Modulo interfaccia 6ES7151-3AA23-0AB0 6ES7 151-3AA23-0AB0 6ES7151-3AA23-OABO

 Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0∙ SIMATIC ET 200S IM 151-3 PN ST ∙ PROFINET Interface Module, 100 Mbit/s, 2×RJ45, IRT 250μs, Dispositivo condiviso, Media Redundancy, 63 Moduli

Visualizzazione

IlSiemens 6ES7151-3AA23-0AB0è l'IM 151-3 PN ST il modulo di interfaccia PROFINET IO che trasforma una stazione di I/O distribuita ET 200S in un dispositivo PROFINET IO.

Nell'architettura ET 200S, il modulo di interfaccia è il gateway di rete della stazione: contiene il nome del dispositivo e l'indirizzo IP assegnati dal controller PROFINET IO durante la messa in servizio,gestisce lo scambio ciclico di dati tra il controller e tutti i moduli elettronici collegati, e converte i fotogrammi dati PROFINET nel formato ET 200S backplane bus che i moduli I/O della stazione leggono e scrivono.

La designazione "ST" (Standard) distingue questo modulo dalla variante "HF" (High Feature).che consente deterministica, scambio di dati senza agitazione a tempi di aggiornamento di 250 μs.

This puts the IM 151-3 PN ST firmly in the territory of motion control and high-speed machine applications where the PROFINET IO update cycle must be tightly synchronised with the machine's mechanical cycle.

L'interruttore integrato a 2 porte è ciò che rende la topologia di linea PROFINET pratica sul campo.

Invece di collegare un cavo separato dall'interruttore a ciascuna stazione ET 200S, the network cable daisy-chains from one station's RJ45 port to the next — the switch inside the IM 151-3 PN ST passes network traffic through from upstream to downstream without requiring an external switch at each station.

Una linea di produzione di venti stazioni può essere collegata su un unico cavo PROFINET, con ogni stazione collegata alla successiva.

Specificità principali

Comunicazione in tempo reale isoncrona

PROFINET offre tre classi di comunicazione: TCP/IP standard, RT (Real-Time) e IRT (Isocronous Real-Time).

L'IM 151-3 PN ST supporta l'IRT della classe più elevata,riservato alle applicazioni in cui il ciclo di aggiornamento I/O deve essere sincronizzato con precisione con un evento esterno (in genere il ciclo di interpolazione del regolatore di movimento o il tempo di ciclo meccanico di una macchina).

Nell'operazione IRT, una larghezza di banda riservata all'interno del ciclo di invio PROFINET è assegnata esclusivamente ai dati IRT.

Questa larghezza di banda riservata è protetta dalle interferenze di altri tipi di traffico di rete, anche una comunicazione di fondo pesante non può ritardare o interrompere il trasferimento dei dati IRT.

Il risultato è un tempo di aggiornamento deterministico garantito con un jitter di microsecondi piuttosto che di millisecondi, che è il requisito per il controllo del movimento basato su PROFINET, le unità multiasse coordinate,e sistemi di controllo ad alta velocità.

Il tempo minimo di aggiornamento di 250 μs del modulo IM 151-3 PN ST rappresenta il ciclo IRT più breve possibile raggiungibile con questo modulo.

I tempi di aggiornamento più rapidi richiedono la variante HF (High Feature).

Dispositivo condiviso 1 stazione ET 200S, due controller

Il dispositivo condiviso è una funzione PROFINET che consente di accedere simultaneamente a una stazione IM 151-3 PN ST da due controller PROFINET IO separati.

A ciascun controller viene assegnato il proprio sottoinsieme dei moduli della stazione. Il controller A legge e scrive ai moduli 1 ̇4, il controller B legge e scrive ai moduli 5 ̇8, ad esempio.Ogni controllore vede solo il proprio sottoinsieme, e l'IM 151-3 PN ST gestisce la partizione dei dati in modo trasparente.

Questa funzionalità è utilizzata nelle architetture delle macchine in cui un controller di sicurezza e un controller standard condividono lo stesso hardware distribuito di I/O. Il controller di sicurezza accede ai moduli di I/O a sicurezza,e il controller standard accede ai moduli standard di I/O, entrambi all'interno di una singola stazione ET 200S.

Esso elimina la necessità di una seconda stazione ET 200S fisicamente separata per l'I/S di sicurezza, risparmiando costi hardware e spazio del pannello.

Nota: il dispositivo condiviso non è disponibile in combinazione con l'opzione IRT "alta flessibilità".

Redundanza dei media Protezione della topologia dell'anello

L'IM 151-3 PN ST supporta il PROFINET Media Redundancy Protocol (MRP), che consente alla stazione ET 200S di partecipare a una rete PROFINET a topologia anulare.i cavi di rete formano un circuito chiuso attraverso tutti i dispositivi, con un Media Redundancy Manager dedicato (tipicamente la CPU S7-300 o S7-400) che monitora l'integrità dell'anello.

Se un segmento di cavo si rompe, l'MRP riconfigura l'anello per indirizzare il traffico attraverso il percorso alternativo entro il tempo di commutazione standard di 200 ms,eliminando il singolo punto di guasto che una topologia di linea rappresenta.

Per gli ambienti di produzione in cui il danno al cavo di rete rappresenta un rischio reale ̇ ambienti di officina con carrelli elevatori, vassoi per cavi soggetti a vibrazioni,o installazioni all'aperto esposte alle condizioni atmosferiche ‡ la ridondanza dei media attraverso la topologia anulare riduce significativamente la probabilità di un guasto della rete che causa il tempo di fermo della macchina.

Domande frequenti

Q1: Qual è la differenza tra l'IM 151-3 PN ST e l'IM 151-3 PN HF?

La versione ST (Standard) supporta l'IRT con un tempo minimo di aggiornamento di 250 μs.La versione HF (High Feature) riduce il ciclo IRT minimo a 125 μs e supporta funzionalità aggiuntive tra cui il profilo di comunicazione PROFIsafe a prova di errore per l'integrazione diretta dei moduli F.

Se l'applicazione non richiede cicli IRT inferiori a 250 μs o supporto diretto PROFIsafe attraverso il modulo di interfaccia, la ST è la scelta corretta e più conveniente.

D2: La IM 151-3 PN ST può sostituire la vecchia PROFIBUS IM 151-1 in una stazione ET 200S esistente?

L'hardware fisico della stazione ET 200S (moduli terminali, moduli elettronici) è compatibile con i moduli di interfaccia PN e DP.

La sostituzione di un IM 151-1 (PROFIBUS) con un IM 151-3 (PROFINET) richiede: la riconfigurazione della connessione di rete della stazione da PROFIBUS a PROFINET nella configurazione hardware del controller,assegnare un nome del dispositivo PROFINET al nuovo gestore del settore, e verificando che il progetto del controllore PROFINET includa la stazione ET 200S nella sua configurazione di rete PROFINET.

I moduli elettronici e il loro cablaggio sul campo sono invariati.

D3: Come viene assegnato il nome del dispositivo all'IM 151-3 PN ST?

The PROFINET IO controller assigns the device name during commissioning — either automatically using Siemens's Topology detection (via LLDP data) or manually through the STEP 7 / TIA Portal "Assign device name" function.

Una volta assegnato, il nome viene memorizzato sia nel progetto del controller che sullo stesso IM 151-3 PN ST (coperto da una scheda di memoria SIMATIC Micro se presente).

La funzione di avvio prioritario consente alla stazione di stabilire una comunicazione più veloce dopo il ciclo di alimentazione mantenendo il nome del dispositivo senza richiedere una sequenza di riscoperta completa.

D4: La stazione supporta 63 moduli.

Il budget energetico della stazione ET 200S è determinato dai moduli di alimentazione installati (tipi PM-E, PM-D) e ogni modulo elettronico attinge corrente dal bus di supporto a volta nominale.

Il numero di moduli che possono effettivamente essere installati è limitato da: a) la corrente totale di fondo disponibile dai moduli di potenza installati, b) la larghezza massima della stazione di 2 m,e c) il massimo di 63 moduli.

Le configurazioni pratiche raramente raggiungono i 63 moduli prima di raggiungere prima il budget corrente del backplane o il limite di larghezza della stazione.La progettazione della stazione dovrebbe includere un calcolo del bilancio di corrente del piano di fondo rispetto a tutti i valori di corrente del modulo installato.

D5: L'IM 151-3 PN ST supporta lo scambio a caldo dei moduli elettronici ET 200S durante il funzionamento?

- Sì, è vero. One of the ET 200S system's core design features is the ability to remove and insert electronic modules while the station is powered and communicating — this is enabled by the two-part architecture of terminal module (which remains) and electronic module (which can be swapped).

L'IM 151-3 PN ST genera interruzioni di inserimento/eliminazione del modulo che avvisano il controller PROFINET IO quando si verifica un cambio di modulo.

Il programma utente del controller può rispondere a queste interruzioni per implementare una risposta controllata, ad esempio sostituendo un valore di uscita predefinito sicuro mentre un modulo è assente.