Интерфейсный модуль IM 151-8 PN/DP CPU Siemens

Область применения
IM 151-8 PN/DP CPU находит применение в распределенных системах автоматизации и способен выполнять программы среднего уровня сложности. Он позволяет выполнять предварительную обработку информации на уровне станции, поддерживать обмен данными с системой управления более высокого уровня, существенно снижать нагрузку на сеть за счет передачи только запрашиваемых данных. Указанные особенности позволяют получать целый ряд преимуществ, к которым можно отнести:
- Снижение нагрузки на центральный блок управления.
- Малое время реакции на появление критичных сигналов.
- Снижение объемов данных, передаваемых через сеть.
- Малые времена настройки и ввода в эксплуатацию.
- Обеспечение автономного функционирования машин, повышающего гибкость использования имеющегося оборудования.
- Простое и удобное конфигурирование.
IM 151-8 PN/DP CPU выполняет возложенные на него задачи независимо от центрального блока управления. Если этот блок выходит из строя, то IM 151-8 PN/DP CPU способен продолжать свою работу.
Станция ET 200S с интерфейсным модулем IM 151-8 PN/DP CPU по своим функциональным возможностям соответствует программируемым контроллерам S7-300 с CPU 314.
Обзор
- Интерфейсный модуль для SIMATIC ET 200S с встроенным CPU 314.
- Для высокопроизводительных решений на базе ET 200S.
- Повышение эксплуатационных свойств машин и систем.
- Контроллер ввода-вывода PROFINET IO для обслуживания до 128 приборов ввода-вывода.
- Интерфейс PROFINET с встроенным 3-канальным коммутатором.
- Широкие коммуникационные возможности: PG/OP функции связи, PROFINET IO, PROFINET CBA, открытый обмен данными через IE (TCP, ISO-на-TCP и UDP), web сервер и S7-функции связи (с загружаемыми FB).
- Быстрое, простое и удобное программирование из среды STEP 7.
- Использование микрокарты памяти (Compact SIMATIC Micro Memory Card - MMC).
- Выполнение функций ведущего устройства PROFIBUS DP с обслуживанием до 32 ведомых DP устройств (в сочетании с модулем 6ES7138-4HA00-0AB0).
- Наличие модификации IM 151-8F PN/DP CPU для работы в составе систем противоаварийной защиты и обеспечения безопасности.
Замечание:
Для работы центрального процессора необходима микрокарта памяти, заказываемая отдельно.
Дизайн
Модуль IM 151-8 PN/DP CPU характеризуется следующими показателями:
- Микропроцессор с временем выполнения логической инструкции 100 нс.
- Рабочая память емкостью 128 Кбайт.
- Гибкие возможности расширения: подключение до 63 электронных, технологических и силовых модулей ET 200S, устанавливаемых в любых сочетаниях.
- Встроенный интерфейс PROFINET с тремя коммутируемыми портами RJ45.
- Поддержка концепции парольной защиты программы от несанкционированного доступа.
- Буфер диагностических сообщений для хранения последних 500 сообщений об ошибках и прерываниях. 100 последних сообщений сохраняются в энергонезависимой памяти.
- Микрокарта памяти SIMATIC MMC
- Сохранение программы.
- Обновление операционной системы центрального процессора.
- Внешняя загружаемая память.
- Необслуживаемое сохранение данных при перебоях в питании без использования буферной батареи.
- Обновление операционной системы с помощью микрокарты памяти или дистанционно через сеть.
- Аппаратные часы: диагностические сообщения снабжаются отметками даты и времени.
- Встроенные коммуникационные функции:
- PG/OP функции связи.
- PROFINET IO
- Открытый обмен данными через Industrial Ethernet (TCP, ISO-на-TCP и UDP).
- Web сервер.
- PROFINET CBA.
- S7 функции связи (с загружаемыми функциональными блоками).
- Время реакции на аварийное сообщение (OB40) менее 10 мс.
Функции
Опции конфигурирования и программирования
- Конфигурирование входов и выходов: определение типов и состава используемых модулей.
- Запуск и последующее выполнение программы: определение максимального времени цикла, нагрузки и объема функций самодиагностики.
- Определение количества энергонезависимых битов памяти, счетчиков, таймеров и блоков данных, сохраняющих свои состояния при перебоях в питании.
- Тактовые биты: установка адресов.
- Уровень защиты: определение прав доступа к программе и данным.
- Определение порядка обработки диагностических сообщений.
- Сторожевой таймер: установка периода срабатывания.
- Прерывания по дате и времени: установка стартовой даты и времени, а также периодичности повторения прерываний.
Информационные функции и функции отображения
- Функции отображения состояний и ошибок: светодиодные индикаторы отображения состояний аппаратуры, процесса программирования, ошибок времени или ввода-вывода, а также режимов работы процессора (RUN, STOP, рестарт) и т.д.
- Функции тестирования: использование программатора для отображения состояний сигналов во время выполнения программы, изменения значений переменных и состояний выходов независимо от хода протекания.
- Информационные функции: использование программатора для отображения информации о свободном объеме памяти, оперативных состояниях центрального процессора, степени использования рабочей и загружаемой памяти, текущем времени цикла выполнения программы, а также просмотра содержимого буфера диагностических сообщений в текстовом формате.
Программирование и настройка параметров
Станции ET 200S с интерфейсными модулями IM 151-8 PN/DP CPU могут программироваться, конфигурироваться и подвергаться диагностике из любой точки сети. Для выполнения этих операций необходим STEP 7 от V5.4 SP4 или выше.
Новые функции IM 151-8 PN/DP CPU v3.2
- Функции PROFINET:
- работа в режиме интеллектуального прибора ввода-вывода;
- поддержка общих приборов ввода-вывода;
- поддержка режима IRT по PNIO V2.2;
- поддержка изохронного режима (OB61);
- поддержка протокола MRP для скоростного реконфигурирования поврежденной кольцевой сети PROFINET;
- назначение IP адресов из программы пользователя;
- поддержка профиля PROFIenergy для построения систем энергосбережения.
- Функции Web сервера:
- поддержка определяемых пользователем Web страниц;
- ввод логина;
- поддержка протокола HTTPS (Secure Hupertext Transmission Protocol;
- диагностика открытыx коммуникационных соединений пользователя;
- отображение параметров топологии сети;
- отображение статистических данных портов каждого модуля (SNMP Manager);
- отображение состояний модулей связи AS-I Link и ведомых устройств AS-Interface.
- Функции открытых коммуникационных соединений пользователя (OUC - Open User Communication):
- контроль активности коммуникационных соединений OUC;
- поддержка увеличенного количества пассивных TCP/IP соединений на один порт;
- расширенная диагностика партнеров по связи;
- увеличение размера телеграммы до 32 Кбайт для транспортных соединений TCP/IP и ISO на TCP.
Технические данные
| 6ES7151-8AB01-0AB0 IM151-8PN/DPCPU |
Версия продукта |
|
Версия аппаратуры | 01 |
Версия операционной системы | V3.2 |
Программное обеспечение конфигурирования | STEP7 V5.5 или выше |
Цепь питания |
|
Номинальное напряжение питания | =24 В |
Потребляемый ток, не более | 353 мА; 426 мА с модулем ведущего DP устройства |
Пусковой ток, типовое значение | 1.8 А |
I²t | 0.13 A²·с |
Выходной ток внутренней шины станции (=5 В), не более | 700 мА |
Ток, потребляемый из цепи 1L+, не более | 460 мА с модулем ведущего DP устройства |
Потери мощности, типовое значение | 5.5 Вт |
Память |
|
Рабочая память, RAM: |
|
| 192 Кбайт для программы и данных |
| Нет |
| 64 Кбайт |
Загружаемая память: |
|
| Есть |
| 8 Мбайт |
| 10 лет с момента последнего программирования |
Программные блоки |
|
Общее количество блоков | 1 024; (DB, FC, FB); максимальное количество загружаемых блоков может быть уменьшено за счет использования микрокарты памяти |
Блоки данных DB |
|
| 1024; диапазон номеров: 1 ... 16000 |
Функциональные блоки FB |
|
| 1 024; диапазон номеров: 0 ... 7999 |
| 64 Кбайт |
Функции FC |
|
| 1 024; диапазон номеров: 0 ... 7999 |
| 64 Кбайт |
Организационные блоки OB |
|
| 64 Кбайт |
Глубина вложения блоков |
|
| 16 |
| 4 |
Время выполнения |
|
Операций с битами, не менее | 0.06 мкс |
Операций со словами, не менее | 0.12 мкс |
Арифметических операций с фиксированной точкой, не менее | 0.16 мкс |
Арифметических операций с плавающей точкой, не менее | 0.59 мкс |
Таймеры и счетчики |
|
S7 счетчики |
|
| 256 |
|
|
| Есть, C 0 ... C 255 |
| C 0 ... C 7 |
| 0 ... 999, настраивается |
IEC счетчики |
|
| SFB |
| Ограничено емкостью RAM |
S7 таймеры |
|
| 256 |
|
|
| Есть, T 0 ... T 255 |
| Нет |
| 10 мс ... 9990 с, настраивается |
IEC таймеры |
|
| SFB |
| Ограничено емкостью RAM |
Область памяти данных |
|
Флаги: |
|
| 256 байт |
| Есть |
| MB 0 ... MB 15 |
| 8; 1 байт |
Блоки данных: |
|
| Есть, настраивается через свойство энергонезависимости блока данных |
| Есть |
Локальные данные: |
|
| 32768 байт |
| 2048 байт |
Адресное пространство |
|
Адресное пространство ввода-вывода |
|
| 2 048 байт |
| 2 048 байт |
|
|
| 2 048 байт |
| 2 048 байт |
Количество разделов отображения подпроцессов | 1; с PROFINET IO объем данных пользователя ограничен 1600 байтами |
Область отображения процесса |
|
| 2 048 байт |
| 2 048 байт |
| 128 байт |
| 128 байт |
Дискретные каналы |
|
| 16 336 |
| 16 336 |
| 496 |
| 496 |
Аналоговые каналы |
|
| 1 021 |
| 1 021 |
| 124 |
| 124 |
Аппаратная конфигурация |
|
Количество монтажных стоек на систему | 1 |
Количество модулей на систему, не более | 63; в системе локального ввода-вывода |
Время |
|
Часы |
|
| Есть |
| Есть |
| 6 недель; при 40 °C, типовое значение |
| 10 с, типовое значение 2 с |
Счетчик моточасов |
|
| 1 |
| 0 |
| 0 ... 2 31 часов (при использовании SFC 101) |
| 1 час |
| Есть; необходим перезапуск после каждого рестарта |
Синхронизация часов |
|
| Есть |
| Нет |
| Нет |
| Есть; с модулем ведущего DP устройства |
| Есть; с модулем ведущего DP устройства |
| Нет |
| Нет |
| Есть; как клиент |
Функции S7 сообщений |
|
Количество удаленных станций, регистрирующих сообщения, не более | 12, зависит от количества сконфигурированных соединений для PG/OP- и базовых функций S7 связи |
Диагностические сообщения процесса | Есть; ALARM_S, ALARM_SC, ALARM_SQ, ALARM_D, ALARM_DQ |
Количество блоков Alarm-S, одновременно находящихся в активном состоянии, не более | 300 |
Функции тестирования и отладки |
|
Мониторинг/модификация: |
|
| Есть |
| Входы, выходы, флаги, блоки данных, таймеры, счетчики |
| 30 |
| 30 |
| 14 |
Принудительная установка |
|
| Есть |
| Входы, выходы |
| 10 |
Блок состояний | Есть, одновременное использование до 2 блоков |
Пошаговое выполнение программы | Есть |
Количество точек прерывания | 4 |
Буфер диагностических сообщений |
|
| Есть |
| 500 записей |
| Есть, для 100 последних записей |
| Нет |
Коммуникационные функции |
|
PG/OP функции связи | Есть |
Функции шлюзования данных | Есть, с модулем ведущего DP устройства |
Роутинг | Есть |
Обмен глобальными данными |
|
| Нет |
Базовые функции S7 связи |
|
| Есть; только I блоки |
| 76 байт |
| 76 тайт |
S7 функции связи |
|
| Есть |
| Есть |
| Есть; через встроенный интерфейс PN и загружаемые функциональные блоки |
| См. интерактивную помощь STEP 7 (общие параметры SFB/FB и SFC/FC для S7 функций связи) |
Функции S5-совместимой связи |
|
| Нет |
Стандартные функции связи (FMS) |
|
| Нет |
Web сервер |
|
| Есть |
| 5 |
| Есть |
Открытый обмен данными через Industrial Ethernet |
|
| Есть |
| 8 |
| 1 460 байт |
| 32 768 байт |
| Есть |
| 8 |
| 32768 байт |
| Есть |
| 8 |
| 1 472 байта |
Количество соединений |
|
| 12 |
| 11 |
| 1 |
| 11 |
| 10 |
| 10 |
| 10, с загружаемыми функциональными блоками |
| 32 |
| 4; с модулем ведущего DP устройства |
PROFINET CBA (при заданной коммуникационной нагрузке) |
|
| 50% |
| 32 |
| 30 |
| 1 000 |
| 4 000 байт |
| 4 000 байт |
| 500 |
| 4 000 байт |
| 1 400 байт |
|
|
| 100 |
| 100 |
| 2 000 байт |
| 2 000 байт |
| 1 400 байт |
|
|
| 500 мс |
| 100 |
| 100 |
| 2000 байт |
| 2000 байт |
| 1400 байт |
|
|
| 1 мс |
| 200 |
| 200 |
| 2 000 байт |
| 2 000 байт |
| 450 байт |
|
|
| 3; 2x PN OPC/ 1x iMAP |
| 500 мс |
| 200 |
| 2 000 байт |
|
|
| Есть |
| 16 |
| 240 байт, зависит от типа ведомого устройства |
1-й интерфейс |
|
Тип интерфейса | PROFINET |
Физический уровень | Ethernet |
Изоляция | Есть |
Встроенный коммутатор Ethernet | Есть |
Количество портов RJ45 | 3 |
Автоматическое определение скорости обмена данными в сети | Есть |
Автоматическое настройка на скорость обмена данными в сети | Есть |
Автоматическая кроссировка подключаемых кабелей | Есть |
Реконфигурирование поврежденной кольцевой сети: |
|
| Есть |
| 200 мс, PROFINET MRP |
| 50 |
Изменение IP адресов во время работы | Есть |
Функции: |
|
| Нет |
| Нет |
| Нет |
| Есть, с одновременной поддержкой функций контроллера PROFINET IO |
| Есть, с одновременной поддержкой функций прибора ввода/ вывода PROFINET IO |
| Есть |
| Нет |
Контроллер ввода-вывода PROFINET IO: |
|
|
|
| Есть |
| Есть, с загружаемыми функциональными блоками |
| Есть, OB 61, только в сети PROFINET |
| Есть, через TCP/IP, ISO на TCP и UDP |
| 100 Мбит/с, дуплексный режим |
| 128 |
| 128 |
| 128 |
| 128 |
| 61 |
| 64 |
| 64 |
| Есть |
| 32 |
| Есть |
| 8 |
|