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| Luogo di origine | Germania |
| Marca | SIMENS |
| Certificazione | CE RoHS |
| Numero di modello | 6ES7153-2AA02-0XB0 |
Il Siemens 6ES7153-2AA02-0XB0 è l'IM 153-2 — il modulo di interfaccia che definisce ogni stazione I/O distribuita ET 200M.
Senza di esso, un rack ET 200M è solo una raccolta di moduli I/O senza alcun punto di connessione; con esso, il rack diventa uno slave PROFIBUS DP completamente funzionale, che scambia attivamente dati di processo con il controller S7 centrale su distanze fino al limite della lunghezza del cavo PROFIBUS alla velocità dati configurata.
Il sistema ET 200M è stato progettato per situazioni in cui una macchina o un processo controllato centralmente ha punti I/O sparsi su un'ampia area fisica — troppo distanti per essere cablati economicamente a un rack centrale, ma abbastanza vicini in gruppi da beneficiare di un armadio locale condiviso.
Ogni stazione ET 200M gestisce un cluster fisico di punti I/O: si collega ai sensori e agli attuatori nelle vicinanze, elabora i loro segnali attraverso i moduli di segnale compatibili con S7-300 nel suo rack e scambia i dati di processo risultanti con il controller tramite un singolo cavo PROFIBUS DP.
L'IM 153-2 è il modulo che gestisce questo scambio — impostando il protocollo slave PROFIBUS DP, sincronizzando il trasferimento dati con il ciclo di polling del master DP e gestendo la segnalazione diagnostica che informa il controller sullo stato di ogni modulo nel rack.
La variante 6ES7153-2AA02-0XB0 supporta fino a otto moduli di segnale per stazione ET 200M.
Questa è la capacità standard per la maggior parte delle applicazioni ET 200M — sufficiente per ospitare una combinazione di moduli di ingresso digitale, uscita digitale, ingresso analogico e uscita analogica che coprono un cluster I/O completo senza richiedere una seconda stazione.
Il suo volume di indirizzamento di 128 byte in ingresso / 128 byte in uscita scala naturalmente con configurazioni a otto moduli a larghezze di modulo tipiche.
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Max. Moduli per Stazione | 8 |
| Velocità PROFIBUS DP | 12 Mbit/s (RS-485) |
| Rilevamento Automatico Baud Rate | Sì |
| Tensione di Alimentazione | 24V CC (20.4–28.8V) |
| Consumo di Corrente (max.) | 550 mA |
| Buffer di Rete | 5ms |
| Indirizzamento I/O | 128 byte in / 128 byte out |
| Ridondanza | Supportata |
| Timestamping | Precisione 10ms, fino a 128 ingressi |
| Servizi PROFIBUS | SYNC, FREEZE, scambio diretto |
| Dimensioni (L×A×P) | 40×125×117mm |
| Peso | 360g |
| Temperatura Operativa | 0 a +60°C |
| Protezione | IP20 |
Una delle capacità dell'IM 153-2 che lo distingue dai moduli di interfaccia più semplici è il supporto alla ridondanza.
In una configurazione ET 200M ridondante, due moduli IM 153-2 sono installati nello stesso rack ET 200M — uno attivo e uno in standby.
Entrambi si collegano allo stesso cavo PROFIBUS DP (o a due cavi DP separati in una configurazione bus ridondante), ma solo il modulo attivo gestisce lo scambio dati ciclico in un dato momento.
Se l'IM 153-2 attivo fallisce — a causa di un guasto hardware interno, interruzione dell'alimentazione o perdita di comunicazione PROFIBUS sul suo cavo — il modulo di standby rileva il guasto tramite il suo monitoraggio continuo dello stato del modulo attivo e passa alla modalità attiva.
Questo passaggio avviene senza perdita di dati di processo e entro le tolleranze definite dal timer watchdog del master DP.
I moduli I/O nel rack continuano a funzionare durante la transizione; il nuovo IM 153-2 attivo riprende immediatamente lo scambio dati ciclico con il master PROFIBUS DP.
Per impianti di processo e macchinari critici dove un guasto della stazione I/O significa arresto dell'impianto, la configurazione a doppio IM 153-2 è spesso un requisito standard nella specifica di progettazione del sistema.
Il costo di due moduli IM 153-2 è piccolo rispetto al costo di un arresto di produzione non pianificato causato da un singolo punto di guasto nell'infrastruttura I/O.
La funzione di timestamping dell'IM 153-2 registra l'ora esatta dei cambiamenti di stato degli ingressi digitali — fronti di salita e fronti di discesa — con una precisione di 10ms.
Questo è separato dallo scambio dati di processo ciclico normale: il modulo mantiene un buffer eventi interno (15 buffer, fino a 20 messaggi ciascuno) che memorizza eventi con timestamp, che il master DP legge in modo aciclico. Il riferimento temporale utilizza il formato ora Internet RFC 1119, sincronizzato con l'orologio del controller SIMATIC.
Il timestamping serve a diversi scopi ingegneristici.
Nell'analisi di eventi critici per la sicurezza — determinare quale ingresso è cambiato per primo dopo un disturbo di processo, o ricostruire la sequenza di eventi che hanno portato all'arresto di una macchina — i timestamp con risoluzione in millisecondi forniscono la base fattuale che i dati di scansione ciclica grezzi (che dicono solo lo stato alla fine di ogni scansione) non possono fornire.
L'analisi dei disturbi di processo, i log eventi di monitoraggio energetico e la registrazione dell'ora di inizio/fine batch sono altre applicazioni in cui la funzione di timestamping cattura dati che il programma di controllo da solo non può produrre.
Fino a 128 ingressi digitali nell'intera stazione ET 200M possono essere timbrati contemporaneamente, con eventi di fronte di salita e discesa trasmessi su un ciclo di segnalazione di 1000 ms.
Questa funzione è disponibile con la configurazione standard a 8 moduli del 6ES7153-2AA02-0XB0.
Oltre all'I/O ciclico master-slave di base, l'IM 153-2 supporta tre servizi estesi PROFIBUS DP che forniscono funzionalità aggiuntive di sincronizzazione e comunicazione:
SYNC forza tutti i moduli di uscita nella stazione ET 200M ad aggiornare le loro uscite simultaneamente su un comando SYNC dal master DP, indipendentemente da quando i singoli dati di uscita sono arrivati sul bus.
Questo viene utilizzato nelle applicazioni di macchine in cui più canali di uscita devono commutare esattamente nello stesso momento — attivazione simultanea di diversi assi o gruppi di valvole in una sequenza coordinata.
FREEZE blocca tutti i moduli di ingresso nella stazione ET 200M per catturare i loro stati di ingresso simultaneamente a un comando FREEZE dal master.
Lo stato bloccato viene mantenuto fino a quando il master non legge i dati bloccati e rilascia il blocco.
Per misurare lo stato di più canali di ingresso in un istante definito — sensori di posizione su più assi, o lo stato di una linea di produzione in un evento specifico — FREEZE fornisce la sincronizzazione temporale che la lettura ciclica normale non può garantire.
Scambio dati diretto (slave-to-slave) consente a uno slave ET 200M di pubblicare i suoi dati di ingresso direttamente nello spazio di indirizzi di un altro slave DP senza che il master DP instradi i dati. Ciò consente percorsi dati sensore-attuatore con latenza minima che bypassano il ciclo del programma del master, utile negli interblocchi macchina a risposta rapida e nei loop di controllo locali critici per la sicurezza.
Q1: Il modulo supporta fino a 8 moduli S7-300. I moduli funzione (FM) e i processori di comunicazione (CP) possono essere utilizzati oltre ai moduli di segnale?
Sì. Gli otto slot per moduli in una stazione ET 200M possono contenere qualsiasi combinazione di moduli di segnale S7-300 (SM), moduli funzione (FM) e processori di comunicazione (CP) che sono rilasciati per l'uso in ET 200M.
I moduli funzione come FM 350-1/350-2 (conteggio ad alta velocità) e FM 352 (controllore a camme) operano in ET 200M con la stessa parametrizzazione che in un rack S7-300 centrale.
Il conteggio totale dei moduli — SM + FM + CP combinati — non deve superare otto per stazione IM 153-2 (6ES7153-2AA02-0XB0).
Q2: Qual è l'intervallo di indirizzi PROFIBUS per l'IM 153-2 e come viene impostato?
L'indirizzo PROFIBUS viene impostato tramite un blocco di interruttori DIL a due file sulla parte anteriore del modulo IM 153-2, codificando l'indirizzo in binario.
Gli indirizzi validi sono da 1 a 125 (gli indirizzi 0 e 126 sono riservati; 127 è per i broadcast diagnostici).
L'indirizzo ha effetto immediato all'accensione — non è necessario ciclare l'alimentazione dopo aver modificato l'interruttore.
L'indirizzo impostato sul modulo deve corrispondere all'indirizzo assegnato a questo slave DP nella configurazione hardware del master S7 (STEP 7 HW Config o equivalente TIA Portal).
Q3: Il 6ES7153-2AA02-0XB0 supporta la rimozione e l'inserimento sotto tensione (hot swapping) dei suoi moduli I/O?
L'IM 153-2 supporta la sostituzione dei moduli sotto tensione per i moduli di segnale nel rack ET 200M, a condizione che i moduli di segnale specifici utilizzati siano rilasciati per questa funzione.
Quando un modulo di segnale viene rimosso durante il funzionamento, l'IM 153-2 segnala lo slot come vuoto al master DP, e il programma del master DP gestisce il modulo mancante secondo la sua reazione diagnostica configurata.
Quando viene inserito un modulo sostitutivo, l'IM 153-2 lo riconosce e riprende lo scambio dati per quello slot. Non tutti i moduli S7-300 supportano l'hot swap — la documentazione del modulo deve essere controllata per ogni tipo specifico prima di fare affidamento su questa funzione in un'installazione attiva.
Q4: Il modulo è elencato come supporto per la classificazione ATEX Cl.I Div.2 / II 3G EEx nA II T4. Cosa significa questo per l'uso in atmosfere potenzialmente esplosive?
L'approvazione ATEX significa che il 6ES7153-2AA02-0XB0 può essere installato in aree pericolose di Zona 2 (atmosfere gassose) e aree di Classe I Divisione 2 (equivalente nordamericano). La classificazione Zona 2 / Div.2 si applica dove il gas infiammabile non è normalmente presente ma può verificarsi in condizioni anomale.
La classificazione EEx nA indica che il modulo non produce scintille durante il normale funzionamento e non contiene contatti scintillanti che potrebbero accendere l'atmosfera pericolosa.
Questa approvazione consente di installare la stazione ET 200M più vicino ad apparecchiature di processo pericolose senza richiedere involucri purgati o pressurizzati, soggetti alle condizioni di installazione specificate nel certificato KEMA.
Q5: L'IM 153-2 (6ES7153-2AA02-0XB0) può essere utilizzato anche come modulo di interfaccia in un DP/PA Link o Y-Link?
No. Il 6ES7153-2AA02-0XB0 (variante IM 153-2AA) è progettato esclusivamente per l'uso diretto in stazioni ET 200M. Le varianti IM 153-2BA (ad esempio, 6ES7153-2BA02-0XB0, 6ES7153-2BA10-0XB0) sono i moduli certificati per l'uso come moduli di interfaccia in architetture DP/PA Link e Y-Link, oltre a supportare fino a 12 moduli di segnale per stazione (rispetto a 8 per questa variante).
Quando si seleziona un IM 153-2 per l'integrazione DP/PA Link o Y-Link, la serie -2BA deve essere specificata.
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