Wiedza produktowa: Siemens SIMATIC ET 200SP

Funkcje i montaż SIMATIC ET 200SP

SIMATIC ET 200SP firmy Siemens jest elastycznym i skalowalnym systemem peryferyjnym, który przesyła sygnały procesowe do sterownika wyższego poziomu.

Moduły systemu są złączami męskimi montowanymi na szynach montażowych w szafach sterowniczych i różnią się między sobą w następujący sposób:

• Moduły interfejsu: Łączą się z systemem nadrzędnym i tłumaczą sygnały do komunikacji.
• Adapter do portów: Tworzy fizyczny interfejs między systemem peryferyjnym a systemem nadrzędnym.
• Podstawki do modułów ET 200SP: Zapewniają elektryczne i mechaniczne złącza dla modułów ET 200SP.
• Moduły peryferyjne: Montowane są na modułach bazowych i obsługują zarówno przetwarzanie sygnałów, jak i komunikację danych z interfejsem ET 200SP poprzez magistralę backplane.

Przegląd odpowiednich adapterów do portów

Wszystkie moduły interfejsu PROFINET SIMATIC ET 200SP wymagają adaptera magistrali do nawiązania komunikacji ze sterownikiem lub siecią. Z drugiej strony moduł interfejsu PROFIBUS nie wymaga adaptera. Odpowiedni adapter magistrali wybiera się na podstawie wymaganej odległości transmisji i zastosowanych rodzajów przewodu, które działają w następujący sposób:

• Do 100 m: Zastosowanie kabli miedzianych (np. RJ45, FastConnect, technologia złączy push-pull).
• Do 300 m: Użycie kabli światłowodowych (światłowód).
• Do 3000 m: Połączenie przy użyciu wlókna szklanego.

Praktyczna wskazówka: Dzięki konwerterom mediów można złączyć ze sobą różne rodzaje przewodów, np. przewód RJ45 (miedziany) można zamienić na przewód światłowodowy (światłowód), co umożliwia bezproblemowe połączenie różnych rodzajów przewodów - brak konieczności stosowania dodatkowych switchy.

Podłączanie czujników i elementów wykonawczych do systemu

Do połączenia czujników i elementów wykonawczych wymagane są podstawki do modułów ET 200SP. Są one zatrzaskiwane na szynach montażowych i dociskane do siebie w celu uzyskania ciągłego połączenia elementów na wyspie. Rozróżnia się między nimi:

• Jasne podstawki do modułów ET 200SP: Otwierają one grupę modułów.
• Ciemne podstawki do modułów ET 200SP: Styk zwierny z białymi podstawkami i mostkowanie potencjału.

Moduły elektroniczne są następnie wtykane do modułów ET 200SP. Ważne jest, aby wybrać je tak, aby pasowały do modułu peryferyjnego.

Przegląd dostępnych modułów elektronicznych

Klasy funkcji modułów I/O

Podobnie jak w przypadku modułów interfejsu, moduły elektroniczne również można podzielić na cztery główne klasy:

• Basic (BA): Do podstawowych zastosowań, w tym prostego cyfrowego i analogowego przetwarzania sygnałów.
• Standard (ST): Do standardowych aplikacji automatyki z rozszerzonym zakresem funkcji.
• High Feature (HF): Do wymagających zastosowań z rozszerzonymi funkcjami, zabezpieczeniami (np. przed awarią) i większą mocą obliczeniową.
• High Speed (HS): Dla specyficznych wymagań, takich jak szybkie przetwarzanie danych.

Rozróżnienie modułów w zależności od obszaru zastosowania

W rodzinie SIMATIC ET 200SP dostępnych jest 120 modułów przeznaczonych do różnych obszarów zastosowań. Można je podzielić na następujące kategorie:

• Analogowe i cyfrowe moduły wyjść i wejść: Do przetwarzania sygnałów binarnych i przesyłania danych pomiarowych
• Moduły Ex: Do użytku w obszarach zagrożonych wybuchem (np. przemysł chemiczny i naftowy)
• Moduły Fail-safe: Do funkcji bezpieczeństwa, takich jak monitorowanie kurtyn bezpieczeństwa lub systemów zatrzymania awaryjnego
• Układy rozruchowe: do bezpośredniego i nawrotnego sterowania silnikami.
• Pneumatyka: do bezpośredniego sterowania zaworami, siłownikami i innymi systemami pneumatycznymi.
• Moduły technologiczne (TM): Do specyficznych zastosowań, takich jak liczenie, pozycjonowanie lub ważenie.
• Moduły komunikacyjne (CM): Umożliwiają połączenie z różnymi sieciami i protokołami, takimi jak DALI, CAN lub IO-Link.

Przy okazji: Jeśli nie chcesz łączyć zewnętrznych systemów pneumatycznych, możesz zintegrować terminale zaworów bezpośrednio na wyspie.

Kodowanie kolorami jako pomoc w identyfikacji

Kodowanie kolorami ułatwia identyfikację poszczególnych modułów.

Każdy moduł elektroniczny jest dostarczany z wtyczką kodującą, która służy jako mechanizm ochronny zapobiegający przypadkowemu podłączeniu niekompatybilnych modułów elektronicznych. Po pierwszym włożeniu, wtyczka kodująca pozostaje w podstawce do modułów i zapewnia, że żaden moduł wejść cyfrowych nie zostanie włożony zamiast modułu wyjść analogowych, na przykład w przypadku wymiany części zamiennych.

Rozszerzona elektroniczna wersja wtyczki kodującej jest dostępna dla modułów bezpieczeństwa i iO-Link. Zapewnia to bezpośrednie przechowywanie ważnych informacji w podstawce do modułów. W przypadku modułów bezpieczeństwa adres F jest zapamiętany, dzięki czemu nie trzeba go ponownie przypisywać w przypadku wymiany części. Z kolei w przypadku modułów iO-Link zapisywana jest także parametryzacja, co eliminuje konieczność konfiguracji w przypadku wymiany części zamiennych.

Wtyczki kodujące nie są jedynym sposobem zapobiegania błędom; można również polegać na pomocnych akcesoriach z rodziny SIMATIC ET 200SP, które zapewniają dodatkowe bezpieczeństwo i ułatwiają utrzymanie.

• Wspornik ekranu: Do uziemienia ekranowanych przewodów i ochrony przed zakłóceniami (EMC).
• Kodowanie kolorami: Dodatkowe, elastyczne oznaczenie do indywidualnego przyporządkowania modułów lub połączeń, niezależne od znormalizowanego kodowania kolorami typów modułów.
• Oznaczenie referencyjne: znormalizowana i systematyczna pomoc w identyfikacji modułów i połączeń, ułatwiająca przyporządkowanie w dokumentacji i diagnostyce usterek.
• Symbole etykiet: Do indywidualnego i elastycznego oznaczania modułów lub połączeń, np. w celu wskazania nazw sygnałów lub funkcji.

Moduł rozdzielacza potencjałów PotDis

W systemach automatyki efektywna dystrybucja napiecia zasilania jest kluczowa dla zapewnienia, że żaden komponent nie jest zasilany zbyt mocno lub zbyt słabo. Przyczynia się to do stabilności systemu i minimalizuje ryzyko awarii.

Dzięki modułom rozdzielacza potencjałów PotDis możliwy jest zintegrowany z systemem rozdział napięcia.

Moduł PotDis może być używany na dwa sposoby - z podstawką do modułów zawierającą listwę zaciskową lub z podstawką do modułów i modułem zaślepiającym (pokrywa BU) do opróżniania jednostek bez modułu elektronicznego.

Korzyści dla użytkownika:

• Efektywna dystrybucja: efektywnie rozdziela napięcie 24 V lub (-) na kilka komponentów
• Konwencjonalne połączenie czujników: Czujniki z połączeniem 3-przewodowym mogą być bezproblemowo zintegrowane
• Oszczędność miejsca: Eliminuje potrzebę stosowania zewnętrznych rozdzielaczy
• Elastyczna rozszerzalność: Dodaje dodatkowe punkty zaciskowe do elastycznej rozbudowy systemu do 16 czujników

Moduł komunikacyjny CM lewy

Przyszłościowe systemy wymagają nowoczesnych standardów komunikacyjnych, takich jak IO-Link. IO-Link Master CM 4xIO-Link oferuje łatwy sposób podłączenia urządzeń IO-Link do systemu SIMATIC ET 200SP.

Korzyści:

• Otwarty standard komunikacji: Umożliwia łączenie urządzeń obiektowych za pośrednictwem lewego modułu.
• Proste okablowanie: Połączenie jest szybkie i nieskomplikowane dzięki użyciu nieekranowanych przewodów trójżyłowych w przypadku 4 portów IO-Link.
• Możliwość parametryzowania: Urządzenia mogą być parametryzowane bezpośrednio z programu, nawet podczas pracy. Wstępną parametryzację przeprowadza się wygodnie za pomocą bezpłatnego narzędzia Port Configuration Tool (PCT), niezależnie lub w połączeniu z TIA Portal.
• Wymiana danych: Zapewnia cykliczną i acykliczną wymianę danych w celu wydajnej komunikacji. Dane diagnostyczne mogą być odczytywane i wykorzystywane w celu zapewnienia wysokiej niezawodności systemu.

Do modułu komunikacyjnego

Moduł wejść analogowych SIMATIC AI Energy Meter

W czasach rosnących kosztów energii i rosnących wymagań dotyczących zrównoważonego rozwoju, efektywne wykrywanie i zarządzanie danymi dotyczącymi zużycia energii jest niezbędne. Dzięki licznikowi energii SIMATIC ET 200SP można łatwo i elastycznie monitorować te dane.

Korzyści:

• Metody akwizycji: Obsługuje dwa warianty pomiarowe dla różnych wymagań

  CT (przekładnik prądowy): Do połączenia przekładników prądowych.

  RC (cewka Rogowskiego): Do podłączenia przekładników prądowych lub cewek Rogowskiego.

• Proste zarządzanie: Od 1 do n punktów pomiarowych może być zarządzanych bez dodatkowych adresów IP - wszystko działa pod jedną nazwą urządzenia PROFINET modułu interfejsu ET 200SP.
• Integracja: Możliwość późniejszego podłączenia do wyspy ET 200SP w celu rozszerzenia wyspy o jeden punkt pomiarowy.
• Analiza sieci: Dane energetyczne dostępne w TIA Portal umożliwiają prostą korelację z innymi parametrami, takimi jak stan pracy lub liczba wyprodukowanych jednostek.

Zintegrowany układ rozruchowy e-Starter

Czy potrzebujesz oszczędzającego miejsce i wydajnego rozwiązania do sterowania silnikami? Dzięki zintegrowanym rozwiązaniom napędowym ET 200SP - dostępnych także w wersjach safety - nie jest wymagane dodatkowe miejsce na oddzielne układy rozruchowe - wszystko jest zintegrowane z systemem.

Zalety:

• Kompaktowe: Dostępne moduły układów rozruchowych bezpośrednich i nawrotnych, w tej samej, oszczędzającej miejsce wielkości.
• Mocne: Oferują moc do 5,5 kW (12 A) w 5 regulowanych zakresach mocy, umożliwiając dostosowanie do różnych wymagań silnika.
• Wydajny i niewymagający okablowania montaż: Dzięki wygodnej technologii zacisków wtykowych połączenie jest szybkie i łatwe. Ponadto zintegrowana magistrala zasilająca, zapewniająca prąd do 32 A, eliminuje konieczność prowadzenia oddzielnego okablowania zasilającego.
• Bezpieczeństwo: W połączeniu ze sterownikiem bezpieczeństwa lub wyłącznikiem bezpieczeństwa, wersje safety umożliwiają wyłączenia do Performance Level e (PL e) lub SIL 3.

Do układów rozruchowych

TIA Selection Tool

Dzięki narzędziu TIA Selection Tool można efektywnie zaplanować wykorzystanie całego portfolio automatyki firmy Siemens. Te funkcje charakteryzują to narzędzie w szczególności:

• Oszczędność czasu: Dzięki inteligentnym kreatorom doboru konfiguracja jest nie tylko szybka, ale i niezawodna - wszystkie moduły idealnie do siebie pasują.
• Bezpośredni eksport: wybór urządzeń i konfiguracje mogą być eksportowane bezpośrednio do TIA Portal.
• Prosty i znajomy pulpit nawigacyjny: Przypomina TIA Portal, umożliwiając szybkie rozpoczęcie pracy.
• Elastyczność i łatwość obsługi:

  Lokalnie: Dla maksymalnego przeglądu i konfiguracji metodą "przeciągnij i upuść". Projekty można przechowywać zarówno lokalnie, jak i w chmurze.

  Wersja Cloud: Do pracy w przeglądarce na dotykowych urządzeniach mobilnych. Obsługa jest intuicyjna, a wersja ta jest szczególnie odpowiednia do pracy zespołowej. Projekty można zapisywać bezpośrednio w chmurze.

• Bezpłatne: Potężne narzędzie dostępne bez dodatkowych kosztów.

Narzędzie to można pobrać bezpłatnie tutaj:

Pobierz TIA Selection Tool

PRONETA Basic

Narzędzie PRONETA Basic umożliwia łatwe i wydajne uruchamianie i serwisowanie sieci PROFINET.

Narzędzie to charakteryzuje:

• Łatwość w użyciu: Brak konieczności posiadania specjalistycznej wiedzy z zakresu automatyzacji lub TIA Portal.
• Wszechstronność, dzięki funkcjom takim jak:

  Synchronizacja topologii pomiędzy TIA Portal i PRONETA

  Porównywanie konfiguracji urządzeń w trybie online i offline

  Skanowanie sieci w celu identyfikacji wszystkich urządzeń PROFINET

  Przypisywanie adresów IP i nazw PROFINET

  Testy wejść/wyjść dla czujników i siłowników, nawet przy braku sterownika

  Odczyt danych urządzeń, takich jak numery seryjne i wersje firmware

• Bezpłatnie: Maksymalna funkcjonalność bez dodatkowych kosztów

Narzędzie można pobrać bezpłatnie tutaj po zarejestrowaniu się:

Pobierz PRONETA Basic

SIMATIC ET 200SP jako rozwiązywanie problemów

Diagnostyka błędów dzięki informacyjnym diodom LED

Diagnostyka jest najważniejsza! Dzięki SIMATIC ET 200SP potencjalne usterki mogą być wykrywane i lokalizowane bezpośrednio na szafie sterowniczej - bez użycia programatora (PG) lub laptopa.

Ważne wskaźniki na szafie sterowniczej:

• Diody LED zasilania: Świecą na zielono, gdy wszystkie moduły są prawidłowo zasilone.
• Diody LED kanałów: Świecą się na zielono, gdy kanał jest aktywny lub sygnał jest rozpoznawany na wejściu.
• Diody LED modułów peryferyjnych: W przypadku usterki, dioda LED modułu peryferyjnego i modułu interfejsu świeci się na czerwono.

  Diody LED kanałów (HF i HS): W przypadku modułów o wysokiej funkcjonalności (HF) i wysokiej prędkości (HS), usterkę można zidentyfikować z dokładnością do kanału, co ułatwia diagnostykę. Oprócz diod LED, usterki można z większą dokładnością śledzić w buforze diagnostycznym sterownika PLC, a także wizualizować na interfejsie HMI.

Zarządzanie częściami zamiennymi z SIMATIC ET 200SP: Przygotuj się na każdą ewentualność

Podczas wymiany komponentów ważne jest, aby wziąć pod uwagę klasy wydajności modułów. Moduły w wyższych klasach wydajności(High Feature) mogą zastąpić te w niższych klasach, ale odwrotna sytuacja nie jest możliwa. Poniżej znajdują się dwa przykłady:

• Moduły podstawowe: Uszkodzony moduł podstawowy można zastąpić modułem standardowym lub modułem o wysokiej funkcjonalności (HF).
• Moduły o wysokiej funkcjonalności: Można je jednak tylko innymi modułami High Feature, ponieważ brak jest modułów o wyższej klasie wydajności.

Zalecenie: Jeśli w użyciu jest mieszanka modułów o wysokiej funkcjonalności (HF), podstawowych i standardowych, ułatwia to magazynowanie części zamiennych. Można przechowywać w magazynie tylko moduły o wysokiej funkcjonalności, aby w razie potrzeby można było wymienić wszystkie inne moduły. W ten sposób zawsze jesteś optymalnie zabezpieczony!

Hot swapping: wymiana modułów podczas pracy

Nawet jeśli konieczna jest wymiana modułów, nie trzeba całkowicie przerywać pracy. Hot swapping to funkcja, która umożliwia wymianę modułów podczas pracy bez przełączania całej stacji w tryb zatrzymania. Oznacza to, że można po prostu wymienić wadliwe moduły, podczas gdy reszta systemu - w zależności od procesu - pozostaje w działaniu.