Interface-modules 6ES7153-2AA02-0XB0 6ES7153-2AA02-0XB0 6ES7153-2AA02-0XB0

Siemens 6ES7153-2AA02-0XB0 | SIMATIC ET 200M IM 153-2 Interface Module — PROFIBUS DP 12 Mbit/s, Tot 8 S7-300 Modules, Redundantie, 10ms Tijdstempeling, 24VDC

Overzicht

De Siemens 6ES7153-2AA02-0XB0 is de IM 153-2 — de interface module die elk ET 200M gedistribueerd I/O station definieert.

Zonder deze module is een ET 200M rack slechts een verzameling I/O modules zonder aansluitmogelijkheid; met deze module wordt het rack een volledig functionele PROFIBUS DP slave, die actief procesdata uitwisselt met de centrale S7 controller over afstanden tot de limiet van de PROFIBUS kabel lengte met de geconfigureerde datasnelheid.

Het ET 200M systeem is ontworpen voor situaties waarin een centraal aangestuurde machine of proces I/O punten heeft verspreid over een groot fysiek gebied — te ver uit elkaar om economisch naar een centraal rack te bedraden, maar dichtbij genoeg in groepen om te profiteren van een gedeelde lokale behuizing.

Elk ET 200M station beheert één fysieke cluster van I/O punten: het maakt verbinding met de nabijgelegen sensoren en actuatoren, verwerkt hun signalen via de S7-300 compatibele signaalmodules in zijn rack, en wisselt de resulterende procesdata uit met de controller via één enkele PROFIBUS DP kabel.

De IM 153-2 is de module die deze uitwisseling beheert — het opzetten van het PROFIBUS DP slave protocol, het synchroniseren van gegevensoverdracht met de polling cyclus van de DP master, en het afhandelen van de diagnostische rapportage die de controller de status van elke module in het rack vertelt.

De 6ES7153-2AA02-0XB0 variant ondersteunt tot acht signaalmodules per ET 200M station.

Dit is de standaardcapaciteit voor de meeste ET 200M toepassingen — voldoende om een combinatie van digitale ingangs-, digitale uitgangs-, analoge ingangs- en analoge uitgangsmodules te huisvesten die een complete I/O cluster bestrijken zonder dat een tweede station nodig is.

Het 128-byte input / 128-byte output adresseerbereik schaalt natuurlijk met acht-module configuraties bij typische modulebreedtes.

Belangrijkste Specificaties

Redundantie — Hoe de IM 153-2 Foutomschakeling Afhandelt

Een van de mogelijkheden van de IM 153-2 die hem onderscheidt van eenvoudigere interface modules is de ondersteuning voor redundantie.

In een redundante ET 200M configuratie worden twee IM 153-2 modules in hetzelfde ET 200M rack geïnstalleerd — één actief en één in stand-by.

Beide worden aangesloten op dezelfde PROFIBUS DP kabel (of op twee aparte DP kabels in een redundante busconfiguratie), maar slechts de actieve module beheert de cyclische gegevensoverdracht op elk gegeven moment.

Als de actieve IM 153-2 uitvalt — door interne hardwarefout, onderbreking van de voeding, of verlies van PROFIBUS communicatie op zijn kabel — detecteert de stand-by module de storing door zijn continue monitoring van de status van de actieve module en schakelt over naar actieve modus.

Deze omschakeling vindt plaats zonder verlies van procesdata en binnen de toleranties gedefinieerd door de watchdog timer van de DP master.

De I/O modules in het rack blijven functioneren tijdens de overgang; de nieuwe actieve IM 153-2 hervat onmiddellijk de cyclische gegevensoverdracht met de PROFIBUS DP master.

Voor procesinstallaties en kritieke machines waar een storing van een I/O station leidt tot stilstand van de fabriek, is de dubbele IM 153-2 configuratie vaak een standaardvereiste in de systeemontwerpspecificatie.

De kosten van twee IM 153-2 modules zijn klein in vergelijking met de kosten van een ongeplande productiestop veroorzaakt door een enkel storingspunt in de I/O infrastructuur.

Tijdstempeling — Gebeurtenisregistratie met 10ms Resolutie

De tijdstempelingsfunctie van de IM 153-2 registreert de exacte tijd van digitale ingangsstatuswijzigingen — stijgende en dalende flanken — met een nauwkeurigheid van 10ms.

Dit staat los van de normale cyclische procesdata-uitwisseling: de module onderhoudt een interne gebeurtenisbuffer (15 buffers, elk tot 20 berichten) die getimede gebeurtenissen opslaat, welke de DP master acyclisch uitleest. De tijdsreferentie gebruikt het RFC 1119 Internet tijdformaat, gesynchroniseerd met de klok van de SIMATIC controller.

Tijdstempeling dient verschillende technische doeleinden.

Bij veiligheidskritische gebeurtenisanalyse — bepalen welke ingang het eerst veranderde na een procesverstoring, of het reconstrueren van de reeks gebeurtenissen die leidde tot een machine stop — bieden tijdstempels met milliseconde resolutie de feitelijke basis die ruwe cyclische scan data (die alleen de status aan het einde van elke scan vertelt) niet kan bieden.

Analyse van procesverstoringen, logboeken van energiebewaking, en registratie van batch start/stop tijden zijn andere toepassingen waarbij de tijdstempelingsfunctie data vastlegt die het besturingsprogramma alleen niet kan produceren.

Tot 128 digitale ingangen in het ET 200M station kunnen gelijktijdig worden getimest, met stijgende en dalende flankgebeurtenissen die worden verzonden op een 1000ms rapportagecyclus.

Deze functie is beschikbaar met de standaard 8-module configuratie van de 6ES7153-2AA02-0XB0.

PROFIBUS Diensten — SYNC, FREEZE, en Directe Gegevensuitwisseling

Naast basis master-slave cyclische I/O ondersteunt de IM 153-2 drie PROFIBUS DP uitgebreide diensten die extra synchronisatie- en communicatiemogelijkheden bieden:

SYNC dwingt alle uitgangsmodules in het ET 200M station om hun uitgangen gelijktijdig bij te werken op een SYNC commando van de DP master, ongeacht wanneer de individuele uitgangsdata via de bus arriveerde.

Dit wordt gebruikt in machine toepassingen waar meerdere uitgangskanalen op exact hetzelfde moment moeten schakelen — gelijktijdige activering van meerdere assen of klepgroepen in een gecoördineerde sequentie.

FREEZE vergrendelt alle ingangsmodules in het ET 200M station om hun ingangsstatussen gelijktijdig vast te leggen op een FREEZE commando van de master.

De vergrendelde status wordt gehandhaafd totdat de master de bevroren data uitleest en de vergrendeling opheft.

Voor het meten van de status van meerdere ingangskanalen op een gedefinieerd moment — positie sensoren op meerdere assen, of de status van een productielijn op een specifiek evenement — biedt FREEZE de temporele synchronisatie die normale cyclische uitlezing niet kan garanderen.

Directe gegevensuitwisseling (slave-naar-slave) stelt één ET 200M slave in staat om zijn ingangsdata rechtstreeks naar de adresruimte van een andere DP slave te publiceren zonder dat de DP master de data routeert. Dit maakt sensor-naar-actuator datatrajecten mogelijk met minimale latentie die de master's programmacyclus omzeilen, nuttig in snel reagerende machine vergrendelingen en veiligheidskritische lokale regelkringen.

FAQ

V1: De module ondersteunt tot 8 S7-300 modules. Kunnen functie modules (FM) en communicatieprocessors (CP) worden gebruikt naast signaalmodules?

Ja. De acht module slots in een ET 200M station kunnen elke combinatie van S7-300 signaalmodules (SM), functie modules (FM) en communicatieprocessors (CP) bevatten die zijn vrijgegeven voor gebruik in de ET 200M.

Functie modules zoals FM 350-1/350-2 (high-speed counting) en FM 352 (nokkenregelaar) werken in ET 200M met dezelfde parametrisering als in een centraal S7-300 rack.

Het totale aantal modules — SM + FM + CP gecombineerd — mag niet meer dan acht per IM 153-2 (6ES7153-2AA02-0XB0) station bedragen.

V2: Wat is het PROFIBUS adresbereik voor de IM 153-2, en hoe wordt het ingesteld?

Het PROFIBUS adres wordt ingesteld via een tweerijig DIL schakelaarblok aan de voorkant van de IM 153-2 module, waarbij het adres binair wordt gecodeerd.

Geldige adressen zijn 1 tot 125 (adressen 0 en 126 zijn gereserveerd; 127 is voor diagnostische broadcasts).

Het adres wordt onmiddellijk van kracht bij het inschakelen — er is geen noodzaak om de stroom te onderbreken na het wijzigen van de schakelaar.

Het op de module ingestelde adres moet overeenkomen met het adres dat aan deze DP slave is toegewezen in de hardwareconfiguratie van de S7 master (STEP 7 HW Config of TIA Portal equivalent).

V3: Ondersteunt de 6ES7153-2AA02-0XB0 het verwijderen en inbrengen onder spanning (hot swapping) van zijn I/O modules?

De IM 153-2 ondersteunt modulevervanging onder spanning voor signaalmodules in het ET 200M rack, mits de specifieke gebruikte signaalmodules voor deze functie zijn vrijgegeven.

Wanneer een signaalmodule tijdens bedrijf wordt verwijderd, meldt de IM 153-2 de slot als leeg aan de DP master, en het programma van de DP master handelt de ontbrekende module af volgens zijn geconfigureerde diagnostische reactie.

Wanneer een vervangende module wordt ingebracht, herkent de IM 153-2 deze en hervat de gegevensuitwisseling voor die slot. Niet alle S7-300 modules ondersteunen hot swap — de module documentatie moet voor elk specifiek type worden geraadpleegd voordat op deze functie wordt vertrouwd in een live installatie.

V4: De module is vermeld als ondersteunend ATEX classificatie Cl.I Div.2 / II 3G EEx nA II T4. Wat betekent dit voor gebruik in potentieel explosieve atmosferen?

De ATEX goedkeuring betekent dat de 6ES7153-2AA02-0XB0 mag worden geïnstalleerd in gevaarlijke gebieden van Zone 2 (gasatmosferen) en Class I Division 2 gebieden (Noord-Amerikaanse equivalent). Zone 2 / Div.2 classificatie is van toepassing waar brandbaar gas normaal gesproken niet aanwezig is, maar onder abnormale omstandigheden kan voorkomen.

De EEx nA classificatie geeft aan dat de module niet vonkt tijdens normaal bedrijf en geen vonkende contacten bevat die de gevaarlijke atmosfeer zouden kunnen ontsteken.

Deze goedkeuring maakt het mogelijk om het ET 200M station dichter bij gevaarlijke procesapparatuur te installeren zonder dat geventileerde of onder druk staande behuizingen nodig zijn, onder voorbehoud van de installatievoorwaarden gespecificeerd in het KEMA certificaat.

V5: Kan de IM 153-2 (6ES7153-2AA02-0XB0) ook worden gebruikt als interface module in een DP/PA Link of Y-Link?

Nee. De 6ES7153-2AA02-0XB0 (IM 153-2AA variant) is uitsluitend ontworpen voor direct ET 200M station gebruik. De IM 153-2BA varianten (bijv. 6ES7153-2BA02-0XB0, 6ES7153-2BA10-0XB0) zijn de modules die zijn gecertificeerd voor gebruik als interface modules in DP/PA Link en Y-Link architecturen, en ondersteunen ook tot 12 signaalmodules per station (versus 8 voor deze variant).

Bij het selecteren van een IM 153-2 voor DP/PA Link of Y-Link integratie, moet de -2BA serie worden gespecificeerd.