ET200M Sotto-moduli dell'unità di autobus DP simatica 6ES7195-7HB00-0XA0

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 | SIMATIC ET 200M Modulo Bus BM 240 — Per Due Moduli I/O da 40mm, Rimozione/Inserimento Hot-Swap, IP20, 97×92×30mm, 140g

Panoramica

Il Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 è il BM 240 — un modulo bus attivo per il sistema di I/O distribuiti SIMATIC ET 200M.

In una stazione ET 200M standard senza moduli bus, i moduli segnale S7-300 sono montati direttamente sulla fila di connettori bus della guida DIN della stazione, e la rimozione di uno qualsiasi di essi richiede lo spegnimento dell'intera stazione. 

Il BM 240 cambia fondamentalmente questo vincolo: si inserisce nel backplane della stazione tra moduli adiacenti, fornisce uno zoccolo hot-swap per due moduli segnale larghi 40mm e consente la rimozione fisica e il reinserimento di tali moduli senza interrompere l'alimentazione della stazione o la sua comunicazione PROFIBUS/PROFINET.

Il significato di ciò è più evidente negli ambienti di impianti di processo ad alta disponibilità.

Una stazione PROFIBUS ET 200M di un reattore batch farmaceutico può controllare riscaldamento, raffreddamento, dosaggio e agitazione — ogni funzione tramite il proprio modulo I/O.

Senza moduli bus, l'esecuzione anche di una manutenzione ordinaria (controllo di un modulo di ingresso analogico sospetto) richiede lo spegnimento dell'intera stazione I/O, il che significa mettere offline il reattore batch.

Con il BM 240 installato, il tecnico di manutenzione può sostituire il modulo sospetto mentre la stazione continua a funzionare, il batch continua e solo i due canali collegati al modulo sostituito subiscono una breve interruzione.

La specifica di larghezza di 40mm corrisponde al formato standard del modulo segnale S7-300 — la larghezza del modulo più comune nel sistema ET 200M.

Per i moduli segnale larghi 80mm, il BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) è il modulo bus equivalente che ospita un modulo da 80mm o due moduli da 40mm.

Specifiche Chiave

Architettura Hot-Swap ET 200M — Come Funziona

La stazione ET 200M utilizza un bus backplane attivo che distribuisce l'alimentazione a 24V e i segnali del bus I/O S7-300 a tutti i moduli installati. In una configurazione standard senza moduli bus, questo backplane è passivo e continuo — la rimozione di qualsiasi modulo interrompe il bus e disturba tutti i moduli successivi.

Il BM 240 introduce un ponte attivo: mantiene i segnali del bus backplane attraverso le posizioni degli zoccoli dei due moduli ospitati, utilizzando un'elettronica di ripetitore bus interna che attraversa attivamente il gap del bus creato quando un modulo viene rimosso.

Quando un modulo viene rimosso dal suo zoccolo BM 240, l'elettronica interna del modulo bus mantiene la continuità del bus per tutti gli altri moduli della stazione.

Lo slot del modulo rimosso appare come "modulo assente" al modulo di interfaccia ET 200M, che genera un interrupt diagnostico al master PROFIBUS/PROFINET. 

Il programma OB82 del master (gestore interrupt diagnostici) può rispondere — sostituendo valori di uscita sicuri per il modulo assente, generando un allarme HMI o registrando l'evento — mentre la stazione continua a funzionare per tutti gli altri I/O.

Quando il modulo di sostituzione viene inserito, il BM 240 rileva la sua presenza e ristabilisce la connessione backplane del modulo.

Il modulo di interfaccia segnala il reinserimento tramite un altro interrupt OB82, e riprende lo scambio I/O normale per gli indirizzi di quel modulo.

ET 200M nei Sistemi PROFIBUS e PROFINET

L'ET 200M è insolito tra i sistemi di I/O distribuiti Siemens in quanto accetta l'intera gamma di moduli segnale SIMATIC S7-300 — non una gamma di moduli specifici per ET 200.

Lo stesso modulo di ingresso digitale (6ES7321-1BH02-0AA0), modulo di ingresso analogico (6ES7331-7KF02-0AB0) o modulo funzione che si collega a un rack centrale S7-300 si collega identicamente a una stazione ET 200M su PROFIBUS o PROFINET.

Questa comunanza offre un significativo vantaggio di ingegneria e manutenzione: un unico inventario di ricambi serve sia il rack centrale che tutte le stazioni ET 200M distribuite.

Il BM 240 estende questo vantaggio di compatibilità alle operazioni di manutenzione — la capacità hot-swap che fornisce funziona con qualsiasi modulo segnale S7-300 largo 40mm senza modifiche o configurazioni speciali, poiché il modulo e l'interfaccia bus sono componenti standard S7-300.

Pianificazione di una Stazione ET 200M con Moduli Bus

Non tutte le posizioni dei moduli in una stazione ET 200M necessitano di un modulo bus. I moduli bus sono tipicamente specificati per i moduli I/O che si collegano al cablaggio di campo soggetto a guasti (moduli di ingresso analogico su trasmettitori con occasionali necessità di calibrazione, moduli avviatori motore, moduli di uscita relè con usura contatti) e per i moduli che potrebbero necessitare di sostituzione durante la produzione senza uno spegnimento pianificato.

Una stazione ET 200M può mescolare posizioni a montaggio diretto standard e posizioni BM 240 — i moduli in posizioni a montaggio diretto non possono essere sostituiti a caldo, mentre i moduli in posizioni BM 240 sì. Il layout della stazione in STEP 7 o TIA Portal identifica ogni slot come a montaggio diretto o ospitato da modulo bus, e gli indirizzi I/O vengono assegnati di conseguenza.

Il BM 240 stesso occupa 80mm di lunghezza della guida di montaggio (installato) e i due moduli ospitati occupano i loro normali 40mm ciascuno — l'ingombro totale per coppia BM 240 è 80 + 40 + 40 = 160mm rispetto agli 80mm per due moduli a montaggio diretto, una penalità di larghezza di 80mm che deve essere considerata nel calcolo della lunghezza della guida della stazione.

FAQ

D1: Il BM 240 richiede una configurazione speciale in STEP 7 o TIA Portal?

Sì. Ogni posizione modulo ospitata da un BM 240 deve essere esplicitamente definita come "slot hot-swap" nella configurazione hardware della stazione ET 200M in STEP 7 (HW Config) o TIA Portal. Lo strumento di configurazione lo presenta come una proprietà dello slot del modulo.

Il modulo di interfaccia (IM 153-x) deve supportare la funzione modulo bus attivo — non tutti i moduli di interfaccia ET 200M supportano l'hot-swap. Confermare la compatibilità del modulo di interfaccia prima di specificare moduli BM 240 in un progetto di stazione.

Una volta configurato, il sistema genera automaticamente interrupt di inserimento/rimozione e gestisce la notifica OB82 per tali slot.

D2: Quali moduli di interfaccia ET 200M sono compatibili con il BM 240?

La funzione hot-swap è supportata dai moduli di interfaccia IM 153-2 (serie 6ES7153-2BAxx-0XB0) e IM 153-4 PN (6ES7153-4AA01-0XB0).

Il vecchio IM 153-1 non supporta il funzionamento del modulo bus attivo. 

Verificare sempre la variante specifica IM 153 e la sua versione firmware rispetto alla matrice di compatibilità BM 240 nel manuale ET 200M (A5E00427077-xx) prima di specificare moduli bus in un nuovo progetto di stazione.

D3: Il BM 240 può essere aggiunto a una stazione ET 200M esistente originariamente costruita senza moduli bus?

L'aggiunta di moduli BM 240 a una stazione esistente richiede una rielaborazione meccanica: gli slot dei moduli interessati devono essere rimossi dalla fila di connettori bus della guida DIN della stazione, il BM 240 installato al loro posto e i moduli ospitati reinstallati negli zoccoli BM 240.

La configurazione hardware STEP 7 della stazione deve essere aggiornata per riflettere il nuovo arrangiamento degli slot. Questa modifica è meglio eseguita durante uno spegnimento di manutenzione pianificato, poiché la stazione deve essere spenta per riorganizzare meccanicamente le posizioni dei moduli.

D4: Cosa succede quando un modulo viene rimosso da uno slot BM 240 — il resto della stazione continua a funzionare?

Sì. Il ponte bus interno del BM 240 mantiene la continuità del bus backplane per tutti gli altri moduli della stazione quando un modulo ospitato viene rimosso.

Il modulo di interfaccia ET 200M segnala la rimozione tramite un interrupt diagnostico (OB82 nel programma S7).

Le uscite collegate al modulo rimosso assumono il loro stato sicuro configurato (tipicamente 0V per le uscite digitali, o un valore di fallback parametrizzato per le uscite analogiche). 

Tutti gli altri moduli della stazione — sia quelli in posizioni a montaggio diretto che quelli in altri slot BM 240 — continuano a funzionare normalmente per tutto il tempo.

D5: Qual è la differenza tra il BM 240 (6ES7195-7HB00-0XA0) e il BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0)?

Il BM 240 ospita due moduli segnale standard S7-300 larghi 40mm e occupa 80mm di lunghezza della guida installata.

Il BM 480 ospita un modulo largo 80mm (o due moduli da 40mm, a seconda della configurazione) ed è la scelta corretta per moduli specifici ET 200M larghi 80mm come lo SM 331 8AI (6ES7331-7KF02-0AB0 a 40mm) o per moduli funzione e processori di comunicazione che potrebbero essere nel formato da 80mm. 

Quando si specifica una stazione con un mix di moduli da 40mm e 80mm, selezionare la variante BM che corrisponde alla larghezza di ciascun modulo in ogni posizione che richiede hot-swap.