Interface module 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 / Gedeeld apparaat / Mediaredundantie

PROFINET In plaats van PROFIBUS: wat er verandert op het station

Waar de PROFIBUS IM 151-1 een ET 200S-station verbindt met een PROFIBUS DP-netwerk via een 9-pins Sub-D-connector met een snelheid van maximaal 12 Mbit/s, maakt de IM 151-3 PN ST verbinding via 100 Mbit/s Ethernet met behulp van standaard RJ45-poorten. De onderliggende signaalmodules en terminalmodules zijn dezelfde hardware - alleen de interfacemodule verandert bij het migreren van een ET 200S-station van PROFIBUS naar PROFINET.

Dit is praktisch van belang: de veldbedrading, I/O-modules en DIN-railmontage van een geïnstalleerd ET 200S-station blijven intact via een PROFIBUS-naar-PROFINET-conversie. De IM-swap verandert het netwerkprotocol; niets anders in het station hoeft te worden verstoord.

De geïntegreerde 2-poorts switch is het architecturale voordeel dat definieert hoe PROFINET-lijntopologie in het veld werkt. In plaats van een kabel van een paneelschakelaar naar elk afzonderlijk station te leiden, loopt de netwerkkabel van station naar station (in de ene RJ45-poort, via de andere) door elk station in de lijn. Een productielijn met twintig stations werkt op één kabelpad en er zijn op geen enkel station externe schakelaars aanwezig.

Belangrijkste specificaties

IRT — Deterministische timing voor bewegings- en hogesnelheidstoepassingen

PROFINET biedt drie communicatielagen: TCP/IP, RT (Real-Time) en IRT (Isochronous Real-Time). De IM 151-3 PN ST ondersteunt IRT – de laag waar een gereserveerde bandbreedte in elke PROFINET-verzendcyclus wordt beschermd tegen interferentie door ander netwerkverkeer. Ongeacht de achtergrondcommunicatiebelasting wordt de IRT-gegevensoverdracht binnen het toegewezen venster voltooid met jitter gemeten in microseconden in plaats van milliseconden.

De minimale IRT-updatetijd van 250 µs van de ST-variant dekt het merendeel van de gecoördineerde bewegings- en machinesynchronisatietoepassingen. Voor toepassingen die cycli van minder dan 250 µs vereisen, bereikt de HF-variant (High Feature) 125 µs. Voor discrete I/O- en algemene procesmetingen waarbij IRT niet vereist is, werkt dezelfde IM 151-3 PN ST in de standaard RT-modus met langere cyclustijden.

Gedeeld apparaat: twee controllers, één station

Met Shared Device kan het IM 151-3 PN ST-station tegelijkertijd worden benaderd door twee afzonderlijke PROFINET IO-controllers, waarbij aan elke controller een eigen modulesubset wordt toegewezen. De meest voorkomende toepassing: een veiligheidscontroller beheert de F-rated I/O-modules in het station (noodstop, lichtgordijn, veiligheidsrelais), terwijl een standaardcontroller de standaard I/O-modules beheert – beide binnen een enkel fysiek ET 200S-station, waardoor de kosten en paneelruimte van een afzonderlijk speciaal veiligheids-I/O-station worden geëlimineerd. Gedeeld apparaat is niet gelijktijdig beschikbaar met de IRT-optie met hoge flexibiliteit.

Veelgestelde vragen

Vraag 1: Wat onderscheidt de IM 151-3 PN ST van de IM 151-3 PN HF?

De ST ondersteunt IRT met een updatecyclus van minimaal 250 µs. De HF reduceert dit tot 125 µs en voegt directe PROFIsafe-ondersteuning toe voor F-module-integratie op interfacemoduleniveau. Voor toepassingen die geen IRT van minder dan 250 µs of directe PROFIsafe via de IM nodig hebben, is de ST de geschikte en economischere keuze.

Vraag 2: Kan de IM 151-3 PN ST een geïnstalleerde IM 151-1 (PROFIBUS) vervangen?

De fysieke elektronische modules en terminalmodules zijn compatibel met beide IM-varianten: de hardware van het station blijft op zijn plaats. De swap vereist het opnieuw configureren van de netwerkverbinding van het station van PROFIBUS naar PROFINET in de TIA Portal- of STEP 7-hardwareconfiguratie van de controller, het toewijzen van een PROFINET-apparaatnaam aan de nieuwe IM en het verifiëren van de PROFINET-netwerkindeling. De veldbedrading is ongewijzigd.

Q3: Hoe wordt de PROFINET-apparaatnaam toegewezen?

De IO-controller wijst de naam toe tijdens de inbedrijfstelling - via de topologiedetectie van Siemens (automatisch, met behulp van LLDP-gegevens) of handmatig via de functie "Apparaatnaam toewijzen" van TIA Portal. Eenmaal toegewezen, wordt de naam opgeslagen in het controllerproject en behouden in de IM 151-3 PN ST zelf. De Prioritized Startup-functie maakt snellere communicatie mogelijk na het uitzetten van de stroom, door een volledige herontdekkingsreeks te vermijden.

Vraag 4: Is het maximum van 63 modules altijd de praktische limiet?

Zelden. De werkelijke limiet is meestal het huidige budget van de backplane van het station – de totale huidige capaciteit van de geïnstalleerde voedingsmodules minus de som van het stroomverbruik van alle elektronische modules – of de maximale stationbreedte van 2 meter. Voor stations met veel analoge modules (hoger stroomverbruik per module) is het huidige budget doorgaans uitgeput voordat het aantal van 63 modules is bereikt. Tijdens het stationsontwerp is een backplanstroomberekening voor alle geïnstalleerde modules vereist.

V5: Ondersteunt de IM 151-3 PN ST hot-swap van elektronische modules?

Ja. De tweedelige architectuur – terminalmodule blijft, elektronische module verwisselt – maakt vervanging van modules mogelijk terwijl het station communiceert. De IM 151-3 PN ST genereert invoeg- en verwijderingsinterrupts die de PROFINET IO-controller op de hoogte stellen van de wijziging. Het gebruikersprogramma kan op deze interrupts reageren om de overgang te beheren, bijvoorbeeld door veilige standaarduitvoerwaarden te vervangen terwijl een module afwezig is.