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| 원래 장소 | 독일 |
| 브랜드 이름 | SIMENS |
| 인증 | CE RoHS |
| 모델 번호 | 6ES7151-3AA23-0AB0 |
Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0 | SIMATIC ET 200S IM 151-3 PN ST — PROFINET 인터페이스 모듈, 100 Mbit/s, 2×RJ45, IRT 250μs, 공유 장치, 미디어 이중화, 63개 모듈
Siemens 6ES7151-3AA23-0AB0은 ET 200S 분산 I/O 스테이션을 PROFINET IO 장치로 변환하는 IM 151-3 PN ST — PROFINET IO 인터페이스 모듈입니다.
ET 200S 아키텍처에서 인터페이스 모듈은 스테이션의 네트워크 게이트웨이 역할을 합니다. 시운전 중에 PROFINET IO 컨트롤러가 할당한 장치 이름과 IP 주소를 보유하고, 컨트롤러와 연결된 모든 전자 모듈 간의 주기적인 데이터 교환을 관리하며, PROFINET 데이터 프레임을 스테이션의 I/O 모듈이 읽고 쓰는 ET 200S 백플레인 버스 형식으로 변환합니다.
"ST"(Standard) 표시는 이 모듈을 "HF"(High Feature) 변형과 구별합니다. ST 버전은 IRT 기능(등시성 실시간)을 갖춘 PROFINET 통신을 지원하며, 이는 250μs만큼 짧은 업데이트 시간으로 결정론적이고 지터 없는 데이터 교환을 가능하게 합니다.
이를 통해 IM 151-3 PN ST는 PROFINET IO 업데이트 주기가 기계의 기계적 주기와 긴밀하게 동기화되어야 하는 모션 제어 및 고속 기계 애플리케이션 영역에 확고하게 자리 잡게 됩니다.
통합된 2포트 스위치는 PROFINET 라인 토폴로지를 현장에서 실용적으로 만드는 요소입니다.
패널 스위치에서 각 ET 200S 스테이션으로 별도의 케이블을 실행하는 대신, 네트워크 케이블은 한 스테이션의 RJ45 포트에서 다음 스테이션으로 데이지 체인 방식으로 연결됩니다. IM 151-3 PN ST 내부의 스위치는 각 스테이션에 외부 스위치가 필요 없이 업스트림에서 다운스트림으로 네트워크 트래픽을 통과시킵니다.
20개 스테이션으로 구성된 생산 라인은 단일 PROFINET 케이블 경로로 실행될 수 있으며, 각 스테이션은 다음 스테이션에 연결됩니다.
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| PROFINET 포트 | 2 × RJ45 (통합 스위치) |
| 전송 속도 | 100 Mbit/s |
| 최소 IRT 업데이트 시간 | 250μs |
| 최대 모듈 수 | 63 |
| 최대 스테이션 폭 | 2m |
| 공급 전압 | 24VDC (20.4–28.8V) |
| 공급 전류 | ~200mA |
| 전력 손실 | ~3.3W |
| 치수 (가로×세로×깊이) | 60×75×119.5mm |
| 무게 | ~150g |
| 작동 온도 | 0–60°C |
| 상태 | 단종 / 예비 |
PROFINET은 표준 TCP/IP, RT(실시간), IRT(등시성 실시간)의 세 가지 통신 클래스를 제공합니다.
IM 151-3 PN ST는 IRT — 가장 높은 클래스를 지원하며, I/O 업데이트 주기가 외부 이벤트(일반적으로 모션 컨트롤러의 보간 주기 또는 기계의 기계적 주기 시간)에 정확하게 동기화되어야 하는 애플리케이션을 위해 예약되어 있습니다.
IRT 작동 시, PROFINET 송신 주기 내의 예약된 대역폭은 IRT 데이터에 독점적으로 할당됩니다.
이 예약된 대역폭은 다른 네트워크 트래픽의 간섭으로부터 보호됩니다. 심지어 무거운 백그라운드 통신도 IRT 데이터 전송을 지연시키거나 방해할 수 없습니다.
그 결과, PROFINET 기반 모션 제어, 조정된 다축 드라이브 및 고속 검사 시스템에 필요한 밀리초가 아닌 마이크로초 단위의 지터를 갖춘 보장되고 결정론적인 업데이트 시간이 제공됩니다.
IM 151-3 PN ST의 250μs 최소 업데이트 시간은 이 모듈로 달성할 수 있는 가장 짧은 IRT 주기입니다.
더 빠른 업데이트 시간은 HF(High Feature) 변형이 필요합니다.
공유 장치는 하나의 IM 151-3 PN ST 스테이션을 두 개의 별도 PROFINET IO 컨트롤러가 동시에 액세스할 수 있도록 하는 PROFINET 기능입니다.
각 컨트롤러는 스테이션 모듈의 자체 하위 집합을 할당받습니다. 예를 들어, 컨트롤러 A는 모듈 1-4를 읽고 쓰고, 컨트롤러 B는 모듈 5-8을 읽고 씁니다. 각 컨트롤러는 자체 하위 집합만 보고, IM 151-3 PN ST는 데이터 파티셔닝을 투명하게 관리합니다.
이 기능은 안전 컨트롤러와 표준 컨트롤러가 동일한 분산 I/O 하드웨어를 공유하는 기계 아키텍처에서 사용됩니다. 안전 컨트롤러는 페일-세이프 I/O 모듈에 액세스하고, 표준 컨트롤러는 표준 I/O 모듈에 액세스하며, 둘 다 단일 ET 200S 스테이션 내에서 작동합니다.
이는 안전 I/O를 위한 두 번째 물리적으로 분리된 ET 200S 스테이션의 필요성을 제거하여 하드웨어 비용과 패널 공간을 절약합니다.
참고: 공유 장치는 IRT "고유연성" 옵션과 함께 사용할 수 없습니다.
IM 151-3 PN ST는 PROFINET 미디어 이중화 프로토콜(MRP)을 지원하며, 이를 통해 ET 200S 스테이션이 링 토폴로지 PROFINET 네트워크에 참여할 수 있습니다. 링 구성에서 네트워크 케이블은 모든 장치를 통해 폐쇄 루프를 형성하며, 전용 미디어 이중화 관리자(일반적으로 S7-300 또는 S7-400 CPU)가 링 무결성을 모니터링합니다.
케이블 세그먼트가 끊어지면 MRP는 표준 200ms 전환 시간 내에 대체 경로를 통해 트래픽을 라우팅하도록 링을 재구성하여 라인 토폴로지가 나타내는 단일 실패 지점을 제거합니다.
지게차를 사용하는 기계 작업 환경, 진동에 노출되는 케이블 트레이 또는 날씨 노출이 있는 실외 설치와 같이 네트워크 케이블 손상이 현실적인 위험인 생산 환경의 경우, 링 토폴로지를 통한 미디어 이중화는 네트워크 오류로 인한 기계 가동 중단 가능성을 크게 줄입니다.
Q1: IM 151-3 PN ST와 IM 151-3 PN HF의 차이점은 무엇입니까?
ST(Standard) 버전은 250μs의 최소 업데이트 시간을 지원합니다. HF(High Feature) 버전은 최소 IRT 주기를 125μs로 줄이고, F 모듈의 직접 통합을 위한 PROFIsafe 페일-세이프 통신 프로파일을 포함한 추가 기능을 지원합니다.
애플리케이션에 250μs 미만의 IRT 주기 또는 인터페이스 모듈을 통한 직접 PROFIsafe 지원이 필요하지 않은 경우, ST가 올바르고 더 비용 효율적인 선택입니다.
Q2: IM 151-3 PN ST는 기존 ET 200S 스테이션에서 이전 PROFIBUS IM 151-1을 대체할 수 있습니까?
물리적인 ET 200S 스테이션 하드웨어(터미널 모듈, 전자 모듈)는 PN 및 DP 인터페이스 모듈 모두와 호환됩니다.
IM 151-1(PROFIBUS)을 IM 151-3(PROFINET)으로 교체하려면 컨트롤러의 하드웨어 구성에서 스테이션의 네트워크 연결을 PROFIBUS에서 PROFINET으로 재구성하고, 새 IM에 PROFINET 장치 이름을 할당하고, PROFINET 컨트롤러의 프로젝트에 ET 200S 스테이션이 PROFINET 네트워크 구성에 포함되어 있는지 확인해야 합니다.
전자 모듈 및 필드 배선은 변경되지 않습니다.
Q3: IM 151-3 PN ST에 장치 이름은 어떻게 할당됩니까?
PROFINET IO 컨트롤러는 시운전 중에 장치 이름을 할당합니다. Siemens의 토폴로지 감지(LLDP 데이터를 통해)를 사용한 자동 할당 또는 STEP 7 / TIA Portal "장치 이름 할당" 기능을 통한 수동 할당입니다.
할당되면 이름은 컨트롤러 프로젝트와 IM 151-3 PN ST 자체에 저장됩니다(SIMATIC Micro Memory Card가 있는 경우 백업됨).
우선 시작 기능은 장치 이름을 유지하여 완전한 재검색 시퀀스가 필요 없이 전원 사이클링 후 스테이션이 더 빠르게 통신을 설정할 수 있도록 합니다.
Q4: 스테이션은 63개의 모듈을 지원합니다. ET 200S에는 이를 제한하는 백플레인 버스 전류 예산이 있습니까?
예. ET 200S 스테이션의 전력 예산은 설치된 전원 모듈(PM-E, PM-D 유형)에 의해 결정되며, 각 전자 모듈은 정격 공급 전압에서 백플레인 버스로부터 전류를 끌어옵니다.
실제로 설치할 수 있는 모듈 수는 다음으로 제한됩니다. (a) 설치된 전원 모듈에서 사용 가능한 총 백플레인 전류, (b) 최대 2m 스테이션 폭, (c) 63개 모듈 최대.
실제 구성은 백플레인 전류 예산 또는 스테이션 폭 제한에 도달하기 전에 63개 모듈에 도달하는 경우는 드뭅니다. 스테이션 설계에는 모든 설치된 모듈 전류 정격에 대한 백플레인 전류 예산 계산이 포함되어야 합니다.
Q5: IM 151-3 PN ST는 작동 중에 ET 200S 전자 모듈의 핫스왑을 지원합니까?
예. ET 200S 시스템의 핵심 설계 기능 중 하나는 스테이션이 전원이 켜져 있고 통신 중일 때 전자 모듈을 제거하고 삽입할 수 있다는 것입니다. 이는 터미널 모듈(유지됨)과 전자 모듈(교체 가능)의 두 부분으로 구성된 아키텍처에 의해 가능합니다.
IM 151-3 PN ST는 모듈 변경이 발생할 때 PROFINET IO 컨트롤러에 알리는 삽입/제거 모듈 인터럽트를 생성합니다.
컨트롤러의 사용자 프로그램은 이러한 인터럽트에 응답하여 제어된 응답을 구현할 수 있습니다. 예를 들어, 모듈이 없는 동안 안전한 기본 출력 값을 대체합니다.
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