Trong hệ thống tự động hóa hiện đại, PLC hiếm khi được đặt ngay bên cạnh mọi cảm biến, van và bộ khởi động động cơ. Các nhà máy thực sự nằm rải rác, đầy tiếng ồn, đường dây cáp dài và các tủ được đặt ở nơi chúng có ý nghĩa về mặt cơ học hơn là điện. Đó là lý do tại sao I/O phân tán tồn tại: bạn đẩy I/O đến gần máy hơn, rút ngắn hệ thống dây điện trường và giữ cho mạng điều khiển luôn sạch sẽ và có thể bảo trì được.
Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0là mộtmô-đun giao diện IM 151-3 PN STchoSIMATIC ET 200Shệ thống I/O phân tán. Công việc của nó rất đơn giản nhưng quan trọng: biến một hàng mô-đun ET 200S thành mộtThiết bị IO PROFINETvì vậy bộ điều khiển PROFINET IO của Siemens (hoặc tương thích) có thể trao đổi dữ liệu quy trình và chẩn đoán qua Ethernet công nghiệp. Siemens định vị bộ phận này như mộtphụ tùng thay thếhạng mục quan trọng cho việc bảo trì và lập kế hoạch vòng đời.
Không giống như bộ điều hợp Ethernet thông thường, IM 151-3 PN ST được thiết kế nhằm mục đích quản lý giao tiếp bảng nối đa năng ET 200S và hiển thị trạm tới PROFINET với hành vi xác định. Bảng dữ liệu nêu bật mộttốc độ truyền tối đa 100 Mbps,hai cổng RJ45(hỗ trợ nối dây kiểu vòng/đường dây chung) và khả năng cholên tới 63 mô-đun khởi động nguồn/điện tử/động cơvới chiều rộng trạm lên tới2 mét. Nếu bạn đang tìm nguồn cung ứng các bộ phận để trang bị thêm, mở rộng dây chuyền hoặc kiểm kê dịch vụ, mô-đun này thường được chọn khi bạn muốn duy trì cài đặt ET 200S hiện có trên PROFINET chạy đáng tin cậy hoặc khi tiêu chuẩn máy sử dụng ET 200S và bạn cần lớp giao diện ổn định với khả năng tương thích hệ sinh thái Siemens.
Thông số kỹ thuật (Bảng dữ liệu nổi bật)
| Loại | Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|
| Số đơn hàng | 6ES7151-3AA23-0AB0 |
| Ký hiệu loại sản phẩm | IM 151-3 PN ST |
| Họ hệ thống | Mô-đun giao diện SIMATIC ET 200S (I/O phân tán) |
| Giao diện PROFINET | 1 giao diện PROFINET, 2 cổng RJ45 |
| tốc độ truyền | Lên đến 100 Mbit/s |
| Mở rộng trạm | Tối đa. 63 mô-đun khởi động nguồn/điện tử/động cơ; chiều rộng lên tới 2 m |
| Khối lượng địa chỉ | Đầu vào 256 byte; Đầu ra 256 byte |
| Kiểm soát cấu hình | Qua tập dữ liệu: Có |
| Chức năng Ethernet | Tự động đàm phán: Có; Tự động vượt: Có |
| Dịch vụ PROFINET IO | IRT: Có; Ưu tiên khởi động: Có; Thiết bị dùng chung: Có (tối đa 2 bộ điều khiển IO ở chế độ thiết bị dùng chung) |
| Hành vi quyền lực | Thời gian lưu trữ năng lượng khi mất điện lưới/điện áp: 20 ms |
| Mất điện/hiện tại | Dòng điện đầu vào (1L+): tối đa 200 mA; loại mất điện. 3,3 W |
| Tài liệu tham khảo | Hướng dẫn sử dụng hợp lệ cho IM151-3 PN kể từ phiên bản phần sụn V7.0 |
| Ghi chú vòng đời | Được liệt kê là "phụ tùng thay thế" trong tiêu đề biểu dữ liệu |
Mô-đun này làm gì trong các thuật ngữ kỹ thuật đơn giản
Hãy coi trạm ET 200S giống như một “cột sống I/O” mô-đun. Mô-đun giao diện nằm ở đầu trạm và xử lý ba công việc:
-
Giao tiếp PROFINET:Nó trình bày trạm như một thiết bị PROFINET IO và quản lý việc trao đổi dữ liệu theo thời gian thực với bộ điều khiển với tốc độ lên tới100 Mbit/giây.
-
Phối hợp trạm:Nó sắp xếp các mô-đun ET 200S được kết nối (bao gồm các mô-đun điện tử và bộ khởi động động cơ) và đảm bảo cấu hình trạm phù hợp với những gì bộ điều khiển mong đợi. Hướng dẫn sử dụng mô tả cách báo hiệu các lỗi cấu hình/tham số (ví dụ: qua đèn LED SF/BF) và cách cấu hình không chính xác có thể ngăn chặn việc trao đổi dữ liệu.
-
Chẩn đoán và khả năng phục vụ:Nó hỗ trợ báo cáo chẩn đoán và trạng thái dựa trên đèn LED, đồng thời hướng dẫn giải thích các hành vi như cách chẩn đoán kích hoạt xử lý OB82 trong bộ điều khiển và cách đọc dữ liệu chẩn đoán qua các bản ghi.
Tóm lại: đây không phải “chỉ là kết nối mạng”. Chính bộ não của trạm sẽ liên kết I/O phía máy với mạng điều khiển với khả năng dự đoán ở cấp độ công nghiệp.
Các tính năng PROFINET quan trọng trên máy
Ngay cả khi bạn chưa bao giờ chạm tới tính năng điều chỉnh PROFINET nâng cao, bạn cũng nên biết IM 151-3 PN ST mang lại điều gì:
-
IRT (Thời gian thực đẳng thời):Bảng dữ liệu liệt kê hỗ trợ IRT, liên quan đến hành vi định thời chặt chẽ hơn cho các mạng tự động hóa chuyển động và quan trọng về thời gian.
-
Ưu tiên khởi động:Hữu ích khi bạn muốn trình tự khởi động thiết bị nhanh hơn, được kiểm soát tốt hơn sau khi tắt nguồn hoặc khởi động lại phân đoạn.
-
Thiết bị dùng chung:Mô-đun này hỗ trợ hoạt động của thiết bị dùng chung và chỉ định tối đa2 bộ điều khiển IOở chế độ thiết bị dùng chung. Điều này có thể có giá trị trong các kiến trúc nơi trách nhiệm được phân chia (ví dụ: một bộ điều khiển xử lý I/O tiêu chuẩn và một bộ điều khiển khác xử lý các chức năng chuyên biệt), miễn là thiết kế hệ thống tổng thể hỗ trợ nó.
Những tính năng này trái ngược với “các tính năng bổ sung tiếp thị”. Họ ở đó vì thời gian ngừng hoạt động rất tốn kém và tính quyết định là sự khác biệt giữa “làm việc trong phòng thí nghiệm” và “làm việc trong ba năm mà không có kịch tính”.
Ưu điểm về chẩn đoán, khắc phục sự cố và bảo trì
Khi có sự cố xảy ra trong I/O phân tán, bạn muốn hệ thống thực hiện hai việc:
-
giữ cho phần còn lại của dòng chạy nếu có thể
-
cho bạn biết chính xác điều gì đã thất bại, ở đâu và tại sao
Sổ tay hướng dẫn IM 151-3 PN mô tả chẩn đoán bằng đèn LED (bao gồmSFlỗi nhóm vàbạn trailỗi bus) và lưu ý rằng lỗi gán cấu hình/tham số được xuất ra thông qua các đèn LED này. Nó cũng mô tả rằng các thông báo chẩn đoán có thể được báo cáo khi chẩn đoán bị gián đoạn và đọc từ các bản ghi dữ liệu, đồng thời OB82 được gọi (hoặc bộ điều khiển có thể chuyển sang STOP nếu thiếu OB82).
Điều này quan trọng vì thực tế bảo trì rất lộn xộn. Một mô-đun có thể bị hoán đổi, một mô-đun đầu cuối có thể bị thiếu hoặc trạm có thể cấp nguồn khi có khoảng trống. Hướng dẫn liệt kê rõ ràng các trạng thái cấu hình không chính xác (bao gồm thiếu mô-đun, thiếu mô-đun kết thúc và vượt quá cấu hình tối đa) có thể ngăn thiết bị IO khởi động hoặc ngăn trao đổi dữ liệu.
Các trường hợp sử dụng điển hình và sự phù hợp của hệ thống
| Kịch bản ứng dụng | Tại sao IM 151-3 PN ST lại là sự kết hợp mạnh mẽ |
|---|---|
| Bàn trượt máy và đảo sản xuất mô-đun | Giữ I/O gần với bộ truyền động, giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện trong khi vẫn tích hợp PROFINET được tiêu chuẩn hóa |
| Khu vực băng tải và xử lý vật liệu | Hỗ trợ các trạm ET 200S đa mô-đun và chẩn đoán có cấu trúc để cách ly lỗi nhanh hơn |
| Trang bị thêm các trạm ET 200S hiện có | Giúp duy trì kiến trúc hiện có; bảng dữ liệu xác định bộ phận đó là phụ tùng thay thế, phù hợp với nhu cầu thay thế dịch vụ |
| Trạm khởi động động cơ + I/O hỗn hợp | Bảng dữ liệu hỗ trợ rõ ràng các mô-đun khởi động nguồn/điện tử/động cơ với các giới hạn trạm được xác định |
Ghi chú tích hợp cho nhóm kỹ thuật
Từ góc độ vận hành thử, mô-đun này thường được thiết kế bằng công cụ của Siemens (ví dụ: thông qua tích hợp thiết bị và kiểm soát cấu hình dựa trên tập dữ liệu). Bảng dữ liệu xác nhậnkiểm soát cấu hình thông qua tập dữ liệuđược hỗ trợ.
Từ góc độ chương trình bộ điều khiển, hãy chú ý đến việc xử lý OB chẩn đoán (đặc biệt là OB82) để hệ thống báo cáo lỗi mà không buộc các điều kiện STOP không cần thiết, nhất quán với hoạt động được mô tả trong sách hướng dẫn.
Về phía mạng, tính năng tích hợp sẵntự thương lượngVàđi đường tự độnggiúp giảm thiểu lỗi nối dây và đơn giản hóa việc kết nối cổng chuyển mạch trong quá trình vận hành thử.
Bản tóm tắt
Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0làIM 151-3 PN STmô-đun giao diện kết nối mộtSIMATIC ET 200Strạm tớiPROFINET IOvới giao tiếp cấp công nghiệp, chẩn đoán có cấu trúc và giới hạn công suất trạm rõ ràng. Nó hỗ trợ100 Mbit/giây, cung cấphai cổng RJ45, đưa ra một định nghĩaKhối lượng địa chỉ đầu vào 256 byte / đầu ra 256 bytevà bao gồm các dịch vụ PROFINET nhưIRT,ưu tiên khởi nghiệp, Vàthiết bị dùng chung.
