ในระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ PLC มักจะไม่ตั้งอยู่ติดกับเซ็นเซอร์ วาล์ว และตัวสตาร์ทมอเตอร์ โรงงานจริงมีการกระจายตัว เต็มไปด้วยเสียงรบกวน มีการเดินสายเคเบิลยาว และตู้ที่วางในตำแหน่งที่เหมาะสมทางกลไกมากกว่าทางไฟฟ้า นั่นคือเหตุผลที่ I/O แบบกระจายมีอยู่: คุณผลัก I/O ให้ใกล้กับเครื่องจักรมากขึ้น ลดการเดินสายภาคสนาม และทำให้เครือข่ายควบคุมสะอาดและบำรุงรักษาได้ง่าย
Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0 เป็น โมดูลอินเทอร์เฟซ IM 151-3 PN ST สำหรับ SIMATIC ET 200S หน้าที่ของมันนั้นง่ายแต่สำคัญ: มันเปลี่ยนแถวของโมดูล ET 200S ให้เป็น อุปกรณ์ PROFINET IO เพื่อให้ตัวควบคุม PROFINET IO ของ Siemens (หรือที่เข้ากันได้) สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกระบวนการและการวินิจฉัยผ่าน Industrial Ethernet Siemens วางตำแหน่งส่วนนี้เป็น อะไหล่ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการบำรุงรักษาและการวางแผนวงจรชีวิต
ซึ่งแตกต่างจากอะแดปเตอร์ Ethernet ทั่วไป IM 151-3 PN ST ถูกสร้างขึ้นเพื่อจัดการการสื่อสาร backplane ET 200S และนำเสนอสถานีไปยัง PROFINET ด้วยพฤติกรรมที่แน่นอน เอกสารข้อมูลเน้น อัตราการส่งข้อมูลสูงสุด 100 Mbps พอร์ต RJ45 สองพอร์ต (รองรับการเดินสายแบบ common line/ring) และความจุสำหรับ โมดูลสตาร์ทเตอร์มอเตอร์/อิเล็กทรอนิกส์/กำลังไฟสูงสุด 63 โมดูล ที่มีความกว้างของสถานีสูงสุด 2 เมตร หากคุณกำลังจัดหาชิ้นส่วนสำหรับการติดตั้งใหม่ การขยายสาย หรือสินค้าคงคลังบริการ โดยทั่วไปแล้วโมดูลนี้จะถูกเลือกเมื่อคุณต้องการให้การติดตั้ง ET 200S ที่มีอยู่บน PROFINET ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ หรือเมื่อมาตรฐานเครื่องจักรใช้ ET 200S และคุณต้องการเลเยอร์อินเทอร์เฟซที่เสถียรพร้อมความเข้ากันได้ของระบบนิเวศของ Siemens
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค (ไฮไลท์เอกสารข้อมูล)
| หมวดหมู่ | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| หมายเลขคำสั่งซื้อ | 6ES7151-3AA23-0AB0 |
| การกำหนดประเภทผลิตภัณฑ์ | IM 151-3 PN ST |
| ตระกูลระบบ | โมดูลอินเทอร์เฟซ SIMATIC ET 200S (I/O แบบกระจาย) |
| อินเทอร์เฟซ PROFINET | 1 อินเทอร์เฟซ PROFINET, RJ45 2 พอร์ต |
| อัตราการส่งข้อมูล | สูงสุด 100 Mbit/s |
| การขยายสถานี | สูงสุด 63 โมดูลสตาร์ทเตอร์มอเตอร์/อิเล็กทรอนิกส์/กำลังไฟ; ความกว้างสูงสุด 2 ม. |
| ปริมาณการระบุตำแหน่ง | อินพุต 256 ไบต์; เอาต์พุต 256 ไบต์ |
| การควบคุมการกำหนดค่า | ผ่านชุดข้อมูล: ใช่ |
| ฟังก์ชัน Ethernet | การเจรจาต่อรองอัตโนมัติ: ใช่; การครอสโอเวอร์อัตโนมัติ: ใช่ |
| บริการ PROFINET IO | IRT: ใช่; การเริ่มต้นตามลำดับความสำคัญ: ใช่; อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน: ใช่ (ตัวควบคุม IO สูงสุด 2 ตัวในโหมดอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน) |
| พฤติกรรมพลังงาน | เวลาพลังงานสำรองความล้มเหลวของไฟหลัก/แรงดันไฟฟ้า: 20 ms |
| กระแสไฟ / การสูญเสียพลังงาน | กระแสไฟเข้า (1L+): สูงสุด 200 mA; การสูญเสียพลังงานโดยทั่วไป 3.3 W |
| การอ้างอิงเอกสาร | คู่มือใช้ได้สำหรับ IM151-3 PN ตั้งแต่เฟิร์มแวร์เวอร์ชัน V7.0 |
| หมายเหตุวงจรชีวิต | ระบุว่าเป็น “อะไหล่” ในส่วนหัวของเอกสารข้อมูล |
สิ่งที่โมดูลนี้ทำในแง่ของวิศวกรรมธรรมดา
ลองนึกภาพสถานี ET 200S เหมือนกับ “แกน I/O” แบบแยกส่วน โมดูลอินเทอร์เฟซอยู่ที่ส่วนหัวของสถานีและจัดการสามงาน:
-
การสื่อสาร PROFINET: นำเสนอสถานีเป็นอุปกรณ์ PROFINET IO และจัดการการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์กับตัวควบคุมที่ความเร็วสูงสุด 100 Mbit/s.
-
การประสานงานสถานี: จัดระเบียบโมดูล ET 200S ที่เชื่อมต่อ (รวมถึงโมดูลอิเล็กทรอนิกส์และตัวสตาร์ทมอเตอร์) และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการกำหนดค่าสถานีตรงกับสิ่งที่ตัวควบคุมคาดหวัง คู่มืออธิบายว่าข้อผิดพลาดในการกำหนดค่า/พารามิเตอร์ถูกส่งสัญญาณอย่างไร (ตัวอย่างเช่น ผ่านไฟ LED SF/BF) และวิธีการกำหนดค่าที่ไม่ถูกต้องสามารถป้องกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลได้
-
การวินิจฉัยและการบริการ: รองรับการรายงานการวินิจฉัยและสถานะตาม LED และคู่มืออธิบายพฤติกรรมต่างๆ เช่น วิธีการวินิจฉัยที่ทริกเกอร์การจัดการ OB82 ในตัวควบคุม และวิธีการอ่านข้อมูลการวินิจฉัยผ่านบันทึก
กล่าวโดยสรุป: นี่ไม่ใช่แค่ “การเชื่อมต่อเครือข่าย” มันคือสมองของสถานีที่เชื่อมโยง I/O ด้านเครื่องจักรเข้ากับเครือข่ายควบคุมด้วยความสามารถในการคาดการณ์ระดับอุตสาหกรรม
คุณสมบัติ PROFINET ที่สำคัญบนเครื่องจักร
แม้ว่าคุณจะไม่เคยแตะต้องการปรับแต่ง PROFINET ขั้นสูง แต่ก็คุ้มค่าที่จะรู้ว่า IM 151-3 PN ST นำอะไรมาสู่ตาราง:
-
IRT (Isochronous Real Time): เอกสารข้อมูลแสดงรายการการสนับสนุน IRT ซึ่งเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการจับเวลาที่เข้มงวดขึ้นสำหรับเครือข่ายการเคลื่อนไหวและระบบอัตโนมัติที่สำคัญต่อเวลา
-
การเริ่มต้นตามลำดับความสำคัญ: มีประโยชน์เมื่อคุณต้องการลำดับการเริ่มต้นอุปกรณ์ที่รวดเร็วและควบคุมได้มากขึ้นหลังจากรอบการทำงานหรือการรีสตาร์ทส่วน
-
อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน: โมดูลรองรับการทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกันและระบุตัวควบคุม IO สูงสุด 2 ตัว ในโหมดอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน สิ่งนี้มีคุณค่าในสถาปัตยกรรมที่แบ่งความรับผิดชอบ (ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมหนึ่งจัดการ I/O มาตรฐาน และอีกตัวหนึ่งจัดการฟังก์ชันพิเศษ) โดยมีเงื่อนไขว่าการออกแบบระบบโดยรวมรองรับ
คุณสมบัติเหล่านี้ตรงกันข้ามกับ “ส่วนเสริมทางการตลาด” พวกเขาอยู่ที่นั่นเพราะเวลาหยุดทำงานมีราคาแพง และการกำหนดค่าเป็นความแตกต่างระหว่าง “ทำงานในห้องปฏิบัติการ” และ “ทำงานเป็นเวลาสามปีโดยไม่มีดราม่า”
ข้อดีในการวินิจฉัย การแก้ไขปัญหา และการบำรุงรักษา
เมื่อมีบางอย่างผิดพลาดใน I/O แบบกระจาย คุณต้องการให้ระบบทำสองสิ่ง:
-
ทำให้ส่วนที่เหลือของสายงานทำงานต่อไปได้หากเป็นไปได้
-
บอกคุณว่าเกิดอะไรขึ้นล้มเหลวที่ไหนและทำไม
คู่มือ IM 151-3 PN อธิบายการวินิจฉัยโดยใช้ไฟ LED (รวมถึง SF ข้อผิดพลาดกลุ่มและ BF ข้อผิดพลาดบัส) และระบุว่าข้อผิดพลาดในการกำหนดค่า/การกำหนดพารามิเตอร์ถูกส่งออกผ่านไฟ LED เหล่านี้ นอกจากนี้ยังอธิบายว่าข้อความการวินิจฉัยสามารถรายงานเป็นการขัดจังหวะการวินิจฉัยและอ่านจากบันทึกข้อมูล และมีการเรียก OB82 (หรือตัวควบคุมสามารถไปที่ STOP หาก OB82 หายไป)
สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากความเป็นจริงในการบำรุงรักษานั้นยุ่งเหยิง โมดูลอาจถูกสลับ โมดูลสิ้นสุดอาจหายไป หรือสถานีอาจเปิดเครื่องด้วยช่องว่าง คู่มือแสดงรายการสถานะการกำหนดค่าที่ไม่ถูกต้องอย่างชัดเจน (รวมถึงโมดูลที่หายไป โมดูลสิ้นสุดที่หายไป และเกินการกำหนดค่าสูงสุด) ที่อาจป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ IO เริ่มต้นหรือป้องกันการแลกเปลี่ยนข้อมูล
กรณีการใช้งานทั่วไปและการติดตั้งระบบ
| สถานการณ์การใช้งาน | เหตุใด IM 151-3 PN ST จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม |
|---|---|
| สกีดเครื่องจักรและเกาะการผลิตแบบแยกส่วน | เก็บ I/O ไว้ใกล้กับแอคทูเอเตอร์ ลดความซับซ้อนในการเดินสายในขณะที่รักษาการรวม PROFINET ที่ได้มาตรฐาน |
| โซนสายพานลำเลียงและการจัดการวัสดุ | รองรับสถานี ET 200S หลายโมดูลและการวินิจฉัยที่มีโครงสร้างเพื่อการแยกข้อผิดพลาดที่รวดเร็วขึ้น |
| การติดตั้งสถานี ET 200S ที่มีอยู่ใหม่ | ช่วยรักษาสถาปัตยกรรมที่มีอยู่ เอกสารข้อมูลระบุชิ้นส่วนเป็นอะไหล่ ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการในการเปลี่ยนบริการ |
| สถานี I/O + ตัวสตาร์ทมอเตอร์แบบผสม | เอกสารข้อมูลรองรับโมดูลสตาร์ทเตอร์มอเตอร์/อิเล็กทรอนิกส์/กำลังไฟอย่างชัดเจนพร้อมขีดจำกัดสถานีที่กำหนด |
หมายเหตุการรวมสำหรับทีมวิศวกรรม
จากมุมมองการมอบหมายงาน โดยทั่วไปแล้วโมดูลนี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมในเครื่องมือของ Siemens (ตัวอย่างเช่น ผ่านการรวมอุปกรณ์และการควบคุมการกำหนดค่าตามชุดข้อมูล) เอกสารข้อมูลยืนยัน การควบคุมการกำหนดค่าผ่านชุดข้อมูล ได้รับการสนับสนุน
จากมุมมองของโปรแกรมควบคุม ให้ใส่ใจกับการจัดการ OB การวินิจฉัย (โดยเฉพาะ OB82) เพื่อให้ระบบรายงานข้อผิดพลาดโดยไม่บังคับให้เกิดสภาวะ STOP ที่ไม่จำเป็น ซึ่งสอดคล้องกับพฤติกรรมที่อธิบายไว้ในคู่มือ
ในด้านเครือข่าย การเจรจาต่อรองอัตโนมัติ และ การครอสโอเวอร์อัตโนมัติ ช่วยลดข้อผิดพลาดในการเดินสายและทำให้การเชื่อมต่อพอร์ตสวิตช์ง่ายขึ้นในระหว่างการมอบหมายงาน
สรุป
Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0 คือ โมดูลอินเทอร์เฟซ IM 151-3 PN ST ที่เชื่อมต่อสถานี SIMATIC ET 200S กับ PROFINET IO ด้วยการสื่อสารระดับอุตสาหกรรม การวินิจฉัยที่มีโครงสร้าง และขีดจำกัดความจุของสถานีที่ชัดเจน รองรับ 100 Mbit/s ให้ พอร์ต RJ45 สองพอร์ต มี ปริมาณการระบุตำแหน่งอินพุต 256 ไบต์ / เอาต์พุต 256 ไบต์ และรวมถึงบริการ PROFINET เช่น IRT การเริ่มต้นตามลำดับความสำคัญ และ อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน .
