Siemens 6ES7515-2FM02-0AB0 là một đơn vị xử lý trung tâm SIMATIC S7-1500F (an toàn lỗi) được thiết kế cho chuyển động tầm trung, quy trình,và tự động hóa liên quan đến an toàn nơi mạng Ethernet xác định và chẩn đoán tích hợp quan trọngTrong thực tế, đó là loại CPU bạn chọn khi bạn muốn một bộ điều khiển để chạy logic máy tiêu chuẩn của bạn và logic an toàn của bạn cạnh nhau,trong khi vẫn giữ thời gian chu kỳ chặt chẽ và khắc phục sự cố bình thường.
Mô hình này được xác định trong trang dữ liệu là:CPU 1515F-2 PNvà (trong nhiều danh mục) được đánh dấu là mộtphụ tùngNó bao gồm750 KB bộ nhớ làm việc cho chương trìnhvà3 MB bộ nhớ làm việc cho dữ liệu, và nó đòi hỏi mộtThẻ nhớ SIMATICcho bộ nhớ tải và hoạt động.
Điều gì làm cho CPU này "cảm thấy nhanh" trong máy thực
Hiệu suất tự động hóa hiếm khi là về một số tiêu đề; nó là về việc CPU có thể nhai nhanh như thế nào thông qua logic, nó có thể trao đổi I / O như thế nào,và bạn có thể mở rộng hệ thống một cách tự tin như thế nào mà không biến nó thành một con quái vật spaghetti.
Về phía CPU, Siemens xác định thời gian xử lý điển hình như:30 ns cho các hoạt động bit,36 ns cho các hoạt động từ,48 ns cho số học điểm cố định, và192 ns cho toán học dấu phẩy độngNhững con số này hữu ích bởi vì chúng dịch trực tiếp vào bao nhiêu logic bạn có thể thực hiện mỗi chu kỳ khi chương trình của bạn chứa rất nhiều so sánh, interlocks, đếm, và tính toán số..
Ở phía mạng, CPU cung cấphai giao diện PROFINETGiao diện đầu tiên làPROFINET IRT với công tắc 2 cổng, và giao diện thứ hai làPROFINET RTCách tiếp cận giao diện kép này là một vấn đề lớn trong lĩnh vực: nó cho phép bạn phân đoạn lưu lượng truy cập (ví dụ, giữ ổ đĩa thời gian quan trọng và I / O từ xa ở một bên,và SCADA / MES / truy cập kỹ thuật trên mặt khác) mà không cần ngay lập tức sử dụng thêm công tắc và.
Các thông số kỹ thuật chính trong một cái nhìn
| Điểm | Thông số kỹ thuật |
|---|---|
| Số đơn đặt hàng | 6ES7515-2FM02-0AB0 |
| Danh hiệu loại sản phẩm | CPU 1515F-2 PN |
| Bộ nhớ làm việc | Chương trình 750 KB, dữ liệu 3 MB |
| Bộ nhớ tải | SIMATIC Memory Card, tối đa 32 GB (tối đa) |
| Điện áp cung cấp | 24 V DC (19.2...28.8 V được phép) |
| Tiêu thụ hiện tại | 0.8 A (tối đa 1.1 A) |
| Hiển thị tích hợp / phím | 6.1 cm màn hình, 8 phím, 2 nút chế độ |
| Giao diện PROFINET | 2 giao diện; X1 có 2 cổng với công tắc tích hợp; X2 có 1 cổng |
| Kích thước vật lý (được liệt kê bởi nhà phân phối) | 70 × 129 × 147 mm |
Hành vi PROFINET xác định (IRT / RT) cho các nhà máy hiện đại
Nếu mạng tự động hóa của bạn là nỗ lực tốt nhất, bạn cuối cùng khám phá ra cách khó khăn mà vật lý cộng với Ethernet jitter có thể phá hủy ngày của bạn.Bộ điều khiển PROFINET IOvàThiết bị PROFINET IOvai trò, bao gồm mộtmáy chủ web, và hỗ trợdư thừa phương tiện truyền thôngsử dụngMRP (IEC 62439-2).
Đối với các ứng dụng đòi hỏi trao đổi xác định hơn, Siemens liệt kê các khả năng đồng bộ.chế độ đồng thời(phân tán và trung tâm), và nó cung cấp phạm vi thời gian cập nhật điển hình cho PROFINET IRT và RT dựa trên chu kỳ gửi.bạn có thể xây dựng các mạng lưới nơi các thiết bị liên quan đến chuyển động có được khoảng thời gian dự đoán, trong khi các thiết bị ít quan trọng đi cùng mà không làm gián đoạn lịch trình.
Bảng tính năng PROFINET
| Tính năng mạng / chẩn đoán | Chú ý |
|---|---|
| Bộ điều khiển PROFINET IO | Được hỗ trợ |
| Thiết bị PROFINET IO | Được hỗ trợ |
| Khả năng IRT | Được hỗ trợ trên giao diện PROFINET |
| Máy chủ web | Được hỗ trợ ( hữu ích cho chẩn đoán nhanh) |
| Truyền thông IE mở | Được hỗ trợ; có thể được mã hóa (tùy chọn) |
| Sự dư thừa của phương tiện truyền thông | MRP Automanager theo IEC 62439-2 |
| Đồng bộ hóa thời gian | Hỗ trợ NTP |
Năng lượng và khả năng mở rộng (vấn đề "Tôi có thể xây dựng nó lớn như thế nào?")
1515F-2 PN được định vị như một CPU tầm trung với không gian mở rộng thực tế.tối đa 8.192 mô-đun I/O, với32 KB đầu vàovà32 KB đầu ratrong khu vực địa chỉ I/O, và lên đến64 hệ thống I/O phân tán(được định nghĩa về kiến trúc trong hệ sinh thái S7-1500).
CPU này cũng hỗ trợ cấu trúc chương trình đáng kể: Siemens liệt kêtổng cộng 8.000 phần tử khối(OB/FB/FC/DB/UDT kết hợp) và kích thước khối tối đa lớn (tối đa500 KBĐiều đó quan trọng khi bạn xây dựng các cơ sở mã mô-đun với các khối chức năng tái sử dụng, các khối an toàn, các khối chẩn đoánvà các khối liên lạc mà không chạy vào trần nhà nhân tạo quá sớm.
Bảng cấu trúc bộ nhớ và chương trình
| Tài nguyên | Thông số kỹ thuật |
|---|---|
| Bộ nhớ làm việc (chương trình/dữ liệu) | 750 KB / 3 MB |
| Bộ nhớ tải | Yêu cầu thẻ nhớ; tối đa 32 GB |
| Dữ liệu lưu giữ (tiêu chuẩn) | Tối đa 512 KB (bao gồm bộ đếm thời gian / bộ đếm thời gian / cờ vẫy vv) |
| Số lượng bộ đếm thời gian / bộ đếm | 2,048 bộ đếm thời gian S7; 2,048 bộ đếm S7 (phiên bản IEC bị giới hạn bởi bộ nhớ) |
| Capacity của phần tử khối | 8,000 tổng số (OB/FB/FC/DB/UDT) |
Sự tích hợp an toàn: tại sao F quan trọng
Các F trongS7-1500Fchỉ ra một CPU an toàn dành cho các kiến trúc tự động hóa liên quan đến an toàn. Trong một thiết lập an toàn phân tán điển hình của Siemens,Các mô-đun đầu vào kỹ thuật số không bị hỏngbắt được trạng thái cảm biến an toàn và gửikhung an toànđếnCPU F, trong khiCác mô-đun đầu ra kỹ thuật số không bị hỏngCác thiết bị điều khiển an toàn (ví dụ như các thiết bị tiếp xúc hoặc các giao diện điều khiển có khả năng STO).
Một mô hình rất phổ biến là chức năng dừng khẩn cấp (E-Stop) được thực hiện bằng cách sử dụngPROFINET với hồ sơ PROFIsafe, trong đó một CPU S7 an toàn hoạt động như một bộ điều khiển IO và I / O an toàn phân tán nằm trên mạng.Tài liệu ứng dụng của Siemens mô tả rõ ràng cách tiếp cận này để đạt được mức độ an toàn cao (e.g., SIL 3 / PL e) trong các thiết kế thích hợp.
Kiến trúc an toàn điển hình (khái niệm)
| Lớp | Các yếu tố điển hình |
|---|---|
| Lớp CPU an toàn | S7-1500F CPU thực hiện các chương trình an toàn và tiêu chuẩn |
| Lớp I/O an toàn | Các mô-đun DI/DO an toàn trao đổi khung an toàn với F-CPU |
| Lớp mạng | PROFINET cộng với PROFIsafe cho thông báo an toàn (phụ thuộc vào thiết kế hệ thống) |
| Lớp kích hoạt | Máy tiếp xúc, dây chuyền an toàn, chức năng lái an toàn hoặc các thiết bị điều khiển an toàn được chứng nhận khác |
Thực tế kỹ thuật, đưa vào sử dụng và bảo trì
Từ quan điểm quy trình công việc kỹ thuật, Siemens lưu ý rằng CPU này có thể cấu hình / tích hợp trongBước 7 (Cổng thông tin TIA)từV17 (với FW V2.9)hoặcV16 (với FW V2.8)và cao hơn. Nó cũng hỗ trợDữ liệu I&M (I&M0 đến I&M3), giúp quản lý tài sản, hậu cần thay thế và khả năng truy xuất lại trong môi trường được quy định.
Về mặt hoạt động, CPU bao gồm màn hình phía trước (6,1 cm) và phím vật lý,mà được đánh giá thấp cho đến khi bạn đã phải chẩn đoán một tủ trong một nhà máy ồn ào với pin máy tính xách tay chết vào thời điểm tồi tệ nhất có thể.
Danh sách kiểm tra mua / lắp đặt thực tế (để tránh cổ điển "chúng tôi quên một điều"
| Điểm đến kế hoạch | Tại sao nó quan trọng? |
|---|---|
| Thẻ nhớ SIMATIC | CPU yêu cầu nó; cũng cung cấp bộ nhớ tải lên đến 32 GB |
| Thiết kế nguồn điện 24 V DC | CPU định lượng 24 V DC; đảm bảo biên nguồn và hệ thống dây điện của tủ là chính xác |
| Topology PROFINET | Sử dụng các giao diện kép một cách cố ý (phân đoạn, thiết bị IRT, chiến lược dư thừa) |
| Khái niệm hệ thống an toàn | Chọn kiến trúc I/O an toàn và PROFIsafe phù hợp với mức độ an toàn cần thiết |
| Định hướng phiên bản Portal TIA | Khớp chuỗi công cụ dự án với kỳ vọng firmware (V16/V17+) |
Ghi chú kết thúc
Siemens 6ES7515-2FM02-0AB0 được xem là một CPU an toàn: đủ nhanh để đòi hỏi logic chu kỳ, được xây dựng cho các mạng PROFINET xác định,và được thiết kế để tích hợp an toàn chức năng vào cùng một nền tảng điều khiển thay vì khóa nó như một ý tưởng sauNếu máy tính hoặc đường dây của bạn đang hướng tới nhiều ổ đĩa kết nối mạng, phân tán I / O nhiều hơn, và các yêu cầu an toàn nghiêm ngặt hơn, CPU này ngồi trong một điểm ngọt ngào nơi hiệu suất, chẩn đoán,và kiến trúc an toàn có thể quy mô cùng nhau thay vì chiến đấu với nhau.
