西門子6ES7153-2AR03-0XA5
西門子ET200M特別適用于用戶*或復(fù)雜的自動化任務(wù)??蓱?yīng)用的帶有HART的擴展模擬輸入或輸出模塊可以優(yōu)化ET 200M 用于過程工程組態(tài)。要求高等級的可用性的應(yīng)用,可以與諸如S7-400H 或S7-400F/FH 這樣的冗余系統(tǒng)相組合來實現(xiàn)。
優(yōu)點:
高密度通道設(shè)計(每個模塊最多 64 個通道),減少了接線工作量,高工廠可用性。RUN中的組態(tài),可以熱插拔模塊,冗余設(shè)計。模塊化設(shè)計,使用S7-300模塊,集成了安全功能,逐個通道集成了診斷功能,獲得了Ex-zone 2認證。
防護等級為IP20,特別適合用戶特定的復(fù)雜自動化任務(wù)。包括PROFIBUS DP或PROFINET接口模塊 IM 153、S7-300 自動化系統(tǒng)的最多8或12個I/O 模塊(結(jié)構(gòu)中帶總線接口或帶有源總線模塊)和一個電源(如果適用),可以使用S7-300自動化系統(tǒng)的信號、通信和功能模塊進行擴展。具有HART功能的適用防爆型模擬量輸入或輸出模塊對ET 200M在過程中的應(yīng)用進行了優(yōu)化。可在冗余系統(tǒng)(S7-400H、S7-400F/FH)中使用。可在運行期間在總線模塊處于激活狀態(tài)時更換模塊(熱插拔)。傳輸率最高12 Mbps。經(jīng)Ex認證符合Cat.3(適用于 2 區(qū)),用于根據(jù) PROFIsafe 進行安全信號處理的故障安全數(shù)字量輸入/輸出以及模擬量輸入。支持具有擴展用戶數(shù)據(jù)的模塊,例如,帶有HART次要變量的HART模塊。
設(shè)計和功能:
模塊式的I/O系統(tǒng)ET 200M包括了接口模塊(在冗余設(shè)計情況下 2IM),和最多 12 個 I/O 模塊。沒有插槽規(guī)則。根據(jù)主模塊數(shù)量框架的各種類型的 I/O 模塊都可以插入。SIMATIC S7-300 使用連接器的簡單結(jié)構(gòu)使 ET 200M 應(yīng)用靈活,而且維修友好性高:總線模塊跳到 DIN 導軌上,使用縱向插入的連接器從側(cè)面對接固定。然后這些模塊安裝到總線模塊上,并用螺絲固定到位,與總線模塊接頭建立接觸。非占用槽上連接器用總線背板蓋保護起來??偩€模塊蓋插入到最后一個總線模塊的側(cè)面。背板總線集成到了模塊上。有源總線模塊允許在工作中更換(熱插拔)。ET 200M 連接到一個 S7-400 上的 PROFIBUS 上之后,控制器就可以在正常運行情況下進行組態(tài)了(運行中組態(tài) – CiR)。
使用總線連接器進行配置:
使用 SIMATIC S7-300 總線連接器便于組裝,這使得 ET 200M 十分靈活且使用方便。
模塊組裝:只需將模塊在安裝導軌上定位,轉(zhuǎn)動并用螺釘固定。
集成背板總線:背板總線集成在模塊上。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在機殼的背面。
使用有源總線模塊進行組裝:
有源總線模塊允許在運行期間更換模塊,沒有任何影響。
省時的模塊更換:更換模塊時運行不會中斷,繼續(xù)通過其余模塊運行。插入新模塊時,該模塊會自動投入運行。在將 S7-400 用作主站時,可與交換中央模塊相同的方式交換分布式模塊。在 CPU 中會產(chǎn)生相關(guān)中斷。對于所有其它 DP 標準主站,信號通過 DP 診斷發(fā)送到主站。S7-300 作為主站時,不能對模塊進行熱插拔。各種模塊可用于組裝 ET 200M,這些模塊安裝到專用安裝導軌上。總線模塊 BM IM 153/IM 153 用于接受兩個 IM 153-2 模塊以實現(xiàn)冗余運行(僅限 PROFIBUS)
BM 2x40 總線模塊可容納 2 個 I/O 模塊,模塊寬度為 40 mm。
BM 1x80 總線模塊可容納固定 1 個 I/O 模塊,模塊寬度為 80 mm。
為了取得螺紋長度,可使用防爆型隔板備件;可以將該隔板插在兩個總線模塊之間。
方便的組裝:
總線模塊可在安裝導軌中轉(zhuǎn)動、端對端排列并使用側(cè)面連接器進行固定。然后,可將各模塊插在總線模塊中并用螺釘固定,以便它們與總線連接器接觸。必須使用背板總線蓋來保護未使用的插槽的連接器。必須將總線模塊蓋插到最后一個總線模塊的側(cè)面。
接口模塊:
IM153-1標準型:IM153-1是一款價格合理的版本,于制造環(huán)境中的大多數(shù)應(yīng)用。它允許使用多達8個的S7-300 I/O 模塊。
IM153-2高性能型:IM153-2高性能型可滿足制造業(yè)的更高要求,如 F 技術(shù)或與時鐘同步相關(guān)的最高性能。此接口模塊也可用于過程領(lǐng)域中的 PCS 7。該 IM 可冗余使用,支持那些在控制現(xiàn)場所需的典型功能。例如,這樣的功能包括時鐘同步以及精度達到1ms的時間戳。
IM153-4PN:通過銅線將模塊ET 200M I/O設(shè)備連接至PROFINET 現(xiàn)場總線。 它可以自動處理模板和更高級的PROFINET I/O 控制器間的通信。可對現(xiàn)有的ET 200M PROFIBUS 接口產(chǎn)品系列加以補充。
IM 153-1 / IM 153-2 HF 接口模塊,可以把模塊化的I/O設(shè)備ET 200M 連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。這些首部模塊可應(yīng)用于許多場合:
PCS 7的特殊功能和模塊:
IM 153-2 (銅) 配有特殊功能,如時鐘同步、時間戳或 I&M 功能。此外,考慮到在過程施工中不斷增加的診斷需求,還有一些可用的特殊模塊。例如,數(shù)字量輸入模板可連接 NAMUR 傳感器,具有斷線探測器,通過“0”和“1”信號,并具有整平監(jiān)控和脈沖展寬功能。為獲得一個合理的通道價格,可能會采用8-通道 HART 模塊。
容錯系統(tǒng):
高可用性系統(tǒng)可用于系統(tǒng)不允許出現(xiàn)停止或因意外停機后系統(tǒng)重啟等會造成高昂損失的應(yīng)用場合。例如,典型的應(yīng)用場合包括發(fā)電、配電、隧道系統(tǒng)、機場行李運輸系統(tǒng)、石油平臺、煉油廠、特種玻璃制造商、半導體行業(yè)等。通過與高可用的 S7-400H(冗余 CPU)相結(jié)合,ET 200M 能夠以單通道模式(標準可用性)或開關(guān)模式(增強可用性)進行連接。此外,IM 153-2 也可用于采用 S5-155H、S7-300 / S7-400的軟件冗余應(yīng)用以及PNO標準化冗余應(yīng)用。
面臨爆炸危險的范圍:
在爆炸危險范圍內(nèi),不同信號和模擬量模板用作本安型版本。這意味著這些模塊本身可高性價比地安裝在Zone 2區(qū)域,但其傳感器和執(zhí)行器可安裝在Zone1區(qū)。例如,可用于化工和制藥行業(yè)、石油鉆探平臺、或普通制造工廠(如印刷工業(yè)或汽車工業(yè)的噴漆車間)??梢园赐ǖ栏綦x處理 Ex zone 1區(qū)信號。對于非防爆區(qū)域,模塊通道隔離電壓為250 V AC。還有帶 HART 能力的模擬量模板。
安全型系統(tǒng):
產(chǎn)生錯誤時,故障安全型控制器進入安全狀態(tài),并確保操作人員、機器和環(huán)境的安全,例如出現(xiàn)擠壓時的自動化系統(tǒng)或乘客運輸。不同的信號模板可用于連接故障安全信號和 S7-300F 或 S7-400F/FH,并根據(jù)連接類型提供SIL 2 或 SIL 3。對于面向安全的 I/O 模塊的應(yīng)用場合,必須使用 IM 153-2 HF 接口模塊。
高動態(tài)生產(chǎn)過程:
在高精度生產(chǎn)和加工過程中,用于控制高速機械的分布式解決方案日益重要,例如用于驅(qū)動控制。在這種情況下,分布式 I/O 設(shè)備捕獲信號與執(zhí)行器作出相應(yīng)反應(yīng)之間的時間必須盡量縮短,并可精確復(fù)制。SIMATIC 自動化解決方案通過這種方式與同步PROFIBUS 的同步連接被稱作“時鐘同步”,并由不同的 ET 200M 信號模板提供支持。
西門子6ES7153-2AR03-0XA5
使用總線連接器進行配置
使用 SIMATIC S7-300 總線連接器便于組裝,這使得 ET 200M 十分靈活且使用方便:
- 模塊組裝;
只需將模塊在安裝導軌上定位,轉(zhuǎn)動并用螺釘固定。 - 集成背板總線:
背板總線集成在模塊上。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在機殼的背面。
使用有源總線模塊進行組裝
有源總線模塊允許在運行期間更換模塊,沒有任何影響:
- 省時的模塊更換;
更換模塊時運行不會中斷,繼續(xù)通過其余模塊運行。插入新模塊時,該模塊會自動投入運行。在將 S7-400 用作主站時,可與交換中央模塊相同的方式交換分布式模塊。在 CPU 中會產(chǎn)生相關(guān)中斷。對于所有其它 DP 標準主站,信號通過 DP 診斷發(fā)送到主站。S7-300 作為主站時,不能對模塊進行熱插拔。
各種模塊可用于組裝 ET 200M,這些模塊安裝到安裝導軌上。
- BM PS/IM 總線模塊可容納電源和 IM 153
- 總線模塊 BM IM 153/IM 153 用于接受兩個 IM 153-2 模塊以實現(xiàn)冗余運行(僅限 PROFIBUS)
- BM 2x40 總線模塊可容納 2 個 I/O 模塊,模塊寬度為 40 mm
- BM 1x80 總線模塊可容納固定 1 個 I/O 模塊,模塊寬度為 80 mm
為了取得螺紋長度,可使用防爆型隔板備件;可以將該隔板插在兩個總線模塊之間。
- 方便的組裝;
總線模塊可在安裝導軌中轉(zhuǎn)動、端對端排列并使用側(cè)面連接器進行固定。然后,可將各模塊插在總線模塊中并用螺釘固定,以便它們與總線連接器接觸。必須使用背板總線蓋來保護未使用的插槽的連接器。必須將總線模塊蓋插到后一個總線模塊的側(cè)面。
電源
對于 ET 200M,可使用 2 A、5 A 和 10 A 等特殊形式電源。
功能
工作原理
自動化系統(tǒng)的用戶程序可以訪問模塊化 ET 200M I/O 設(shè)備的輸入/輸出以及中央控制器的輸入/輸出。
中央控制器的主站接口和 IM 153 接口全面處理通過總線系統(tǒng)進行的通信。
診斷功能驗證 ET 200M 是否正常運行。
ET 200M 可以診斷:
- 模塊錯誤
- 短路(輸出)
- 總線故障,即不正確的數(shù)據(jù)傳輸
- 24 V DC 負載電源
- I/O 模塊的熱插拔
通過以下方式對診斷數(shù)據(jù)進行分析:
- 分布式,通過 ET 200M 上的診斷指示燈
- 集中式,在可編程控制器的中央模塊 (CPU) 中。
PROFIBUS 組態(tài)和參數(shù)設(shè)置
| 組態(tài)消息幀 | 參數(shù)分配幀 |
---|
長度 | 每個 S7-300 I/O 模塊 15 字節(jié) + 5 字節(jié) | 每個可編程 S7-300 I/O 模塊 10 字節(jié) + 20 字節(jié) |
針對組態(tài)和參數(shù)設(shè)置消息幀,計算所需的消息幀長度
DP 主站必須提供所需的組態(tài)和參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)量。一些主站提供較短的組態(tài)和參數(shù)設(shè)置消息幀長度。例如,S5-95U/DP 中組態(tài)和參數(shù)設(shè)置消息幀的大長度分別為 32 字節(jié)。這意味著在本例中,可將多 3 個模塊插到 ET 200M 中,并且可對其中一個模塊進行參數(shù)設(shè)置。
在將設(shè)備連接到未使用 COM PROFIBUS 或 STEP 7 進行組態(tài)的主站模塊時(在其它廠商的主站模塊上運行),可通過版本低為 V3 的 COM PROFIBUS 來創(chuàng)建固定的預(yù)分配 GSD 文件。然后該文件可加載到其它廠商的組態(tài)工具中,并可用于對站進行簡便組態(tài)。
這樣就能使用 COM PROFIBUS 便利的純文本參數(shù)設(shè)置,從而無需在廠商的組態(tài)工具中輸入十六進制代碼。
要使用 IM 153 的完整尋址范圍,需使用適宜的主站。
技術(shù)規(guī)范
一般技術(shù)數(shù)據(jù) ET 200M |
電纜和接口 | 螺絲型連接、彈簧加載連接以及帶接線的快速連接(FastConnect) |
防護等級 | IP20 |
在垂直墻上的環(huán)境溫度(的安裝位置) | |
| 0 … +60 °C |
| 0 … +40 °C |
相對濕度 | 5 - 95%(按IEC 1131-2的相對濕度應(yīng)力等級2) |
大氣壓力 | 795 … 1080 hPa |
機械壓力 | |
| IEC 68,2 – 6 部分: 10-57 Hz(恒定幅度 0.075 mm)57-150 Hz(恒定加速度 1 g) |
| 按 IEC 68,2 – 27 部分, 半正弦,15g,11ms |