Интерфейсный модуль IM151-7 F-CPU

Интерфейсный модуль IM151-7 F-CPU
Обзор
  • Интеллектуальный интерфейсный модуль для SIMATIC ET 200S с встроенными в операционную систему функциями автоматики безопасности и противоаварийной защиты.
  • Встроенный интерфейс ведомого устройства PROFIBUS-DP/MPI.
  • Для построения распределенных структур ввода-вывода систем противоаварийной защиты и автоматики безопасности.
  • Соответствие требованиям безопасности до уровня SIL 3 по IEC 61508, до класса AK6 по DIN V 19250, до категории 4 по EN 954-1.
  • Поддержка локальных систем ввода-вывода станции ET 200S с модулями ET200S PROFIsafe.
  • Работа с модулями ввода-вывода ET 200S стандартного исполнения.
  • Работа с модулем ведущего устройства PROFIBUS DP с поддержкой профиля PROFIsafe.

Замечание:
Для работы IM 151-7 F-CPU необходима микро карта памяти, заказываемая отдельно.

Область применения
  • IM151-7 F-CPU предназначен для построения интеллектуальных станций ET 200S, поддерживающих функции предварительной обработки информации, а также функции автомтики безопасности и противоаварийной защиты.
  • Построение автономных систем на основе ET 200S с IM 151-7 F-CPU без их подключения к POFIBUS DP в качестве ведомого DP устройства.
  • Построение распределенных структур ввода-вывода с поддержкой функций систем противоаварийной защиты и стандартных функций управления.
Дизайн

IM 151-7 F-CPU характеризуется следующими показателями:

  • Микропроцессор: 100 нс на выполнение одной логической инструкции.
  • Рабочая память объемом 64 Кбайт (приблизительно 21 K инструкций).
  • Высокая гибкость. Возможность подключения до 63 модулей ввода-вывода ET 200S (модулей контроля питания, электронных, технологических и силовых модулей), устанавливаемых в любом порядке.
  • Встроенный интерфейс RS 485 (9-полюсное гнездо соединителя D типа) с поддержкой функций ведомого DP устройства, PG- и OP/DP функций связи. Может использоваться к качестве интерфейса MPI.
  • Переключатель режимов работы.
  • Парольная защита для исключения несанкционированного доступа к программе.
  • Диагностический буфер: хранит 100 последних сообщений об ошибках и прерываниях.
  • Микро карта памяти (MMC):
    • необслуживаемое сохранение данных при перебоях в питании без использования буферной батареи;
    • хранение программы пользователя (загружаемая память центрального процессора);
    • обновление версий операционных систем;
    • накопление данных.
  • Аппаратные часы реального времени: диагностические сообщения центрального процессора могут снабжаться отметками даты и времени и отправки.
  • Встроенные коммуникационные функции:
    • PG-/OP-функции связи;
    • ведомое устройство PROFIBUS DP/MPI.
  • Базовые функции связи на уровне сервера (доступ центрального процессора S7 к памяти IM 151-7 F-CPU с использованием функций I-Put/I-Get).
  • TeleService.
Функции
Функции

Конфигурируемые и настраиваемы атрибуты

  • Конфигурирование входов и выходов станции.
  • Характеристики цикла сканирования и рестарта: определение максимального времени цикла и перезапуска, а также объема функций самодиагностики.
  • Определение количества флагов, таймеров, счетчиков и блоков данных, состояние и содержимое которых сохраняется при перебоях в питании.
  • Тактовые флаги: определение адреса.
  • Уровень защиты: определение порядка доступа к программе и данным.
  • Определение объема диагностических функций и порядка обработки ошибок.
  • Временные прерывания: установка периодичности формирования прерываний.
  • Прерывания по дате и времени: определение стартовой даты и времени, а также периодичности повторения прерываний.

Информационные функции

  • Светодиодная индикация: индикация аппаратных, программных и временных ошибок, а также ошибок ввода-вывода; индикация режимов работы (RUN/ STOP/ рестарт).
  • Тестовые функции: с помощью программатора во время выполнения программы можно просматривать текущие состояния флагов, таймеров, счетчиков, переменных; значения переменных могут изменяться непосредственно в программе пользователя; возможен просмотр содержимого стека.
  • Информационные функции: с помощью программатора может быть получена информация об объеме памяти и режимах работы центрального процессора, объеме используемой рабочей и загружаемой памяти, текущее значение времени цикла выполнения программы, содержимое диагностического буфера. Вся информация выводится на экран программатора в текстовом формате.
Принцип действия

Функции противоаварийной защиты и автоматики безопасности поддерживаются F-программой IM 151-7 F-CPU, для разработки которой используется набор сертифицированных F-FB. Рассогласования в значениях входных и выходных сигналов выявляются на аппаратном уровне F-модулей ввода-вывода. Во время работы центральный процессор выполняет обширный набор функций самодиагностики, диагностики команд, проверок логического и временного протекания программы. Дополнительно осуществляется проверка работоспособности периферийных устройств. При выявлении ошибки технологическое оборудование переводится в безопасные состояния.

Для функционирования IM 151-7 CPU не требуется наличия F-Runtime лицензии.

Времена реакции

Времена реакции F-системы зависят от объема программы и количества используемых F-сигналов. Для расчета используется специальная таблица Excel (s7cotia.xls), включенная в комплект документации по IM 151-7 F-CPU.

Программирование и настройка параметров

STEP 7 V5.2 и выше

Разработка F-программ центрального процессора IM 151-7 F-CPU выполняется в среде STEP 7 на языках F-LAD или F-FBD с использованием сертифицированных F-FB. F-программа обладает приоритетами при компиляции. Программа центрального процессора IM 151-7 F-CPU может содержать две независимые секции: секцию F-программы и секцию выполнения стандартных функций управления. Разработка секции стандартных функций управления выполняется с использованием всех языков, поддерживаемых STEP 7 (LAD, FBD, STL). Ограничения на разработку этой секции программы накладываются только функциональными возможностями используемого центрального процессора.

Опциональный пакет S7-F Distributed Safety

Для программирования и конфигурирования систем противоаварийной защиты STEP 7 должен быть дополнен пакетом "S7-F Distributed Safety". Пакет содержит библиотеки стандартных функциональных блоков для разработки F-программ, а также набор примеров готовых F-программ. Все блоки F-библиотеки сертифицированы TÜV. S7-F Distributed Safety может работать под управлением STEP 7 от V5.2 и выше.

Технические данные

 

6ES7 151-7FA20-0AB0

Product version

 

associated programming package

STEP 7 V5.2   SP1 or higher with HW update

Supply voltages

 

Load voltage L

 

  • Rated value (DC)

24 V

  • permissible range, lower limit (DC)

20.4 V

  • permissible range, upper limit (DC)

28.8 V

  • Short-circuit protection

Yes

  • Reverse polarity protection

Yes

Current consumption

 

Current output to backplane bus (DC 5 V), max.

700 mA

from supply voltage 1L , max.

250 mA; 280 mA with DP master module

Power losses

 

Power loss, typ.

3.3 W

Memory

 

Work memory

 

  • integrated

128 Kibyte; For program and data

  • expandable

No

Load memory

 

  • pluggable (MMC)

Yes

  • pluggable (MMC), max.

8 Mbyte

CPU/ blocks

 

Number of blocks (total)

1 024; (DBs, FCs, FBs); the maximum number of loadable blocks can be reduced by the MMC used.

DB

 

  • Number, max.

511; Number range: 1 to 511

  • Size, max.

16 Kibyte

FB

 

  • Number, max.

1 024; Number range: 0 to 2047

  • Size, max.

16 Kibyte

FC

 

  • Number, max.

1 024; Number range: 0 to 2047

  • Size, max.

16 Kibyte

OB

 

  • Size, max.

16 Kibyte

Nesting depth

 

  • per priority class

8

  • additional within an error OB

4

CPU processing times

 

for bit operations, min.

0.1 µs

for word operations, min.

0.2 µs

for fixed point arithmetic, min.

2 µs

for floating point arithmetic, min.

3 µs

Counters, timers and their retentivity

 

S7 counter

 

  • Number

256

  • Retentivity

 

    • can be set

Yes

    • lower limit

0

    • upper limit

255

    • preset

Z 0 to Z 7

  • Counting range

 

    • can be set

Yes

    • lower limit

0

    • upper limit

999

IEC counter

 

  • Type

SFB

  • Number

Unlimited (limited only by RAM capacity)

S7 times

 

  • Number

256

  • Retentivity

 

    • can be set

Yes

    • lower limit

0

    • upper limit

255

    • preset

No retentivity

  • Time range

 

    • lower limit

10 ms

    • upper limit

9 990 s

IEC timer

 

  • Type

SFB

  • Number

Unlimited (limited only by RAM capacity)

Data areas and their retentivity

 

retentive data area in total (incl. times, counters, flags), max.

64 Kibyte

Flag

 

  • Number, max.

256 byte

  • Retentivity available

Yes

  • Retentivity preset

MB 0 to MB 15

  • Number of clock memories

8; 1 memory byte

Data blocks

 

  • Number, max.

511; Number range: 1 to 511

  • Size, max.

16 Kibyte

Local data

 

  • per priority class, max.

510 byte

Address area

 

I/O address area

 

  • overall

2 048 byte

  • Outputs

2 048 byte

Process image

 

  • Inputs

128 byte; Not adjustable

  • Outputs

128 byte; Not adjustable

Digital channels

 

  • Inputs

16 336

  • Outputs

16 336

  • Inputs, of which central

248

  • Outputs, of which central

248

Analog channels

 

  • Inputs

1 021

  • Outputs

1 021

  • Inputs, of which central

124

  • Outputs, of which central

124

Hardware configuration

 

Number of modules per system, max.

63; Centralized

Time of day

 

Clock

 

  • Hardware clock (real-time clock)

Yes

  • battery-backed and synchronizable

Yes

  • Backup time

6 wk; At 40 °C ambient temperature, typically

  • Deviation per day, max.

10 s

Runtime meter

 

  • Number

1

  • Number/Number range

0

  • Range of values

0 to 2^31 hours (when using SFC 101)

  • Granularity

1 hour

  • retentive

Yes; Must be restarted at each restart

Clock synchronization

 

  • supported

Yes

  • to MPI, master

Yes

  • to MPI, slave

Yes

  • in AS, master

No

  • in AS, slave

No

S7 message functions

 

Number of login stations for message functions, max.

12; Depending on the configured connections for PG/OP and S7 basic communication

Process diagnostic messages

Yes; ALARM_S, ALARM_SC, ALARM_SQ, ALARM_D, ALARM_DQ

simultaneously active Alarm-S blocks, max.

40

Test commissioning functions

 

Status/control

 

  • Status/control variable

Yes

  • Variables

Inputs, outputs, memory bits, DB, times, counters

  • Number of variables, max.

30

  • of which status variables, max.

30

  • of which control variables, max.

14

Forcing

 

  • Forcing

Yes

Status block

Yes

Single step

Yes

Number of breakpoints

2

Diagnostic buffer

 

  • present

Yes

  • Number of entries, max.

100

    • can be set

No

Communication functions

 

PG/OP communication

Yes

Global data communication

 

  • supported

Yes

  • Number of GD packets, max.

4

  • Number of GD packets, transmitter, max.

4

  • Number of GD packets, receiver, max.

4

  • Size of GD packets, max.

22 byte

  • Size of GD packet (of which consistent), max.

22 byte

S7 basic communication

 

  • supported

Yes

  • User data per job, max.

76 byte

  • User data per job (of which consistent), max.

76 byte; 76 bytes (with X_SEND or X_RCV); 64 bytes (with X_PUT or X_GET as server)

S7 communication

 

  • supported

Yes

  • as server

Yes

  • as client

No

  • User data per job, max.

180 byte

  • User data per job (of which consistent), max.

64 byte

S5-compatible communication

 

  • supported

No

Standard communication (FMS)

 

  • supported

No

Number of connections

 

  • overall

12

  • usable for PG communication

11

    • reserved for PG communication

1

  • usable for OP communication

11

    • reserved for OP communication

1

  • usable for S7 basic communication

10

    • Reserved for S7 basic communication

0

  • usable for routing

4; As slave only with active interface, with IM 151-7 CPU as DP master

1st interface

 

Type of interface

Integrated RS 485 interface

Physics

RS 485

Isolated

Yes

Power supply to interface (15 to 30 V DC), max.

80 mA

Functionality

 

  • MPI

Yes

  • DP master

No

  • DP slave

Yes; active / passive

  • Point-to-point connection

No

MPI

 

  • Number of connections

12; Notice: 12 connections per CPU, not per interface

  • Services

 

    • PG/OP communication

Yes

    • Routing

Yes; With master module

    • Global data communication

Yes

    • S7 basic communication

Yes

    • S7 communication

Yes

    • S7 communication, as client

No

    • S7 communication, as server

Yes

  • Transmission rate, max.

12 Mbit/s

DP slave

 

  • Number of connections

12; Notice: 12 connections per CPU, not per interface

  • Services

 

    • Routing

Yes; Only when interface active and in master mode

    • Direct data exchange (slave-to-slave communication)

Yes

    • DPV1

No

  • GSD file

http://www.siemens.de/profibus-gsd

  • Transmission rate, max.

12 Mbit/s

  • Automatic baud rate search

Yes; only with passive interface

  • Transfer memory

 

    • Inputs

244 byte

    • Outputs

244 byte

  • Address area, max.

32

  • User data per address area, max.

32 byte; Up to max. size of the transfer memory

2nd interface

 

Type of interface

External interface via master module 6ES7138-4HA00-0AB0

Physics

RS 485

Isolated

Yes

Power supply to interface (15 to 30 V DC), max.

No

Functionality

 

  • MPI

No

  • DP master

Yes

  • Point-to-point connection

No

DP master

 

  • Number of connections, max.

12; Notice: 12 connections per CPU, not per interface

  • Services

 

    • PG/OP communication

Yes

    • Routing

Yes

    • Global data communication

No

    • S7 basic communication

Yes; I blocks only

    • S7 communication

Yes

    • S7 communication, as client

No

    • S7 communication, as server

Yes

    • Equidistance mode support

Yes

    • SYNC/FREEZE

Yes

    • Activation/deactivation of DP slaves

Yes

    • Direct data exchange (slave-to-slave communication)

Yes

    • DPV1

Yes

  • Transmission speeds, max.

12 Mbit/s

  • Number of DP slaves, max.

32; Per station

  • Address area

 

    • Inputs, max.

2 Kibyte

    • Outputs, max.

2 Kibyte

  • User data per DP slave

 

    • Inputs, max.

244 byte

    • Outputs, max.

244 byte

Isochronous mode

 

Isochronous mode

No

CPU/ programming

 

Configuration rules

max. 63 peripheral modules per station; station width < 1 m or < 2 m; max. 10 A per load group (power module); master interface module on right next to IM 151-7 CPU (X2 interface)

Programming language

 

  • STEP 7

Yes

  • LAD

Yes

  • FBD

Yes

  • STL

Yes

  • SCL

Yes; Optional

  • GRAPH

Yes; Optional

Command set

See instruction list

Nesting levels

8

Know-how protection

 

  • User program protection/password protection

Yes

System functions (SFC)

See instruction list

System function blocks (SFB)

See instruction list

Isolation

 

Isolation checked with

500 VDC

Galvanic isolation

 

between load voltage and all other switching components

Yes

between PROFIBUS DP and all other circuit components

Yes

Permissible potential difference

 

between different circuits

75 VDC / 60 VAC

Dimensions and weight

 

Dimensions

 

  • Width

60 mm; DP master module: 35 mm

  • Height

119.5 mm

  • Depth

75 mm

Weight

 

  • Weight, approx.

200 g; DP master module: Approx. 100 g


Дальнейшая информация
Брошюры

Информационные материалы для загрузки можно найти в Internet по адресу:

http://www.siemens.com/simatic/infocenter

 

6ES7151-7FA20-0AB0 SIMATIC DP, ИНТЕРФЕЙСНЫЙ МОДУЛЬ СО ВСТРОЕННЫМ ЦПУ ПОВЫШЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ IM151-7 F CPU ДЛЯ ET200S, 128 KB РАБОЧЕЙ ПАМЯТИ, ВСТРОЕННЫЙ ИНТЕРФЕЙС IPROFIBUS DP, (9-ПОЛЮСНАЯ РОЗЕТКА SUB-D), DP-SLAVE, БЕЗБАТАРЕЙНАЯ РАБОТА
6ES5710-8MA11 SIMATIC S5, СТАНДАРТНАЯ 35MM ПРОФИЛЬНАЯ ШИНА, ДЛИНА 483MM, ДЛЯ 19" СТОЕК УПРАВЛЕНИЯ
6ES5710-8MA21 SIMATIC S5, СТАНДАРТНАЯ 35MM ПРОФИЛЬНАЯ ШИНА, ДЛИНА 530MM, ДЛЯ 600MM ШКАФОВ УПРАВЛЕНИЯ
6ES5710-8MA31 SIMATIC S5, СТАНДАРТНАЯ 35MM ПРОФИЛЬНАЯ ШИНА, ДЛИНА 830MM, ДЛЯ 900MM ШКАФОВ УПРАВЛЕНИЯ
6ES5710-8MA41 SIMATIC S5, СТАНДАРТНАЯ 35MM ПРОФИЛЬНАЯ ШИНА, ДЛИНА 2M
6ES7193-4JA00-0AA0 SIMATIC DP, ET 200S: ЗАПАСНОЙ ТЕРМИНАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ВНУТРЕННЕЙ ШИНЫ СТАНЦИИ
6ES7792-0AA00-0XA0 SIMATIC PG, ВНЕШНИЙ ПРОГРАММАТОР С USB ИНТЕРФЕЙСОМ, НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ ~115/220В
6ES7833-1FC00-0YX2 SIMATIC S7, F PROGRAMMING TOOL DISTRIBUTED SAFETY, АВТОМАТИЧЕСКИЙ СЕРВИС ОБНОВЛЕНИЙ ДЛЯ СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ В ТЕЧЕНИИ ОДНОГО ГОДА, ТРЕБУЕТСЯ ПОСЛЕДНЯЯ ВЕРСИЯ ПРОГР. ОБЕСПЕЧЕНИЯ
6ES7833-1FC02-0YA5 SIMATIC S7, F СРЕДСТВО РАЗРАБОТКИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ ПОВЫШЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ DISTRIBUTED SAFETY V5.4, ПЛАВАЮЩАЯ ЛИЦЕНЗИЯ ДЛЯ 1 ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОГР. ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПРОГР. ОБЕСП. И ДОКУМЕНТАЦИЯ НА CD, CLASS A, 3 ЯЗЫКА (НЕМ., АНГЛ.,ФРАНЦ.), РАБОТА ПОД STEP7 V5.3 SP3
6ES7833-1FC02-0YE5 SIMATIC S7, F СРЕДСТВО ПРОГРАММИРОВАНИЯ DISTRIBUTED SAFETY V5.4, ПАКЕТ ОБНОВЛЕНИЯ ОТ ВЕРСИИ 5.X ДО ВЕРСИИ 5.4, ПЛАВАЮЩАЯ ЛИЦЕНЗИЯ ДЛЯ 1 ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОГР. ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ПРОГР. ОБЕСП. И ДОКУМЕНТАЦИЯ НА CD, CLASS A, 3 ЯЗЫКА (НЕМ., АНГЛ.,ФРАНЦ.), РАБОТА ПОД STEP7 V5.3 SP3
6ES7953-8LF20-0AA0 SIMATIC S7, МИКРОКАРТА ПАМЯТИ MMC ДЛЯ S7-300/C7/ET 200, 3.3 В NFLASH, 64 КБАЙТ
6ES7953-8LG20-0AA0 SIMATIC S7, MICRO MEMORY CARD FOR S7-300/C7/ET 200, 3.3 V NFLASH, 128 KBYTES
6ES7953-8LJ20-0AA0 SIMATIC S7, МИКРОКАРТА ПАМЯТИ MMC ДЛЯ S7-300/C7/ET 200, 3.3 В NFLASH, 512 КБАЙТ
6ES7953-8LL20-0AA0 SIMATIC S7, МИКРОКАРТА ПАМЯТИ MMC ДЛЯ S7-300/C7/ET 200, 3.3 В NFLASH, 2 МБАЙТ
6ES7953-8LM20-0AA0 SIMATIC S7, МИКРОКАРТА ПАМЯТИ MMC ДЛЯ S7-300/C7/ET 200, 3.3 В NFLASH, 4 МБАЙТ

Комментарии

Пока нет комментариев

Написать комментарий




Корзина пуста

Все бренды:

Festo Norgren Schneider Electric Siemens


Яндекс.Метрика