- IM 153-1/153-2 接口模塊被用作為 ET 200M 的首部模塊(IM;接口模塊)。 S7-300自動(dòng)化系統(tǒng)的模塊產(chǎn)品系列中,最多 8個(gè)或12個(gè) I/O 模塊可以與該接口模塊相連。
- 接口模塊和必需的 I/ 模塊安裝在 S7‑300 的 異型導(dǎo)軌上;在安裝期間,用總線連接器把 I/O模塊相互連接起來并與 IM 153 接口模塊連接。
- 在冗余模式中,兩個(gè) IM 153-2 安裝在 BM IM/IM總線模塊上。 特種異型導(dǎo)軌可用來安放總線模塊。
(1)PLC輸出電路中沒有保護(hù),因此在外部電路中應(yīng)設(shè)置串聯(lián)熔斷器等保護(hù)裝置,以防止負(fù)載短路造成PLC損壞。熔斷器容量一般為0.5A。
(2)PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題,因此在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。MPI通信協(xié)議雖簡(jiǎn)單易行,但響應(yīng)速度較慢。
(3)編制控制程序時(shí),好用模塊式結(jié)構(gòu)程序。這樣既可增強(qiáng)程序的可讀性,方便調(diào)試和維護(hù)工作;又能使數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,方便WinCC組態(tài)時(shí)變量標(biāo)簽的統(tǒng)一編制和設(shè)備狀態(tài)的統(tǒng)一顯示。
(4)硬件資源。要合理配置硬件資源,以提高系統(tǒng)可靠性。如PLC電源配電系統(tǒng)要配備冗余的UPS不間斷電源,以排除停電對(duì)全線運(yùn)行的不利影響。又如對(duì)電機(jī)的控制回路要進(jìn)行繼電器隔離,以消除外部負(fù)載對(duì)I/O模塊的可能損壞。另外,系統(tǒng)設(shè)備要采用獨(dú)立的接地系統(tǒng),以減少雜波干擾。
2. 使用要點(diǎn)
(1)抗干擾措施。來自電源線的雜波,能造成系統(tǒng)電壓畸變,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備的過電壓、過負(fù)荷、過熱甚至燒毀元器件,造成PLC等控制設(shè)備誤動(dòng)作。所以,在電源入口處好應(yīng)設(shè)置屏蔽變壓器或電源濾波等防干擾設(shè)施。其中,電源濾波器的地要以路接到中央保護(hù)地。對(duì)于直流電源,則可加裝微分電容加以干擾抑制。
(2)保護(hù)接地??刹扇∮貌恍∮?0mm2的保護(hù)導(dǎo)線接好配電板的保護(hù)地;相鄰的控制柜也應(yīng)良好接觸并與地可靠連接。同時(shí)要做好防雷保護(hù)接地,通常可采取總線電纜使用屏蔽電纜且屏蔽層兩端接地,或模擬信號(hào)電纜采取兩層屏蔽,外層屏蔽兩端接地等措施。另外,為防止感應(yīng)雷進(jìn)入系統(tǒng),可采用浪涌吸收器。
(3)做好信號(hào)屏蔽。信號(hào)的屏蔽非常關(guān)鍵,一般可采取屏蔽電纜傳送模擬信號(hào)。注意對(duì)多個(gè)模擬信號(hào)共用一根多芯屏蔽電纜或用兩種屏蔽電纜傳送時(shí),信號(hào)間一定要做好屏蔽。而且電纜的屏蔽層一端(一般在控制柜端)要可靠接地。
(4)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有或無法設(shè)置硬點(diǎn)時(shí),可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外,與變頻器、智能儀表等的連接,好還是采用信號(hào)線直接相連的方式。
(5)應(yīng)合理配置PLC的使用環(huán)境,提高系統(tǒng)抗干擾能力。具體采取的措施有:遠(yuǎn)離高壓柜、高頻設(shè)備、動(dòng)力屏以及高壓線或大電流動(dòng)力裝置;通信電纜和模擬信號(hào)電纜盡量不與其他屏 (盤)或設(shè)備共用電纜溝;PLC柜內(nèi)不用熒光燈等。另外,PLC雖適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),但使用中也應(yīng)盡量避免直接震動(dòng)和沖擊、陽光直射、油霧、雨淋等;不要在有腐蝕性氣體、灰塵過多、發(fā)熱體附近應(yīng)用;避免導(dǎo)電性雜物進(jìn)入控制器。
三調(diào)試要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
(1)常規(guī)檢查。在通電之前要耐心細(xì)致地作一系列的常規(guī)檢查(包括接線檢查、絕緣檢查、接地電阻檢查、保險(xiǎn)檢查等),避免損壞PLC模塊(用STEP7的診斷程序?qū)λ心K進(jìn)行檢查)。
(2)系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試可按離線調(diào)試與在線調(diào)試兩階段進(jìn)行。其中離線調(diào)試主要是對(duì)程序的編制工作進(jìn)行檢查和調(diào)試,采用STEP7能對(duì)用戶編制程序進(jìn)行自動(dòng)診斷處理,用戶也可通過各種邏輯關(guān)系判斷編制程序的正誤。而在線調(diào)試是一個(gè)綜合調(diào)試過程,包括程序本身、外圍線路、外圍設(shè)備以及所控設(shè)備等的調(diào)試。在線調(diào)試過程中,系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下運(yùn)行,可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、隨時(shí)解決問題,從而使系統(tǒng)逐步完善。因此,一般系統(tǒng)所存在的問題基本上可在此過程中得到解決。
6ES7153-1AA03-0XA1
SIMATIC ET 200M IM 153-1 束 組成部分: IM 153-1(6ES7153-1AA03-0XB0) 針對(duì)最多 8 個(gè) S7-300 模塊及 PROFIBUS-DP 總線連接器 90° 電纜出線, (6ES7972-0BA12-0XA0), 終端電阻, 9針 Sub-D,無 FastConnect, 不帶 PG 編程設(shè)備插座
概述
- 防護(hù)等級(jí)為 IP 20 的模塊式 I/O 站,特別適合于用戶特定的和復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。
- 包括 PROFIBUS DP 或 PROFINET 接口模塊 IM 153、S7-300 自動(dòng)化系統(tǒng)的最多 8 或 12 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(gè)電源(如果適用)
- 可以使用 S7-300 自動(dòng)化系統(tǒng)的信號(hào)、通信和功能模塊進(jìn)行擴(kuò)展
- 帶有 HART 的本安型模擬量輸入和輸出模塊,可使 ET 200M 在過程工程中的應(yīng)用化。
- 可在冗余系統(tǒng)(S7-400H、S7-400F/FH)中使用
- 可在運(yùn)行期間在總線模塊處于激活狀態(tài)時(shí)更換模塊(熱插拔)
- 傳輸率可達(dá) 12 Mbps
- 經(jīng) Ex 認(rèn)證符合 Cat.3(用于 區(qū)域 2,符合 ATEX 100 a)
- 用于根據(jù) PROFIsafe 進(jìn)行安全信號(hào)處理的故障安全數(shù)字量輸入/輸出以及模擬量輸入
- 支持帶擴(kuò)展用戶數(shù)據(jù)的模塊,例如帶 HART 變量的 HART 模塊
可用性
SIMATIC S7-300 / ET 200M 系統(tǒng)家族是西門子已有產(chǎn)品線的組成部分,一般情況下,將會(huì)一直供應(yīng)到 2023 年。
根據(jù)產(chǎn)品淘汰聲明,這些產(chǎn)品將以備件形式另外供應(yīng) 10 年。
設(shè)計(jì)
ET 200M 模塊化 I/O 站包括:
- 一個(gè) IM 153 接口
- S7-300 自動(dòng)化系統(tǒng)的最多 12 個(gè) I/O 模塊以及
- (如果需要)一個(gè)電源
不存在用于 I/O 模塊的插槽規(guī)則??蛇M(jìn)行任意組合。
ET 200M 通過 IM 153 接口模塊連接到 PROFIBUS DP 或 PROFINET。通過附加的光學(xué)鏈路模塊 (OLM) 或光纖總線終端 (OBT),可另外通過光纖技術(shù)連接到 PROFIBUS DP。
根據(jù)接口模塊 (IM) 的數(shù)量框架,可以插入不同數(shù)目和類型的 I/O 模塊。
ET 200M 的整個(gè)地址空間只能用于合適的主站。
| IM 153-1(標(biāo)準(zhǔn)型) | IM 153-2(高性能型) |
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功能 | - PROFIBUS DP 標(biāo)準(zhǔn)從站,具有擴(kuò)展功能的 DP V1 從站
| - PROFIBUS DP 標(biāo)準(zhǔn) DP V1 從站,具有用于 FM/CP 的完整 S7 功能
- 通過 2 x IM 153-2 實(shí)現(xiàn)冗余
- 時(shí)間戳功能以及時(shí)間同步
- 將參數(shù)設(shè)置傳送到智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如 HART)
- 等時(shí)同步模式
- 非冗余系統(tǒng)中 RUN 模式下的組態(tài)更改
- 標(biāo)識(shí)功能
- 通過總線進(jìn)行固件更
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地址容量 | 輸入各為 128 字節(jié),輸出各為 128 字節(jié) | 輸入各為 244 字節(jié),輸出各為 244 字節(jié) |
可使用的模塊 | 信號(hào)模塊;不能設(shè)置參數(shù)的簡(jiǎn)易通信處理器和功能模塊 | 所有 SM/FM/CP/F 模塊,沒有限制 |
| IM 153-4 PN(標(biāo)準(zhǔn)型) | IM 153-4 PN(高性能型) |
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功能 | - 最多可以插入 12 個(gè)模塊
- 集成 2 端交換機(jī)
- 無需編程器即可更換模塊 (LLDP);可選:在 MMC 卡上保存 IP 地址和名稱
- 共享設(shè)備位于最多兩個(gè) IO 控制器上
- 介質(zhì)冗余 (MRP)
- 等時(shí)同步實(shí)時(shí)通信
- IRT 選項(xiàng)“高性能”
| - 最多可以插入 12 個(gè)模塊
- 集成 2 端交換機(jī)
- 無需編程器即可更換模塊 (LLDP);可選:在 MMC 卡上保存 IP 地址和名稱
- 共享設(shè)備位于最多兩個(gè) IO 控制器上
- 介質(zhì)冗余 (MRP)
- 等時(shí)同步實(shí)時(shí)通信
- IRT 選項(xiàng)“高性能”
- F 模塊 (PROFIsafe)
- 通過系統(tǒng)冗余連接到 S7-400 H CPU
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地址容量 | 輸入各為 192 字節(jié),輸出各為 192 字節(jié) | 672 字節(jié)輸入(用于擴(kuò)展 HART 用戶數(shù)據(jù)) 192 字節(jié)輸出 |
可使用的模塊 | 信號(hào)模塊;不能設(shè)置參數(shù)的簡(jiǎn)易通信處理器和功能模塊 | 所有 SM/FM/CP/F 模塊,沒有限制 |
使用總線連接器進(jìn)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(dǎo)軌上定位,轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)殼的背面。
使用有源總線模塊進(jìn)行組裝
有源總線模塊允許在運(yùn)行期間更換模塊,沒有任何影響:
- 省時(shí)的模塊更換;
更換模塊時(shí)運(yùn)行不會(huì)中斷,繼續(xù)通過其余模塊運(yùn)行。插入新模塊時(shí),該模塊會(huì)自動(dòng)投入運(yùn)行。在將 S7-400 用作主站時(shí),可與交換中央模塊相同的方式交換分布式模塊。在 CPU 中會(huì)產(chǎn)生相關(guān)中斷。對(duì)于所有其它 DP 標(biāo)準(zhǔn)主站,信號(hào)通過 DP 診斷發(fā)送到主站。S7-300 作為主站時(shí),不能對(duì)模塊進(jìn)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(dǎo)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(gè) IM 153-2 模塊以實(shí)現(xiàn)冗余運(yùn)行(僅限 PROFIBUS)
- BM 2x40 總線模塊可容納 2 個(gè) I/O 模塊,模塊寬度為 40 mm
- BM 1x80 總線模塊可容納固定 1 個(gè) I/O 模塊,模塊寬度為 80 mm
為了取得螺紋長(zhǎng)度,可使用防爆型隔板備件;可以將該隔板插在兩個(gè)總線模塊之間。
- 方便的組裝;
總線模塊可在安裝導(dǎo)軌中轉(zhuǎn)動(dòng)、端對(duì)端排列并使用側(cè)面連接器進(jìn)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(hù)未使用的插槽的連接器。必須將總線模塊蓋插到最后一個(gè)總線模塊的側(cè)面。
電源
對(duì)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(dòng)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(jìn)行的通信。
診斷功能驗(yàn)證 ET 200M 是否正常運(yùn)行。
ET 200M 可以診斷:
- 模塊錯(cuò)誤
- 短路(輸出)
- 總線故障,即不正確的數(shù)據(jù)傳輸
- 24 V DC 負(fù)載電源
- I/O 模塊的熱插拔
通過以下方式對(duì)診斷數(shù)據(jù)進(jìn)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 |
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長(zhǎng)度 | 每個(gè) S7-300 I/O 模塊 15 字節(jié) + 5 字節(jié) | 每個(gè)可編程 S7-300 I/O 模塊 10 字節(jié) + 20 字節(jié) |
針對(duì)組態(tài)和參數(shù)設(shè)置消息幀,計(jì)算所需的消息幀長(zhǎng)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(zhǎng)度。例如,S5-95U/DP 中組態(tài)和參數(shù)設(shè)置消息幀的最大長(zhǎng)度分別為 32 字節(jié)。這意味著在本例中,可將最多 3 個(gè)模塊插到 ET 200M 中,并且可對(duì)其中一個(gè)模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
在將設(shè)備連接到未使用 COM PROFIBUS 或 STEP 7 進(jìn)行組態(tài)的主站模塊時(shí)(在其它廠商的主站模塊上運(yùn)行),可通過版本為 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(duì)站進(jìn)行簡(jiǎn)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(jìn)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(hù)等級(jí) | 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(duì)濕度 | 5 - 95%(按IEC 1131-2的相對(duì)濕度應(yīng)力等級(jí)2) |
大氣壓力 | 795 … 1080 hPa |
機(jī)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 |