Mô-đun giao diện 6ES7151-3AA23-0AB0 6ES7 151-3AA23-0AB0 6ES7151-3AA23-OABO

Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0 | SIMATIC ET 200S IM 151-3 PN ST — PROFINET IO / 100 Mbit/s / 2×RJ45 / IRT 250µs / Thiết bị dùng chung / Dự phòng phương tiện

PROFINET thay vì PROFIBUS — Những thay đổi tại trạm

Trong đó PROFIBUS IM 151-1 kết nối trạm ET 200S với mạng PROFIBUS DP thông qua đầu nối Sub-D 9 chân với tốc độ tối đa 12 Mbit/s thì IM 151-3 PN ST kết nối qua Ethernet 100 Mbit/s sử dụng cổng RJ45 tiêu chuẩn. Các mô-đun tín hiệu cơ bản và mô-đun đầu cuối là cùng một phần cứng - chỉ mô-đun giao diện thay đổi khi di chuyển trạm ET 200S từ PROFIBUS sang PROFINET.

Điều này thực tế quan trọng: hệ thống dây điện tại hiện trường của trạm ET 200S, mô-đun I/O và giá đỡ thanh ray DIN vẫn còn nguyên thông qua quá trình chuyển đổi PROFIBUS-to-PROFINET. Trao đổi IM thay đổi giao thức mạng; không có gì khác trong nhà ga cần phải bị xáo trộn.

Bộ chuyển mạch 2 cổng tích hợp là lợi thế về kiến ​​trúc xác định cách hoạt động của cấu trúc liên kết dòng PROFINET trong hiện trường. Thay vì định tuyến cáp từ bộ chuyển đổi bảng điều khiển đến từng trạm riêng lẻ, cáp mạng sẽ chạy từ trạm này sang trạm khác — ở một cổng RJ45, ra cổng kia — qua mọi trạm trên đường dây. Dây chuyền sản xuất gồm 20 trạm hoạt động trên một đường cáp duy nhất không có thiết bị chuyển mạch bên ngoài ở bất kỳ trạm nào.

Thông số kỹ thuật chính

IRT — Thời gian xác định cho các ứng dụng chuyển động và tốc độ cao

PROFINET cung cấp ba lớp giao tiếp: TCP/IP, RT (Thời gian thực) và IRT (Thời gian thực đẳng thời). IM 151-3 PN ST hỗ trợ IRT - lớp trong đó băng thông dành riêng trong mỗi chu kỳ gửi PROFINET được bảo vệ khỏi sự can thiệp của lưu lượng mạng khác. Bất kể tải truyền thông nền như thế nào, quá trình truyền dữ liệu IRT sẽ hoàn tất trong cửa sổ được phân bổ của nó với độ biến động được đo bằng micro giây thay vì mili giây.

Thời gian cập nhật IRT tối thiểu 250µs của biến thể ST bao gồm phần lớn các ứng dụng đồng bộ hóa máy và chuyển động phối hợp. Đối với các ứng dụng yêu cầu chu kỳ dưới 250µs, biến thể HF (Tính năng cao) đạt tới 125µs. Đối với phép đo quy trình chung và I/O rời rạc khi không yêu cầu IRT, IM 151-3 PN ST tương tự sẽ chạy ở chế độ RT tiêu chuẩn với thời gian chu kỳ dài hơn.

Thiết bị dùng chung - Hai bộ điều khiển, một trạm

Thiết bị dùng chung cho phép trạm IM 151-3 PN ST được truy cập đồng thời bởi hai bộ điều khiển PROFINET IO riêng biệt, với mỗi bộ điều khiển được gán tập hợp con mô-đun riêng. Ứng dụng phổ biến nhất: bộ điều khiển an toàn quản lý các mô-đun I/O xếp hạng F trong trạm (dừng khẩn cấp, màn chắn sáng, rơ-le an toàn) trong khi bộ điều khiển tiêu chuẩn quản lý các mô-đun I/O tiêu chuẩn — cả hai đều nằm trong một trạm ET 200S vật lý duy nhất, loại bỏ chi phí và không gian bảng điều khiển của một trạm I/O an toàn chuyên dụng riêng biệt. Thiết bị dùng chung không khả dụng đồng thời với tùy chọn có tính linh hoạt cao IRT.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Điều gì phân biệt IM 151-3 PN ST với IM 151-3 PN HF?

ST hỗ trợ IRT với chu kỳ cập nhật tối thiểu 250µs. HF giảm mức này xuống còn 125µs và bổ sung hỗ trợ PROFIsafe trực tiếp để tích hợp mô-đun F ở cấp mô-đun giao diện. Đối với các ứng dụng không cần IRT dưới 250µs hoặc trực tiếp PROFIsafe thông qua IM, ST là lựa chọn phù hợp và tiết kiệm hơn.

Câu hỏi 2: IM 151-3 PN ST có thể thay thế IM 151-1 (PROFIBUS) đã cài đặt không?

Các mô-đun điện tử vật lý và mô-đun đầu cuối tương thích với cả hai biến thể IM — phần cứng của trạm vẫn được giữ nguyên. Việc hoán đổi yêu cầu cấu hình lại kết nối mạng của trạm từ PROFIBUS sang PROFINET trong cấu hình phần cứng TIA Portal hoặc STEP 7 của bộ điều khiển, gán tên thiết bị PROFINET cho IM mới và xác minh bố cục mạng PROFINET. Hệ thống dây điện hiện trường không thay đổi.

Câu 3: Tên thiết bị PROFINET được gán như thế nào?

Bộ điều khiển IO gán tên trong quá trình vận hành - thông qua tính năng phát hiện cấu trúc liên kết của Siemens (tự động, sử dụng dữ liệu LLDP) hoặc thủ công thông qua chức năng "Gán tên thiết bị" của TIA Portal. Sau khi được gán, tên sẽ được lưu trong dự án bộ điều khiển và được giữ lại trong chính IM 151-3 PN ST. Tính năng Khởi động ưu tiên cho phép thiết lập liên lạc nhanh hơn sau khi cấp nguồn bằng cách tránh phải thực hiện trình tự khám phá lại đầy đủ.

Câu hỏi 4: Có phải số lượng tối đa 63 mô-đun luôn là giới hạn thực tế không?

Hiếm khi. Giới hạn thực tế thường là ngân sách hiện tại của bảng nối đa năng của trạm - tổng công suất hiện tại của các mô-đun nguồn được lắp đặt trừ đi tổng dòng điện rút ra của tất cả các mô-đun điện tử - hoặc chiều rộng tối đa của trạm là 2m. Đối với các trạm có nhiều mô-đun tương tự (mức tiêu thụ dòng điện trên mỗi mô-đun cao hơn), ngân sách hiện tại thường cạn kiệt trước khi đạt đến số lượng 63 mô-đun. Cần phải tính toán dòng điện bảng nối đa năng đối với tất cả các mô-đun đã cài đặt trong quá trình thiết kế trạm.

Câu hỏi 5: IM 151-3 PN ST có hỗ trợ trao đổi nóng các mô-đun điện tử không?

Đúng. Kiến trúc hai phần — mô-đun đầu cuối vẫn giữ nguyên, hoán đổi mô-đun điện tử — cho phép thay thế mô-đun trong khi trạm liên lạc. IM 151-3 PN ST tạo ra các ngắt chèn và loại bỏ để thông báo cho bộ điều khiển PROFINET IO về sự thay đổi. Chương trình người dùng có thể phản hồi các ngắt này để quản lý quá trình chuyển đổi, ví dụ bằng cách thay thế các giá trị đầu ra mặc định an toàn khi không có mô-đun.