Modulo di comunicazione plug-in 7KM9300-0AB00-0AA0 7KM9 300-0AB00-0AA0 7KM93OO-OABOO-OAAO

Siemens 7KM9300-0AB00-0AA0 | Modulo di espansione PROFIBUS DP SENTRON PAC — Plug-in per misuratori di energia 7KM PAC3200 / PAC4200, Sub-D a 9 pin, isolamento 500V, IP20, 63×43×22mm

Panoramica

Il Siemens 7KM9300-0AB00-0AA0 è il modulo di espansione PROFIBUS DP per i misuratori di energia Siemens SENTRON PAC — in particolare i dispositivi di misurazione 7KM PAC3200 e PAC4200. Trasforma un misuratore di energia autonomo in uno slave PROFIBUS DP completamente in rete, rendendo tutti i parametri misurati dal misuratore — tensione, corrente, potenza, energia, fattore di potenza, frequenza, armoniche — disponibili a qualsiasi master PROFIBUS DP sulla rete dell'impianto.

La proposta di valore fondamentale è semplice: i misuratori di energia posizionati in quadri di distribuzione elettrica, scomparti di quadri di comando e centri di controllo motori raccolgono preziosi dati elettrici. Tali dati sono utili solo se possono raggiungere il sistema di controllo, il software di gestione dell'energia o la piattaforma SCADA che agisce su di essi.

Senza un'interfaccia di comunicazione, il misuratore visualizza le sue letture localmente sul proprio display — leggibile solo da una persona in piedi di fronte al quadro. Con il modulo PROFIBUS DP installato, tutte le grandezze misurate fluiscono continuamente attraverso la rete PROFIBUS dell'impianto ovunque siano necessarie.

Il modulo si installa come plug-in direttamente nello slot di espansione del PAC3200 o PAC4200 — nessuno spazio di montaggio aggiuntivo, nessun alimentatore separato, nessun cablaggio esterno tra il modulo e il misuratore.

L'architettura di espansione del PAC3200 è stata progettata tenendo conto di questa modularità: un singolo slot accetta un modulo PROFIBUS DP, PROFINET, Modbus RTU o RS485, consentendo allo stesso hardware del misuratore di servire diverse architetture di comunicazione scambiando il modulo plug-in.

Specifiche chiave

Scambio dati ciclico — Cosa viene trasmesso su PROFIBUS

Il protocollo PROFIBUS DP opera in un modello ciclico di polling master-slave: il master DP (tipicamente una CPU Siemens S7-300 o S7-400, o qualsiasi controller master PROFIBUS DP) invia una richiesta al modulo PROFIBUS del PAC3200 in ogni ciclo del bus, e il modulo risponde con i dati misurati correnti.

Attraverso il file di configurazione GSDML caricato nella configurazione hardware del master PROFIBUS, l'ingegnere seleziona quali grandezze misurate dal PAC3200 sono incluse nel frame dati ciclico.

Il PAC3200 misura un set completo di parametri di qualità dell'energia — tensioni trifase (L-L e L-N), correnti trifase, potenza attiva, reattiva e apparente trifase, fattori di potenza trifase, frequenza, energia attiva e reattiva totale (importazione ed esportazione per misurazione a quattro quadranti), contenuto armonico e valori di picco.

Non tutte queste informazioni devono essere presenti in ogni messaggio PROFIBUS — la configurazione GSDML consente di selezionare solo ciò di cui il sistema di controllo ha effettivamente bisogno, ottimizzando l'utilizzo del ciclo del bus.

Il beneficio pratico di questa configurazione selettiva è l'efficienza della larghezza di banda: una rete PROFIBUS che serve molti misuratori PAC3200 (ognuno con il proprio modulo PROFIBUS) non necessita di trasmettere l'intero set di dati del misuratore da ogni nodo in ogni ciclo — solo le grandezze attivamente utilizzate dal sistema di controllo sono incluse, lasciando capacità del bus per altri dispositivi.

Dati aciclici — Accesso DPV1 all'intero set di parametri

Oltre al canale ciclico, il 7KM9300-0AB00-0AA0 supporta lo scambio dati aciclico tramite PROFIBUS DPV1 — il protocollo PROFIBUS DP esteso che consente di leggere e scrivere record di dati al di fuori della scansione ciclica. DPV1 viene utilizzato per:

Accesso alla configurazione: Lettura e scrittura dei parametri di configurazione del PAC3200 (rapporti CT, rapporti VT, configurazione del sistema di misurazione, limiti di allarme) dal master PROFIBUS senza accesso fisico al pannello frontale del misuratore.

Dati di misurazione estesi: Lettura delle grandezze misurate che non sono incluse nel canale ciclico — valori storici di energia, dati armonici estesi o parametri richiesti meno frequentemente — su richiesta piuttosto che ogni ciclo del bus.

Dati diagnostici: Il canale DPV1 trasporta informazioni diagnostiche del dispositivo — stato del modulo, flag di errore di comunicazione e risultati di autotest — che forniscono al master PROFIBUS un monitoraggio dettagliato dello stato di salute del misuratore di energia senza interrompere il normale ciclo di misurazione.

FAQ

D1: Il modulo 7KM9300-0AB00-0AA0 può essere utilizzato con gli ingressi e le uscite digitali del PAC4200 tramite PROFIBUS?

Sì. Quando il modulo PROFIBUS DP è installato in un PAC4200 (che include ingressi e uscite digitali integrati), lo stato I/O di tali ingressi e uscite è accessibile tramite il canale ciclico PROFIBUS e tramite DPV1.

I byte di controllo nel canale ciclico consentono al master PROFIBUS di controllare le uscite digitali del PAC4200 — ad esempio, attivando un'uscita a impulsi o commutando un relè di controllo — mentre lo stato di ingresso e tutte le grandezze misurate vengono rilette nello stesso frame ciclico.

D2: Quanti misuratori 7KM PAC3200 con moduli PROFIBUS possono essere collegati a un segmento PROFIBUS DP?

Un segmento PROFIBUS DP standard supporta fino a 32 stazioni (nodi) senza ripetitore. Con i ripetitori, sono disponibili fino a 126 indirizzi slave in una rete PROFIBUS DP. Ogni PAC3200 con un modulo PROFIBUS occupa un indirizzo slave.

In pratica, il numero di misuratori su un singolo segmento è limitato dal requisito del tempo di ciclo del bus — più slave e più dati per slave, più lungo è ogni ciclo di scansione completo alla velocità del bus configurata (tipicamente 1,5 Mbit/s per reti con dispositivi misti).

D3: Quale file GSD è richiesto per configurare il modulo PROFIBUS del PAC3200 in STEP 7?

Il modulo PROFIBUS DP richiede il file GSD fornito da Siemens per la serie 7KM PAC. Il file GSD definisce il formato dati del modulo, le opzioni dati cicliche (quali grandezze misurate possono essere selezionate) e le capacità diagnostiche.

Il file viene scaricato da Siemens Industry Online Support e importato nell'elenco hardware di STEP 7, dopodiché il PAC3200 con modulo PROFIBUS appare come slave PROFIBUS DP configurabile nell'interfaccia HW Config.

Il file GSDML supporta la selezione individuale delle grandezze misurate per il canale ciclico per ottimizzare l'utilizzo della larghezza di banda del bus.

D4: La versione -0AB00-0AA0 è direttamente intercambiabile con il modulo successore -0AB01-0AA0?

Il -0AB01-0AA0 è il successore del -0AB00-0AA0, estendendo la compatibilità a dispositivi aggiuntivi (PAC3220, 3VA COM100/800) oltre al PAC3200/PAC4200. Dal punto di vista della rete PROFIBUS, entrambi i moduli operano come slave PROFIBUS DP con la stessa interfaccia dati.

Fisicamente, entrambi i moduli si installano nello stesso slot di espansione PAC. Tuttavia, la configurazione GSD/GSDML può differire tra le revisioni, e la configurazione hardware STEP 7 / TIA Portal dovrebbe essere verificata quando si sostituisce uno con l'altro in un progetto esistente.

D5: Il modulo PROFIBUS e il display integrato del PAC3200 possono funzionare contemporaneamente?

Sì. Il modulo PROFIBUS DP e il display locale e la tastiera del pannello frontale del PAC3200 funzionano in modo indipendente e simultaneo.

Mentre i dati misurati vengono trasmessi su PROFIBUS in tempo reale, il display locale del misuratore continua a mostrare le sue normali schermate di misurazione — tensione, corrente, potenza, energia — e i pulsanti del pannello frontale rimangono funzionali per le modifiche locali dei parametri.

L'installazione del modulo PROFIBUS non disabilita né modifica alcuna capacità operativa locale del PAC3200.