ET 200SP HA 带有冗余接口模块、标准模块、防爆模块和 D-SUB 接线端子。
通过冗余 PROFINET 连接实现紧凑额设计、灵活的连接和高系统可用性:SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统**满足过程工业的要求。新设计允许每个站多有 56 个 I/O 模块。仅 22.5mm 宽的模块上可具有多 32 个通道,大限度节省了控制柜内的空间。
冗余 PROFINET 连接允许使用铜缆或光缆,经由两个独立网络连接高可用性控制器。使用各种可用的模块(如数字量和模拟量 I/O)以及 NAMUR、HART 和其它协议,可以逐步将系统扩展。所有 24燰 标准信号都通过相同类型的端子排进行连接,从而实现控制柜的高度标准化。
SIMATIC ET 200SP HA 适合在控制柜中使用以及用于高达 Zone 2 的危险区域。所有部件都具有 -40 到 +70°C 宽温度范围并带保形涂层,可直接在现场安装。
可用性
PROFINET 接口上的冗余(S2 或 R1)
具有集成 I/O 冗余的端子排
在运行过程中热插拔
可在运行过程中执行站扩展
易于使用
带*性接线的紧凑型模块
一个端子排用于所有 24 V 标准信号
采用弹簧型端子的免工具连接系统
紧凑型设计
结构紧凑,每个站多 56 个 I/O 模块
一个 22.5 mm 宽的模块上多有 32 个通道
系统集成的电源总线
无缝在 SIMATIC PCS 7 中的集成
PROFINET IO 通信标准
采用 SIMATIC PCS 7 设计的 ET 200SP HA
SIMATIC ET 200SP HA 的**特点是安装和组装十分简单方便。由于新的端子布局和推入式连接技术,*工具即可接线。由于机械部件和电子部件相互分离,可不使用 I/O 模块而对站进行预接线,因此控制柜的配置为灵活。空模块可插在集成式端子排中并可随时方便地换。由于可在运行过程中进行站的扩展,在装置灵活性和可用性方面具有附加优点。
除了通过 PROFINET 接口冗余操作 SIMATIC ET 200SP HA 站之外,还可以冗余操作 I/O 模块。这是通过用于实现集成式 I/O 冗余的端子排实现的,非常经济有效且节省了大量空间。通过采用标准化端子排的新设计,只需一次操作即可简单完成冗余接线。
SIMATIC ET 200SP HA 分布式 I/O 系统由以下组件组成:
装配导轨
在控制柜中安装 ET 200SP HA 站需要使用安装导轨。接口模块的 IM 载体模块、I/O 模块的载体模块以及服务模块安装到安装导轨上。
接口模块的 IM 载体模块
提供了两种 IM 载体模块:
用于 1 个接口模块的 IM 单载体模块,用于单一连接到 PROFINET
用于 2 个接口模块的 IM 冗余载体模块,用于冗余连接到 PROFINET
IM 155‑6 PN 接口模块和总线适配器
接口模块 PROFINET 实现 ET 200SP HA 站与 SIMATIC PCS 7 自动化系统(控制器)之间的通信。单独部件形式的总线适配器允许任意选择连接技术:
BA 2×RJ45:2 个用于连接带标准 RJ45 连接器的总线电缆的电气接口
BA 2×FC:用于直接连接 FastConnect 总线电缆的 2 个电气接口
BA 2×LC:2 个光纤端口,用于光纤电缆
I/O 模块的载体模块和端子排
I/O 模块的插槽是通过连接载体模块和端子排而产生的。载体模块提供各模块的电气和机械连接;端子排包含用于连接传感器、执行器和其它装置的过程端子。
提供了两种载体模块,一个模块带 2 个插槽,一个模块带 8 个插槽,用于安装 I/O 模块。
可用端子排的选择决定了以下特性:
负载电压电源的类型
形成潜在组
所需的 I/O 模块的类型
I/O 模块的冗余配置
I/O 模块
提供了带 8 或 16 个数字量通道(DI、DQ)和 8 或 16 个模拟量通道(AI、AQ)的模块作为 I/O 模块。也可提供一个继电器模块 (RQ) 和一个通用模拟量/数字量模块 (AI-DI/DQ)。
具有高 24燰燚C 信号电压的所有 I/O 模块也可以冗余使用。
如果不需要在插槽中插入 I/O 模块,或者插槽需要保留用于以后的扩展,则可以安装插槽盖。可以在插槽盖的插入代表已规划的 I/O 模块的标签条。
服务模块和电源总线盖
服务模块和电源总线盖让 ET 200SP HA 站的配置变得完整。电源总线盖为电源总线触点提供保护。
一体式 I/O 模块
22.5 mm 宽的模块上多有 32 个通道
每站大 56 个模块
非常适合现场的应用
安装在直至危险 2 区中
宽温度范围 -40 到 +70 °C
具有符合 NAMUR 建议 NE21 的高抗干扰性
所有部件上带保护涂层
可在大 4000 米的海报高度上使用
支持的模块类型范围较广
16×AI、8×AO HART,16×DI,16×DO etc。
标准 I/O 端子排
适用于所有 24 V 信号 AI、AO、DI、DO
SIMATIC ET 200SP HA,基本冗余配置
如有必要,可通过冗余配置来提高 ET 200SP HA 分布式 I/O 的可用性。可实现许多不同配置(各种冗余配置也可以组合):
介质冗余
带 1 个接口模块的 ET 200SP HA 站连接到环型拓扑中的自动化站。该环网中的至少一个设备承担冗余管理器角色;其它设备为冗余客户机。该自动化站组态为 MRP 管理器。
如果环型拓扑终端,那么该系统中的 ET 200SP HA 站仍保持可用。
运行期间,可以执行以下功能之一:
连接和移除 ET 200SP HA 站
换 PROFINET 电缆
系统冗余
ET 200SP HA 站与冗余自动化系统相连。冗余使用的所有部件都连续运行。如果一个冗余伙伴出现故障,则通过转移主站角色或选择不同的通信路径来保持该功能。
如果一个 CPU 或一根 PROFINET 电缆出现故障,那么 ET 200SP HA 站仍在 PROFINET IO 系统中保持可用。
运行期间,可以执行以下功能之一:
连接和移除 ET 200SP HA 站
换 PROFINET 电缆
换 CPU
I/O 冗余
若要配置 I/O 冗余,需要将两个同类型的 I/O 模块并排插在一个用于实现冗余配置的端子排中(宽度:45 mm).该端子排将两个模块的过程信号连接到一个公共过程端子。优点是:
由于构成信号的互连已集成在系统中,接线工作量比连接分开的 I/O 模块要少。
模块级别的传感器和执行器冗余信号处理提高了系统可用性。
如果一个 I/O 模块或者两个 I/O 模块之一的一个通道出现故障,会有以下情况:
系统中无错误的输入保持可用。
系统中无错误的输出继续受控制。
无错误运行中的一个模块对中的一个 I/O 模块可执行以下功能之一:
固件新
换模块
1)、可靠性高,抗干扰能力强。工业生产一般对控制设备的可靠性要求很高,并且要有很强的抗干扰能力。PLC能在恶劣的环境中可靠的工作,平均无故障时间达到数万小时以上,已被公认为可靠的工业控制设备之一。
PLC本身具有较强的自诊断功能,保证硬件核心设备(CPU、存储器、I/O总线等)在正常情况下执行用户程序,一旦出现故障则立即给出出错信号,停止用户程序的执行,切断所有输出信号,等待修复。PLC的主要模块均采用大规模和大规模集成电路,I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路。在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有精确的考虑,在硬件上采用隔离,屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施,在软件上采用数字滤波等措施。与继电器系统和通用计算机相比,PLC能适应工业现场环境要求。
2) 硬件配套齐全,使用方便,适应性强
PLC是通过执行程序实现控制的。当控制要求发生改变时,只要修改程序即可,大限度地缩短了工艺新所需要的时间。PLC的产品已标准化、系列化、模块化,而且PLC及配套产品的模块品种多,用户可以灵活方便地进行系统配置组合成各种不同规模、不同功能的控制系统。在PLC控制系统中,只需在PLC的端子上接入相应的输入/输出信号线即可,不需要进行大量且复杂的硬接线,并且PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
3)、编程直观、易学易会
PLC提供了多种编程语言,其中梯形图使用普遍。PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯,因此PLC程序的编制采用梯形图的简单指令形式。梯形图与继电原理图相似,这种编程语言形象直观,易学易懂,不需要专门的计算机知识和语言,现场工程技术人员可在短时间内学会使用。用户在购买PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和进行简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
4)、系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便
PLC用软件取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大为减少。同时PLC的用户程序大部分可以在实验室进行模拟调试,模拟调试好后再将PLC控制系统安装到生产现场,进行联机调试,既安全,又快捷方便。
PLC的故障率很低,并且有完善的自诊断和显示功能。当发生故障时,可以根据PLC的状态指示灯显示或编程器提供的信息迅速查找到故障原因,排除故障。
5)、体积小,能耗低
由于PLC采用了半导体集成电路,其体积小,重量轻,结构紧凑、功耗低、便于安装,是机电一体化的理想控制器。对于复杂的控制系统,采用PLC后,一般可将开关柜的体积缩小到原来的1/10~1/2。