El número de puntos de referencia de las unidades de ensayo se calculará en función de las características de las unidades de ensayo.

Siemens 6ES7151-1BA02-0AB0 ∙ SIMATIC ET 200S IM 151-1 Alta funcionalidad ∙ PROFIBUS DP Modulo de interfaz, 12 Mbit/s, 244 bytes de entrada y salida, modo isócrono, 63 módulos, 9 pines de sub-D

Resumen general

ElSe trata de un sistema de control de las emisiones de gases de efecto invernadero.es el IM 151-1 High Feature the PROFIBUS DP gateway para el sistema de E/S distribuido SIMATIC ET 200S.

Cada estación ET 200S de una red DP PROFIBUS necesita un módulo de interfaz como cabeza de red: este es el componente que contiene la dirección de la estación PROFIBUS, se comunica con el maestro DP,y transfiere datos de E/S entre los marcos PROFIBUS y los módulos físicos de E/S en el plano trasero de la estación.

La designación "High Feature" distingue a este módulo de la norma IM 151-1.

El HF agrega soporte para el modo isócrono la capacidad de sincronizar la adquisición de datos de la estación ET 200S con el ciclo de bus PROFIBUS DP en una relación de bloqueo de fase.

Esta sincronización se utiliza en aplicaciones de control de máquinas de alta velocidad y control de movimiento donde los datos de los sensores deben capturarse en una fase definida con precisión del ciclo mecánico de la máquina,no sólo en algún punto indefinido dentro del ciclo DP.

El IM 151-1 HF también admite servicios acíclicos DP V1 además del intercambio de E/S cíclico DP V0 estándar. DP V1 enables parameter reading and writing to individual I/O modules from the DP master (or from a DP Class 2 master) without interrupting the cyclic I/O exchange — the basis for online parameter modification, diagnóstico en línea e integración con SIMATIC PDM (Process Device Manager) para la configuración de dispositivos de campo inteligentes.

Especificaciones clave

244 bytes de entrada y salida del presupuesto de datos de PROFIBUS DP

Los fotogramas DP PROFIBUS tienen una carga útil máxima definida por estación: 244 bytes de datos de entrada y 244 bytes de datos de salida.Los 244 bytes del IM 151-1 HF en cada dirección representan la utilización máxima de la capacidad de datos de una sola estación esclavo PROFIBUS DP.

Para las entradas/salidas digitales estándar, 244 bytes de entrada equivalen a 1.952 puntos de entrada digital, mucho más de lo que una sola estación ET 200S de 2 m puede acomodar físicamente.

Para las entradas/salidas analógicas, cada canal ocupa típicamente 2 bytes, por lo que 244 bytes albergan 122 canales de entrada analógicos, más de lo que pueden contener las ranuras de módulos de una sola estación.

En la práctica, el presupuesto de E/S de 244 bytes casi nunca es el factor limitante en el diseño de la estación ET 200S.

Los factores limitantes son el número de módulos de 63 y el ancho de la estación de 2 m, los cuales se alcanzan normalmente antes del límite de volumen de datos.

La especificación de 244 bytes es más importante para las estaciones con muchos módulos analógicos (cada uno contribuye con 2 ¢ 4 bytes por canal),donde el presupuesto de datos debe ser rastreado para confirmar que el espacio de cabeza permanece a medida que crece la estación.

PROFIBUS DP V1 Servicios y diagnósticos acíclicos

El soporte DP V1 del IM 151-1 HF extiende PROFIBUS más allá del simple modelo de E/S cíclico a un marco de gestión de dispositivos más rico:

Acceso al parámetro acíclico (MSAC1 / MSAC2):El DP master puede leer y escribir registros de datos a módulos individuales dentro de la estación ET 200S sin interrumpir el intercambio cíclico de E/S.

Un controlador de proceso puede leer los datos de calibración de un transmisor de presión, modificar la escala de unidad de ingeniería de un módulo de temperatura,o actualizar el umbral de sobrecarga de un motor de arranque en todo el cable PROFIBUS existente durante la producción en vivo.

Diagnóstico ampliado (diagnóstico de la VDP1):Los módulos informan información de diagnóstico detallada a través de registros de datos de diagnóstico estructurados en lugar del diagnóstico estándar DP de 6 bytes limitado.

El IM 151-1 HF envía estos diagnósticos extendidos al maestro DP,que permita al STEP 7 o al HMI del sistema de control mostrar información específica sobre el fallo (en qué canal y en qué módulo hay qué tipo de fallo) en lugar de una indicación genérica de "fallo de estación".

Integración SIMATIC PDM:Dispositivos de campo inteligentes (medidores de caudal, transmisores, valve positioners) connected through ET 200S modules and the IM 151-1 HF can be parameterised and diagnosed using Siemens SIMATIC PDM (Process Device Manager) via the PROFIBUS connection — the same cable that carries the production I/O data also carries device management communication.

Modo isócrono Adquisición de datos sincronizados por máquina

En el funcionamiento estándar de PROFIBUS DP, el ciclo del bus se ejecuta libremente, repitiéndose continuamente en el tiempo del ciclo configurado.pero la relación de fase entre el ciclo PROFIBUS y el ciclo mecánico de la máquina varíaPara la mayoría de las aplicaciones de control de procesos y secuenciación de máquinas, esto es aceptable.

Para la medición de la posición a alta velocidad, el pesaje a alta velocidad y el control coordinado del accionamiento multieje, la relación de fase es importante:una medición de la presión tomada en una fase aleatoria de la carrera de la prensa hidráulica no es equivalente a una tomada en una fase conocida, fase reproducible.

Modo isócrono bloquea el ciclo DP PROFIBUS a una señal de sincronización externa del maestro DP (impulsada por la interrupción de servo del controlador).

Los módulos ET 200S actualizan sus datos en una fase definida en relación con esta sincronización, por lo que cada ciclo de escaneo,los datos captados por los módulos de E/S corresponden exactamente al mismo punto del ciclo mecánico de la máquina.

Esta repetibilidad es la base técnica para una medición de alta precisión y un control multieje coordinado sobre PROFIBUS.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la diferencia entre el estándar IM 151-1 (AA06) y el IM 151-1 de alta característica (BA02)?

La variante estándar (AA) admite únicamente el intercambio cíclico de datos PROFIBUS DP V0, sin modo isócrono o servicios acíclicos DP V1.

La variante High Feature (BA) agrega modo isócrono, acceso a parámetros acíclicos DP V1 y características de diagnóstico extendidas requeridas para aplicaciones relacionadas con el movimiento y gestión avanzada de dispositivos.Para entradas/salidas puramente digitales y analógicas sin requisitos de cronometraje o diagnóstico, la variante estándar es adecuada.

La característica alta se requiere siempre que se necesite sincronización isócrona, modificación de parámetros en línea o integración SIMATIC PDM.

P2: ¿Pueden coexistir el IM 151-1 HF y el IM 151-3 PN en la misma máquina, con algunas estaciones ET 200S en PROFIBUS y otras en PROFINET?

Sí, muchos controladores S7-300 y S7-400 admiten simultáneamente los controladores PROFIBUS DP (integrados o a través de CP) y PROFINET IO.

Cada estación ET 200S utiliza el módulo de interfaz que corresponde a su tipo de red IM 151-1 para las estaciones PROFIBUS e IM 151-3 para las estaciones PROFINET.

La configuración de hardware del controlador en STEP 7 / TIA Portal define qué estaciones pertenecen a qué red, y ambas redes operan independientemente en paralelo.

P3: ¿Cómo se establece la dirección PROFIBUS en el IM 151-1 HF?

La dirección de la estación PROFIBUS se establece a través de un selector de dirección giratorio en la cara del IM 151-1 HF, el selector establece la dirección de la estación de 1 a 125 directamente en el hardware.

La dirección seleccionada debe coincidir con la dirección asignada a este esclavo en la configuración de hardware STEP 7 del maestro DP.

Una discrepancia entre el selector físico y la dirección configurada hace que el LED BF se ilumine (Falla del bus) y la estación se excluye del ciclo del bus DP hasta que se corrija la discrepancia.

P4: ¿Qué es el manejo de opciones y cuándo se necesita?

El manejo de la opción permite que la estación ET 200S funcione con una configuración de módulo diferente a la definida en la configuración de hardware del maestro del DP, por ejemplo,cuando una ranura de módulo se deje intencionalmente vacía o esté ocupada por un módulo RESERVA.

Sin el manejo de opciones, el maestro del DP informa de un error si la configuración física de la estación no coincide exactamente con la configuración configurada.

Con Option Handling habilitado, la estación funciona normalmente incluso cuando los módulos opcionales están ausentes, y el maestro DP acepta la configuración parcial como válida.

Esta característica se utiliza en sistemas de producción flexibles donde el mismo programa de control debe acomodar múltiples variantes de máquina con diferentes combinaciones de módulos de E/S.

P5: El módulo figura como pieza de repuesto. ¿Significa esto que está obsoleto?

Spare part designation (PM400 in Siemens lifecycle terminology) means the product has entered its end-of-active-sales phase — it is no longer standard catalogue stock but remains available through Siemens service channels and industrial distributors to support existing installed systems.

El IM 151-1 HF (6ES7151-1BA02-0AB0) continúa funcionando normalmente en las instalaciones ET 200S PROFIBUS existentes y cuenta con el apoyo del compromiso de Siemens de disponibilidad de repuestos.

Para los nuevos diseños de sistemas, Siemens recomienda el IM 151-3 PN basado en PROFINET como módulo de interfaz de generación actual.el IM 151-1 HF sigue siendo la pieza de repuesto correcta.