SIMATIC Dezentrale Peripherie Produktinformation zur Betriebsanleitung ET 200iSP (A5E ) 01/2010
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- Sven Böhme
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1 SIMATIC Dezentrale Peripherie Produktinformation zur Betriebsanleitung ET 200iSP (A5E ) 01/2010 Produktinformation Einleitung Diese Produktinformation beschreibt Ergänzungen und Korrekturen zur Betriebsanleitung Dezentrales Peripheriegerät ET 200iSP (A5E ), Ausgabe 01/2010. Kapitel A.3.3: Reaktionszeiten bei ET 200iSP Berechnung der Reaktionszeit der ET 200iSP Nachfolgende Formel ermöglicht eine angenäherte Berechnung der ET 200iSP-Reaktionszeit mit der IM 152: Reaktionszeit [ms] = g + 0,065 ms x b Erläuterung der Parameter: g: Grundwert der IM 152 nach Betriebsart b: Summe aller Ein- und Ausgangs-Bytes der Elektronikmodule Für den Grundwert der IM 152 gilt folgende Zuordnung: Betriebsart Grundwert (g) * Kein Redundanzbetrieb IM 152 1,5 ms Redundanzbetrieb IM ms * Die angegebenen Grundwerte gelten nur für den zyklischen Datenaustausch. Azyklische Aktivitäten (z. B. Diagnosealarme) werden nicht berücksichtigt. Für die Ermittlung aller Ein- und Ausgangsbytes (E/A-Bytes) und als Vorlage zur Berechnung gilt folgende Tabelle: Elektronikmodule Anzahl E/A-Bytes* x Anzahl Module Summe E/A-Bytes 8 DI NAMUR mit Digitaleingängen 3 x = 8 DI NAMUR mit Zähleingängen 7 x = 4 DO / 2 DO Relay 2 x = 4 AI / 4 AO ohne HART 8 x = 4 AI / 4 AO mit HART 28 (max.) x = WATCHDOG 2 x = Summe aller E/A-Bytes (b) = * ist nur ein Teilspektrum, die Ein- und Ausgangsbytes jedes Elektronikmoduls müssen addiert werden. Beispiel für die Berechnung der Reaktionszeit ET 200iSP mit folgendem Aufbau: IM 152 (Kein Redundanzbetrieb) 3 x 8 DI NAMUR mit Digitaleingängen 3 x 4 DO 1 x WATCHDOG Grundwert = 1,5 ms Summe aller E/A-Bytes = 17 Reaktionszeit [ms] = 1,5 ms + 0,065 ms x 17 = 1,6575 ms Siemens P2011 A5E , 02/2011 1
2 Kapitel 12.2: Digitales Elektronikmodul 4 DO Bestellnummer Typ Bestellnummer 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H" 6ES7132-7RD01-0AB0 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H" 6ES7132-7RD11-0AB0 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H" 6ES7132-7RD22-0AB0 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" 6ES7132-7GD30-0AB0 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "L" 6ES7132-7GD00-0AB0 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "L" 6ES7132-7GD10-0AB0 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "L" 6ES7132-7GD21-0AB0 Eigenschaften 3 Varianten SHUT DOWN "H"-Ausgabemodule 4 Varianten SHUT DOWN "L"-Ausgabemodule je Modul 4 Ausgänge Lastnennspannung DC 25,5V/23,1V/17,4V Ausgänge geeignet für EX i Magnetventile, Gleichstromrelais und Aktoren Auf die Terminalmodule TM-IM/EM 60S/ TM-IM/EM 60C, TM-EM/EM 60S/ TM-EM/EM 60C montierbar Zur Leistungserhöhung können Sie zwei Digitalausgänge der Elektronikmodule 4 DO DC17,4V/27mA oder 4 DO DC 17,4V/40mA für einen Aktor parallelschalten. Diese Leistungserhöhung ist nur am gleichen Modul und zwischen folgenden Kanälen erlaubt: Kanal 0 und Kanal 1: Brücke von Klemme 1 nach 5; DO-Anschluss an Klemme 3 Kanal 2 und Kanal 3: Brücke von Klemme 9 nach 13; DO-Anschluss an Klemme 11 An dem Eingang Aktorabschaltung müssen Sie ein eigensicheres Abschaltsignal anschließen. Dieses ermöglicht das gleichzeitige Abschalten aller Ausgänge des Elektronikmoduls. Diese Funktion hat keinen Einfluss auf das Prozessabbild der Ausgänge (PAA). SHUT DOWN "H"-Ausgabemodule: Abschaltung über High aktives, eigensicheres Schaltsignal. SHUT DOWN "L"-Ausgabemodule: Abschaltung über Low aktives, eigensicheres Schaltsignal. ACHTUNG Beachten Sie, dass SHUT DOWN "H"-Ausgabemodule und SHUT DOWN "L"-Ausgabemodule getrennte Schaltsignalverbindungen benötigen. Elektronikmodul 4DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" Funktionelle Stromaufnahme: 380 ma (Siehe Betriebsanleitung Dezentrale Peripherie ET 200iSP Kap. 3.6) Ziehen-/ Steckenalarm SKF-Kennung: 79C3H (Siehe Betriebsanleitung Dezentrale Peripherie ET 200iSP Kap ) 2 A5E , 02/2011
3 Kompatibilität zwischen Vorgänger- und Nachfolgemodulen des 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H/L" Ersatz der Vorgängermodule durch die Nachfolgemodule: 6ES7132-7RD21-0AB0/ 6ES7132-7GD20-0AB0 durch 6ES7132-7RD22-0AB0/ 6ES7132-7GD21-0AB0 Der Knickpunkt der Vorgängermodule beträgt 11,0V / 40mA und der Knickpunkt der Nachfolgemodule 10,7V / 40mA. Sicherheitstechnisch bestehen keine Einschränkungen. Der Stromwert I0 hat sich von 132mA (Vorgänger) auf 118mA (Nachfolger) verringert. Ersatz der Nachfolgemodule durch die Vorgängermodule: 6ES7132-7RD22-0AB0/ 6ES7132-7GD21-0AB0 durch 6ES7132-7RD21-0AB0/ 6ES7132-7GD20-0AB0 Der Stromwert I0 der Nachfolgemodule hat sich gegenüber der Vorgängermodule verringert: Nachfolgemodule I0 = 118mA und Vorgängermodule I0 = 132mA. Damit ist sicherheitstechnisch der Ersatz der Nachfolgemodule durch die Vorgängermodule nicht uneingeschränkt möglich: Bei einem Ersatz ist zu prüfen, ob der Stromwert II des angeschlossenen Aktors nicht überschritten wird. Wenn Sie ein projektiertes Nachfolgemodul durch ein Vorgängermodul ersetzen, dann ist eine Umprojektierung erforderlich. Hinweis In beiden Fällen (Ersatz des Vorgängermoduls durch das Nachfolgemodul/ Ersatz des Nachfolgemoduls durch das Vorgängermodul) müssen Sie nach dem Ziehen des Elektronikmoduls das Kodierelement aus dem Terminalmodul entfernen und beim Stecken des Ersatzmoduls das zugehörige Kodierelement montieren. Weitere Informationen zu den Elektronikmodulen 4DO (siehe Betriebsanleitung Dezentrale Peripherie ET 200iSP) LEDs: Kap. 6.6 Diagnose: Kap. 6.8 Parameter: Kap Anschlussbelegung der Aktoren Tabelle 1 Anschlussbelegung der Aktoren Anschlussbelegung und Ansicht Bemerkungen Aktor Anschlüsse: Kanal 0: Klemmen 1 und 2 Kanal 1: Klemmen 5 und 6 Kanal 2: Klemmen 9 und 10 Kanal 3: Klemmen 13 und 14 DO: Digitale Ausgänge M: Masse A5E , 02/2011 3
4 Anschlussbelegung bei Leistungserhöhung (nur bei 4 DO DC17,4V/27mA "H"/"L", 4 DO DC17,4V/40mA "H"/"L") Tabelle 2 Anschlussbelegung bei Leistungserhöhung Anschlussbelegung und Ansicht Bemerkungen Leistungserhöhung: Parallelschaltung Kanal 0 und Kanal 1: Brücke von 1 nach 5; Aktor an 2 und 3 Parallelschaltung Kanal 2 und Kanal 3: Brücke von 9 nach 13; Aktor an 10 und 11 DO: Digitale Ausgänge M: Masse ACHTUNG Beachten Sie beim Parallelverdrahten des Aktorabschaltsignales über die Klemmen 4/8 und 12/16, dass dieses beim Ziehen eines 4DO-Modules unterbrochen wird. Ist "Hot Swapping" bei aktivierter Aktorabschaltung vorgesehen, sind die Module einzeln direkt mit der Signalquelle zu verbinden. Anschlussbelegung bei Aktorabschaltung Tabelle 3 Anschlussbelegung bei Aktorabschaltung Anschlussbelegung und Ansicht Bemerkungen Aktorabschaltung aller Ausgänge Kanal 0 bis Kanal 3: Klemme 4/8: High aktives (eigensicheres) oder Low aktives Signal (Siehe Bild "Aktorabschaltung über eigensicheres Abschaltsignal bei SHUT DOWN "H"- Ausgabemodulen") Klemme 12/16: Masse DO: Digitale Ausgänge M: Masse SI+: Signaleingang für Aktorabschaltung SIM: Masse 4 A5E , 02/2011
5 Prinzipschaltbild Bild 1 Prinzipschaltbild des 4 DO A5E , 02/2011 5
6 Technische Daten Technische Daten Maße und Gewicht Abmessungen B x H x T (mm) 30 x 129 x 136,5 Gewicht Baugruppenspezifische Daten Anzahl der Ausgänge 4 Leitungslänge ungeschirmt geschirmt Zulassungen ca. 255g max. 500m max. 500m C US Spannungen, Ströme, Potenziale Potenzialtrennung zwischen den Kanälen und Rückwandbus ja zwischen den Kanälen nein zwischen den Kanälen und Lastspannung (Powerbus) ja zwischen den Kanälen und Eingang Aktorabschaltung ja Zulässige Potenzialdifferenz zwischen verschiedenen Stromkreisen DC 60V, AC 30V Stromaufnahme aus Lastspannung (Powerbus) 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" max. 400mA 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" max. 340mA 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" max. 300mA 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" max. 400mA Verlustleistung des Moduls 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" 2,8W 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" 2,5W 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" 2,1W 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" 2,8W 6 A5E , 02/2011
7 Statusanzeige Ausgänge Alarme Prozessalarm Diagnosealarm Diagnosefunktionen Sammelfehleranzeige Diagnoseinformation auslesbar Überwachung auf Technische Daten Status, Alarme, Diagnosen grüne LED pro Kanal nein ja, parametrierbar rote LED "SF" Kurzschluss R < 80Ω (ein Ausgang) R < 40Ω(Ausgänge parallelgeschaltet) Drahtbruch R 1 > 10kΩ I < 100µA Sicherheitstechnische Daten des Abschaltsignals Siehe EG-Baumusterprüfbescheinigung KEMA 04ATEX1249 Höchstwerte für eigensicheres Schaltsignal SO: Ui 28V Ii nicht relevant Pi 1,2W Ci 3nF Li 0mH Daten zur Auswahl eines Aktors Leerlaufspannung UAO 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" min. 25,5V 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" min. 23,1V 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" min. 17,4V 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" min. 17,4V Innenwiderstand Ri 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" 260Ω 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" 275Ω 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" 150Ω 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" 167Ω Kurveneckpunkte E für 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" Spannung UE min. 19,8V Strom IE min. 22mA (ein Ausgang) Kurveneckpunkte E für 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" Spannung UE min. 17,1V Strom IE min. 20mA (ein Ausgang) Kurveneckpunkte E für 4 DO DC17,4/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" Spannung UE min. 13,2V Strom IE min. 27mA (ein Ausgang) min. 54mA (Ausgänge parallel geschaltet) Kurveneckpunkte E für 4 DO DC17,4/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" Spannung UE min. 10,7V Strom IE min. 40mA (ein Ausgang) min. 80mA (Ausgänge parallel geschaltet) ja A5E , 02/2011 7
8 Ausgangsverzögerung (bei ohmscher Last) Technische Daten bei "0" nach "1" 2ms bei "1" nach "0" 1,5ms Parallelschalten von 2 Ausgängen ja 2 Schaltfrequenz nein bei ohmscher Last 100Hz bei induktiver Last 2Hz Kurzschlussschutz des Ausgangs ja Reststrom des Ausgangs max. 25µA Daten zur Auswahl eines Gebers für die Sicherheitsbarriere 3 Mindestschaltspannung 10,5V Mindestschaltstrom 2mA 1 R=Lastwiderstand+ Leitungswiderstand 2 nur bei 4 DO DC17,4V/27mA oder 4 DO DC 17,4V/40mA möglich 3 Als Eingang ist ein unbeschalteter Kontakt erforderlich Ausgangskennlinie 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" Tabelle 4 Ausgangskennlinie 4 DO DC25,5V/22mA SHUT DOWN "L" ein Ausgang 8 A5E , 02/2011
9 Ausgangskennlinie 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" Tabelle 5 Ausgangskennlinie 4 DO DC23,1V/20mA SHUT DOWN "H"/ "L" ein Ausgang Ausgangskennlinie 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" Tabelle 6 Ausgangskennlinie 4 DO DC17,4V/27mA SHUT DOWN "H"/ "L" ein Ausgang zwei Ausgänge parallel geschaltet A5E , 02/2011 9
10 Ausgangskennlinie 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" Tabelle 7 Ausgangskennlinie 4 DO DC17,4V/40mA SHUT DOWN "H"/ "L" ein Ausgang zwei Ausgänge parallel geschaltet 10 A5E , 02/2011
11 Aktorabschaltung mit einem eigensicheren Abschaltsignal (Sicherheitsbarriere) Über ein eigensicheres Abschaltsignal können Sie ein oder mehrere Digitale Ausgabemodule abschalten. Dazu legen Sie die Spannung der Sicherheitsbarriere an die Klemmen 4/8 (+) und 12/16 (-) des Digitalen Ausgabemoduls. In Abhängigkeit vom maximalen Ausgangsstrom an der Sicherheitsbarriere können Sie auch mehrere, parallel geschaltete Digitale Ausgabemodule abschalten (Siehe folgendes Bild). Beachten Sie dabei den Strom Imax = 8 ma je Digitales Ausgabemodul. SHUT DOWN "H"-Ausgabemodule: Falls kein eigensicheres Abschaltsignal anliegt, dann arbeitet das Digitale Ausgabemodul mit normaler Funktionalität. Bild 2 Aktorabschaltung über eigensicheres Abschaltsignal bei SHUT DOWN "H"-Ausgabemodulen A5E , 02/
12 SHUT DOWN "L"-Ausgabemodule: Falls kein eigensicheres Abschaltsignal verwenden, dann müssen Sie bei den SHUT DOWN "L"-Ausgabemodulen den Parameter "Abschaltsignal deaktivieren" freigeben. Bild 3 Aktorabschaltung über eigensicheres Abschaltsignal bei SHUT DOWN "L"-Ausgabemodulen Hinweis Den Parameter "Abschaltsignal deaktivieren" können Sie in HW-Konfig nur bei den DO-Modulen mit einem "*" hinter der Bestellnummer 6ES7... nutzen. 12 A5E , 02/2011
13 Aktorenabschaltung mit 11 V-Versorgung aus dem WATCHDOG-Modul Das WATCHDOG-Modul kann bis zu 16 Digitale Ausgabemodule mit je 2 ma Stromaufnahme über einen eigensicheren Kontakt K1 (z. B. Relais der Kategorie 2G für den Einbau in den explosionsgefährdeten Bereich Zone 1) versorgen. Dazu verbinden Sie die Anschlüsse des eigensicheren Kontakts mit der Klemme Pi am WATCHDOG-Modul und de Klemmen 4/8 (+) des Digitalen Ausgabemoduls. Bild 4 Aktorabschaltung mit 11 V-Versorgung aus dem WATCHDOG-Modul ACHTUNG Es sind nur Sicherheitsbarrieren mit Potenzialausgleich PA erlaubt! Verbinden Sie die Sicherheitsbarriere und das (letzte) mit dem Schaltsignal angesteuerte Digitale Ausgabemodul sicher mit dem Potenzialausgleich PA. Durch diese Beschaltung sind auch alle Massen der Ausgänge mit dem Potenzialausgleich PA verbunden. A5E , 02/
14 Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG A5E , 02/2011
GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
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