della versione del firmware.
D2: Come si collega un PC moderno alla CPU 948 per la diagnostica o la programmazione?
La CPU 948 utilizza un'interfaccia Cannon TTY a 15 pin (20mA loop di corrente).2 o versione successiva installata su un sistema Windows XP (o macchina virtuale).
Non è possibile una connessione diretta tramite cavo USB a un PC moderno in esecuzione di STEP 7 o di TIA Portal.
D3: Come viene ripristinato il programma dopo aver sostituito una CPU 948 non funzionante?
Se il programma è memorizzato sul sottomodulo della memoria Flash EPROM, rimuovere il sottomodulo dalla CPU non funzionante e inserirlo nell'unità di ricambio.
La CPU carica automaticamente il programma dal sottomodule al momento dell'accensione, senza necessità di una stazione di programmazione.
Se non è presente alcun sottomodulo, il programma deve essere scaricato da un archivio STEP 5 tramite un terminale di programmazione collegato a TTY.
Per questo motivo, per tutti gli impianti di produzione, è fortemente raccomandato conservare il programma su un sottomodulo EPROM.
D4: I moduli di I/O possono essere aggiunti al rack S5-155U mentre la CPU 948 è in esecuzione?
La CPU 948 monitora gli slot dei moduli di I/O e può riconoscere i moduli appena inseriti durante il funzionamento,ma l'assegnazione di indirizzi e l'integrazione di nuovi moduli nel programma richiede in genere una modifica del programma STEP 5 e il download.
Per gli impianti critici per la sicurezza, ogni modifica dell'hardware o del programma dovrebbe seguire la procedura di gestione delle modifiche del sito e essere eseguita durante una finestra di manutenzione pianificata.
D5: Quali opzioni di migrazione esistono per un sistema S5-155U/CPU 948?
L'obiettivo di migrazione standard è il SIMATIC S7-400, con lo strumento di conversione STEP 5-to-STEP 7 che assiste la ristrutturazione del programma anche se è sempre necessaria la convalida manuale.
Un approccio graduale con moduli di accoppiamento consente una migrazione incrementale da S5 a S7 mentre l'impianto continua a funzionare sulle restanti sezioni S5.
La migrazione completa di un grande sistema di controllo dei processi S5-155U è in genere un progetto di capitale pluriennale pianificato intorno a una chiusura dell'impianto.
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