Распределённый ввод-вывод ET200S

Распределённый ввод-вывод ET200S :

Обзор

- Станция систем распределенного ввода-вывода со степенью защиты IP 20.

- Бит-модульная конструкция, позволяющая в максимальной степени адаптировать аппаратуру станции к решению поставленной задачи.

- Наличие интерфейсных модулей для подключения к сетям PROFINET и PROFIBUS DP.

- Широкий спектр модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, технологических и коммуникационных модулей, модулей преобразователей частоты и фидеров нагрузки.

- Работа в распределенных структурах, критичных к времени обработки информации.

- Встроенные шины питания электроники и силовые шины.

- Встроенная поддержка функций автоматики безопасности и противоаварийной защиты на базе компонентов SIGUARD или PROFIsafe.

- "Горячая" замена электронных и силовых модулей.

- Поддержка диагностики на уровне каналов ввода-вывода.

- Наличие интеллектуальных интерфейсных модулей, поддерживающих функции центральных процессоров.

- Наличие ложных модулей, позволяющих резервировать посадочные места для последующей установки электронных и технологических модулей.

- Наличие PROFIsafe компонентов, поддерживающих функции чтения, обработки и вывода данных систем противоаварийной защиты и автоматики безопасности через PROFIBUS DP по аналогии с выполнением подобных операций для стандартных компонентов ввода-вывода. Возможность использования в составе одной станции модулей стандартного исполнения и PROFIsafe модулей с передачей данных через одну и ту же линию связи PROFIBUS DP. Обеспечение до 4 категории безопасности по EN 954-1.

- Наличие программного обеспечения конфигурирования станции (см. каталог СА 01).

Область применения

Станция распределенного ввода-вывода SIMATIC ET 200S имеет степень защиты IP 20 и может включать в свой состав:

- Интерфейсный модуль (обычный или интеллектуальный).

- Модули ввода-вывода.

- Технологические модули.

- Силовые модули преобразователей частоты и фидеров нагрузки.

Широкий спектр модулей, гибкие возможности конфигурирования, монтажа и программирования делают ET 200S универсальной периферийной системой ввода-вывода.

Дискретно-модульный принцип построения обеспечивает максимальную адаптацию системы к требованиям решаемой задачи с отсутствием или наличием минимального количества избыточных каналов ввода-вывода.

При модификации системы управления конфигурация станции может быть легко изменена установкой дополнительного набора модулей с минимальным временем на монтаж, программирование и конфигурирование.

Способность работать в сети PROFIBUS DP (до 12 Мбит/с) и PROFINET (10/100 Мбит/с) позволяет использовать ET 200S для решения задач, критичных к времени обработки информации.

В составе станции ET 200S могут использоваться компоненты SIGUARD, сигнальные и силовые модули PROFIsafe, позволяющие создавать распределенные структуры ввода-вывода систем противоаварийной защиты и автоматики безопасности, отвечающие требованиям до 4 категории безопасности по EN 954-1.

Конструкция станции позволяет использовать ее в условиях сильной вибрации и тряски, а ее системные характеристики позволяют повышать коэффициент готовности системы управления.

Дизайн

В составе станции ET 200S может использоваться множество различных компонентов.

Интерфейсные модули IM 151

Для подключения станции ET 200S к сети PROFIBUS DP или PROFINET. В комплект поставки каждого интерфейсного модуля входит терминальный элемент внутренней шины станции. Состав модулей:

- IM 151-1

интерфейсные модули ведомых DP устройств для подключения ET 200S к сети PROFIBUS DP.

- IM 151-7

интеллектуальные интерфейсные модули ведомых DP устройств с функциональными возможностями CPU 314 для подключения ET 200S к сети PROFIBUS DP.

- IM 151-3 PN

интерфейсные модули приборов ввода-вывода для подключения ET 200S к сети PROFINET IO.

- IM 151-8

интеллектуальные интерфейсные модули контроллеров ввода-вывода для подключения ET 200S к сети PROFINET IO.

- Интерфейсный модуль ведущего устройства PROFIBUS DP для совместного использования с модулями IM 151-7 и IM 151-8.

Электронные модули

-Модули контроля питания

для создания независимых потенциальных групп цепей питания датчиков и исполнительных устройств, а также мониторинга работы этих цепей.

-Модули ввода-вывода

для подключения дискретных и аналоговых датчиков и исполнительных устройств.

-Технологические модули

для реализации функций скоростного счета, позиционирования, обмена данными через последовательные каналы связи, выполнения функций ведущих устройств IO-Link и т.д.

В составе модулей контроля питания и модулей ввода-вывода присутствуют специализированные модули PROFIsafe, используемые в системах противоаварийной защиты и обеспечения безопасности.

Силовые модули

- Модули фидеров нагрузки

для управления работой реверсивных и нереверсивных 3-фазных двигателей переменного тока мощностью до 7.5 кВт.

- Модули преобразователей частоты

для управления работой 3-фазных двигателей переменного тока мощностью до 4 кВт.

- Модули управления электромагнитным тормозом

для совместного использования с модулями фидеров нагрузки и преобразователей частоты.

PROFIsafe модификации силовых модулей могут использоваться в системах противоаварийной защиты и обеспечения безопасности.

Терминальные модули

для установки электронных и силовых модулей станции, формирования ее внутренней шины и шин питания, а также подключения внешних цепей. В зависимости от типа терминального модуля подключение внешних цепей может производиться через контакты под винт, контакты-защелки или с использованием технологии FastConnect (подключение методом прокалывания изоляции проводника).

Состав модулей:

- TM-P

для установки и подключения внешних цепей модулей контроля питания.

- TM-E

для установки и подключения внешних цепей модулей ввода-вывода и технологических модулей.

- TM-DS/ TM-RS

для установки и подключения внешних цепей силовых модулей фидеров нагрузки.

- TM-IPM/ TM-ICU15

для установки и подключения внешних цепей силовых модулей преобразователей частоты.

- TM-xB

для установки и подключения внешних цепей силовых модулей управления электромагнитным тормозом.

Дополнительные компоненты

- Маркировочные этикетки

перфорированные листы формата DIN A4 с набором разноцветных этикеток для маркировки внешних цепей модулей ET 200S с помощью лазерного принтера.

- Идентификационные таблички

цветные пластиковые таблички для обозначения контактов терминальных модулей.

- Элемент подключения экранов соединительных кабелей

шина сечением 3х10 мм, установочные элементы, терминал заземления, компоненты для низкоомного соединения экранов.

- Терминальный блок PE/N

для формирования шины защитного заземления PE или нейтрали N для получения 4-проводной схемы питания 3-фазным переменным током.

- Терминальный блок L123

для формирования шины 3-фазного переменного тока в разрывах между силовыми терминальными модулями.

Монтаж

Терминальные модули станции ET 200S монтируются на стандартную профильную шину DIN (35 x 15 x 7.5 мм) по EN 50022. Все внешние цепи могут быть смонтированы без установки модулей ввода-вывода. Конструкция станции обеспечивает поддержку функций “горячей” замены модулей без остановки станции. При этом в качестве ведущего DP-устройства должен использоваться S7-400.

При использовании станции в условиях повышенного воздействия вибрационных и ударных нагрузок ее профильную шину рекомендуется крепить к основанию через каждые 200 мм. Для предотвращения перемещения модулей по профильной шине по краям станции рекомендуется устанавливать фиксирующие элементы (например, терминалы заземления 8WA2 011-1PH20). При установке станции непосредственно на заземленное шасси дополнительного заземления профильной шины можно не выполнять.

Механическое кодирование модулей ввода-вывода исключает возможность неправильной установки модулей в станцию, и ее повреждения вследствие неправильного подключения внешних цепей.

При конфигурировании станций ET 200S необходимо учитывать всего несколько правил:

Ограничения на выбор конфигурации:

Ни одно из приведенных ниже ограничений не должно быть нарушено.

- Между интерфейсным модулем и терминальным элементом внутренней шины станции (устанавливаемым на конце внутренней шины станции) должно устанавливаться не более 63 модулей ввода-вывода (зависит от типа интерфейсного модуля).

- Максимальная длина станции ET 200S не должна превышать 2 м (зависит от типа интерфейсного модуля).

- Адресное пространство на все модули станции не должно превышать 244 байт на ввод и 244 байт на вывод (зависит от типа интерфейсного модуля). Эти значения не зависят от типа центрального процессора ведущего сетевого устройства.

- Максимальный суммарный объем данных на одну станцию не должен превышать 244 байт. Это значение не зависит от типа центрального процессора ведущего сетевого устройства.

Правила конфигурирования

-Первым после интерфейсного должен устанавливаться модуль контроля питания.

-Для предотвращения перегрева длительно допустимый ток цепи питания потенциальной группы датчиков и исполнительных устройств не должен превышать 10 A.

-Все модули потенциальной группы должни иметь одинаковый уровень напряжения питани и род тока.

-В пределах потенциальной группы порядок установки электронных модулей может быть произвольным.

Терминальные модули

В зависимости от требований, предъявляемых к конкретной системе управления, в составе станции ET 200S могут использоваться различные типы и модификации терминальных модулей. Терминальные модули TM-P и TM-E имеют модификации с подключением внешних цепей через контакты под винт, через пружинные контакты-защелки или поддерживающие технологию FastConnect.

Назначение контактов терминального модуля зависит от его типа, типа устанавливаемого на него модуля и используемого варианта построения цепей питания датчиков и исполнительных устройств.

Универсальные терминальные модули шириной 15 мм позволяют устанавливать электронные модули и поддерживают все возможные варианты подключения внешних цепей, включая 3-проводное подключение. Назначение контактов терминального модуля для различных комбинаций приведено в описании станции.

Функции

Принцип действия

Программируемый контроллер способен обслуживать входы и выходы станции ET 200S через сеть PROFIBUS DP или PROFINET. С точки зрения программирования процедуры обслуживания систем локального и распределенного ввода-вывода полностью идентичны.

Сетевой обмен данными обслуживается ведущим интерфейсным модулем программируемого контроллера и модулем IM 151 станции ET 200S. В зависимости от типов используемых интерфейсных модулей передача данных может осуществляться через электрические или оптические каналы связи PROFIBUS DP или электрические каналы связи Industrial Ethernet.

Наличие широкого спектра диагностических функций, обеспечивающих передачу текстовых сообщений о результатах тестирования, позволяет в кратчайшие сроки локализовать любую аварийную ситуацию.

Конфигурирование, настройка параметров и диагностика

Конфигурирование и настройка параметров станций распределенного ввода-вывода ET 200S выполняется с помощью встроенных инструментальных средств STEP 7 или COM PROFIBUS. Для выполнения этих операций с помощью программного обеспечения других производителей необходимо использовать соответствующие GSD файлы.

Во время конфигурирования необходимо обращать внимание на наличие у ведущего сетевого устройства достаточных ресурсов для обслуживания системы распределенного ввода-вывода.

ET 200S поддерживает обширный набор диагностических функций, позволяющих получать детальную информацию о состоянии станции и ее отдельных каналов ввода-вывода. Все операции выполняются в рамках единой диагностической концепции компонентов SIMATIC с использованием функциональных возможностей центральных процессоров S7 и панелей оператора SIMATIC.