CPU MODULE 6ES5948-3UA11 6ES59483UA11

Siemens 6ES5948-3UA11∙ SIMATIC S5 CPU 948 ∙ S5-135U / S5-155U CPU trung tâm, 640KB RAM, 4MB Flash EPROM, TTY 20mA giao diện, rộng gấp đôi, dự phòng cũ

Tổng quan

CácSiemens 6ES5948-3UA11là CPU 948 - đơn vị xử lý trung tâm điều khiển SIMATIC S5-155U, bộ điều khiển lập trình lớn nhất và có khả năng nhất của Siemens từ những năm 1980 và 1990.

Để hiểu tầm quan trọng của CPU 948, bạn phải hiểu S5-155U là gì: không phải là một PLC nhỏ gọn để điều khiển máy, mà là một bộ điều khiển tự động hóa quy trình toàn diệntrong khả năng và ứng dụng, của những gì S7-400 sau này sẽ trở thành.

S5-155U với CPU 948 được xác định cho điều khiển phân tán nhà máy điện, quản lý lò phản ứng hóa học, tự động hóa xử lý nước quy mô lớn,và các ứng dụng quy trình liên tục nơi chương trình được đo bằng hàng trăm kilobyte và số I/O trong hàng trăm điểm.

6ES5948-3UA11 cung cấp 640KB RAM nội bộ, một con số đòi hỏi bối cảnh.640KB là một phân bổ bộ nhớ đáng kể cho một bộ điều khiển công nghiệp.

Bộ nhớ chương trình của S5-155U được đo bằng các từ lệnh STEP 5 và 640KB RAM hỗ trợ các chương trình kiểm soát quy trình phức tạp với quản lý vòng lặp PID rộng rãi, xử lý báo động,và xử lý dữ liệu là những nhiệm vụ tự động hóa đầy tham vọng cho thời đại.

Ngày nay, CPU 948 không phải là một sản phẩm cho các thiết bị mới mà là một thành phần bảo trì.thường trong các ứng dụng mà chi phí và sự gián đoạn di chuyển sang các nền tảng hiện đại chưa được biện minh.

Khi một CPU 948 bị hỏng trong một thiết bị như vậy, tìm một bộ thay thế là con đường nhanh nhất và ít gây gián đoạn nhất để khôi phục sản xuất.

Các thông số kỹ thuật chính

S5-155U Kiến trúc nơi CPU 948 hoạt động

S5-155U là một bộ điều khiển dựa trên rack mô-đun được thiết kế để xử lý các nhiệm vụ tự động hóa lớn nhất trong thế hệ của nó.nhiều mô-đun I/O, và bộ xử lý thông tin liên lạc.

CPU 948 là một mô-đun có chiều rộng kép ¢ nó chiếm hai vị trí khe cắm vật lý trong giá đỡ.

Chiều rộng gấp đôi này được thúc đẩy bởi sự phức tạp của các thiết bị điện tử nội bộ của CPU: RAM 640KB, ổ cắm bộ nhớ, ổ cắm giao diện PG, mạch truyền thông TTY vòng lặp hiện tại,và bộ xử lý và giao diện bus điện tử tất cả chiếm một PCB tập hợp mà không thể phù hợp trong tiêu chuẩn một-slot chiều rộng.

Xe buýt phía sau của rack kết nối CPU 948 với các mô-đun I / O ở bên phải của nó, mang cả tín hiệu bus địa chỉ / dữ liệu cho quyền truy cập I / O và năng lượng.

Giao diện TTY 20mA (chuỗi hiện tại) trên bảng điều khiển phía trước của CPU 948 phục vụ như là kết nối lập trình và HMI, cùng một giao diện vật lý được sử dụng bởi các bảng điều khiển của Siemens (OP5, OP15, OP25,OP35) và các thiết bị lập trình STEP 5 của thời đại, từ các lập trình viên cầm tay đến các trạm kỹ thuật PG 730 và PG 740 dựa trên PC.

640KB RAM và kiến trúc bộ nhớ

Kiến trúc bộ nhớ của CPU 948 phản ánh thực tế kỹ thuật của nền kinh tế bán dẫn cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990.RAM nội bộ 640KB cung cấp bộ nhớ làm việc cho chương trình người dùng và dữ liệu nhưng ngay cả 640KB cũng có giới hạn trong tự động hóa quy trình quy mô lớn.

Các khe cắm submodule bộ nhớ giải quyết hạn chế này: một submodule Flash EPROM có thể cắm vào có thể mở rộng tổng bộ nhớ chương trình / dữ liệu có thể gửi đến tối đa 4MB,cung cấp đủ không gian cho các chương trình kiểm soát quá trình đa nhiệm phức tạp với hàng trăm khối chương trình, thư viện điều khiển PID rộng rãi và các cấu trúc dữ liệu lớn để quản lý báo động.

Trong thực tế, Flash EPROM phục vụ như là bộ nhớ tải, kho lưu trữ không dễ bay hơi từ đó chương trình được tải vào RAM hoạt động khi khởi động.

Một chu kỳ khởi động làm cho CPU 948 sao chép chương trình từ EPROM submodule vào RAM hoạt động trước khi bắt đầu thực hiệnđó là lý do tại sao các hệ thống S5-155U được ghi nhớ vì thời gian khởi động lại lâu hơn so với các bộ điều khiển hiện đại.

TTY 20mA Current Loop ️ Tiêu chuẩn truyền thông S5-Era

Giao diện vòng lặp dòng 20mA (TTY) trên CPU 948 trước RS-485 như là tiêu chuẩn cho lập trình PLC và kết nối HMI.vòng lặp hiện tại sử dụng dòng chảy 20mA để đại diện cho một logic "1" và 0mA cho logic "0".

Mã hóa dựa trên dòng điện này cung cấp miễn nhiễm tiếng ồn vốn có ∼ Môi trường công nghiệp với động cơ lớn và đường dây dài tạo ra nhiễu điện từ đáng kể,và cảm biến hiện tại khác biệt của vòng lặp hiện tại là ít nhạy cảm với tiếng ồn này hơn tín hiệu điện áp đơn.

Lập trình S5-155U với CPU 948 đòi hỏi một giao diện TTY 20mA tương thích trên thiết bị lập trình.

Để kết nối một máy tính xách tay hiện đại đòi hỏi phải có bộ điều hợp USB-to-TTY với phần mềm STEP 5 (thường là STEP 5 V7.2 hoặc mới hơn).

Bảo trì Legacy Tại sao CPU 948 vẫn cần thiết

Các thiết bị S5-155U dựa trên các đơn vị CPU 948 được xây dựng để sử dụng nhiều thập kỷ.

Một hệ thống điều khiển nhà máy hóa dầu được lắp đặt vào năm 1992 với phần cứng S5-155U có thể vẫn còn trên nền tảng phần cứng ban đầu vào những năm 2020 ¢ chi phí thay thế rất lớn,Rủi ro sản xuất là có thật, và miễn là phần cứng hoạt động, lý do kinh tế cho di cư là khó khăn để làm.

Khi một CPU 948 bị hỏng, phản ứng ngay lập tức là mua một đơn vị thay thế từ thị trường phụ tùng công nghiệp và khôi phục sản xuất càng nhanh càng tốt.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Sự khác biệt giữa các biến thể CPU 948 UA11, UA12 và UA13 là gì?

UA11 (đơn vị này) có 640KB RAM, một giao diện lập trình TTY, và một khe cắm bộ nhớ. UA12 thêm một ổ cắm giao diện thứ hai,cho phép kết nối đồng thời của một đầu cuối lập trình và một bảng điều khiển. UA13 phản ánh một sửa đổi firmware sau đó.

Tất cả các biến thể đều tương thích về mặt cơ học với giá đỡ S5-135U/155U và tương thích về mặt điện với mặt sau S5; chương trình được tải lên bộ nhớ hoạt động trên bất kỳ biến thể nào,tùy thuộc vào khả năng tương thích phiên bản firmware.

Q2: Làm thế nào bạn kết nối một máy tính hiện đại với CPU 948 để chẩn đoán hoặc lập trình?

CPU 948 sử dụng giao diện Cannon TTY 15-pin (20mA vòng lặp dòng).2 hoặc mới hơn được cài đặt trên hệ thống Windows XP (hoặc máy ảo).

Không có kết nối trực tiếp qua cáp USB với máy tính hiện đại chạy STEP 7 hoặc Cổng thông tin TIA.

Q3: Làm thế nào để khôi phục chương trình sau khi thay thế một CPU 948 thất bại?

Nếu chương trình được lưu trữ trên bộ nhớ Flash EPROM, hãy tháo bộ nhớ submodule khỏi CPU bị hỏng và chèn nó vào đơn vị thay thế.

CPU tự động tải chương trình từ mô-đun phụ khi khởi động, không cần trạm lập trình.

Nếu không có mô-đun phụ, chương trình phải được tải xuống từ kho lưu trữ STEP 5 thông qua một thiết bị đầu cuối lập trình được kết nối với TTY.

Đây là lý do tại sao lưu trữ chương trình trên một EPROM submodule được khuyến cáo mạnh mẽ cho tất cả các thiết bị sản xuất.

Q4: Các mô-đun I/O có thể được thêm vào rack S5-155U trong khi CPU 948 đang chạy không?

Hỗ trợ sửa đổi trực tuyến hạn chế. CPU 948 giám sát khe cắm module I/O và có thể nhận ra các module mới được chèn trong khi hoạt động,nhưng gán địa chỉ và tích hợp các mô-đun mới vào chương trình thường đòi hỏi một bước 5 sửa đổi chương trình và tải về.

Đối với các nhà máy quan trọng đối với an toàn, bất kỳ thay đổi phần cứng hoặc chương trình nào cũng nên tuân theo thủ tục quản lý thay đổi của địa điểm và được thực hiện trong một cửa sổ bảo trì được lên kế hoạch.

Q5: Có các tùy chọn di chuyển nào cho một hệ thống S5-155U/CPU 948?

Mục tiêu di chuyển tiêu chuẩn là SIMATIC S7-400, với công cụ chuyển đổi STEP 5-to-STEP 7 hỗ trợ tái cấu trúc chương trình “ mặc dù việc xác nhận thủ công luôn được yêu cầu.

Cách tiếp cận theo giai đoạn sử dụng các mô-đun nối cho phép di chuyển tăng dần từ S5 sang S7 trong khi nhà máy tiếp tục chạy trên các phần còn lại của S5.

Di chuyển hoàn toàn của một hệ thống kiểm soát quy trình lớn S5-155U thường là một dự án vốn kéo dài nhiều tháng được lên kế hoạch xung quanh việc đóng cửa nhà máy.