Modules de bus Simatic DP ET200M 6ES7195-7HB00-0XA0

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 | SIMATIC ET 200M Module de bus BM 240 — Pour deux modules E/S de 40 mm, retrait/insertion à chaud, IP20, 97×92×30 mm, 140 g

Présentation

Le Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 est le BM 240 — un module de bus actif pour le système d'E/S distribuées SIMATIC ET 200M.

Dans une station ET 200M standard sans modules de bus, les modules de signal S7-300 sont montés directement sur la rangée de connecteurs de bus du profilé DIN de la station, et le retrait de l'un d'entre eux nécessite la mise hors tension de toute la station. 

Le BM 240 modifie fondamentalement cette contrainte : il s'insère dans le fond de panier de la station entre les modules adjacents, fournit une prise à chaud pour deux modules de signal de 40 mm de large, et permet à ces modules d'être physiquement retirés et réinsérés sans interrompre l'alimentation de la station ou sa communication PROFIBUS/PROFINET.

L'importance de ceci est la plus évidente dans les environnements d'usines de traitement à haute disponibilité.

Une station PROFIBUS ET 200M d'un réacteur de traitement pharmaceutique par lots peut contrôler le chauffage, le refroidissement, le dosage et l'agitation — chaque fonction via son propre module d'E/S.

Sans modules de bus, même une maintenance de routine (vérification d'un module d'entrée analogique suspecté défectueux) nécessite l'arrêt de toute la station d'E/S, ce qui signifie la mise hors ligne du réacteur de traitement par lots.

Avec le BM 240 installé, le technicien de maintenance peut échanger le module suspecté pendant que la station continue de fonctionner, le lot continue, et seuls les deux canaux connectés au module échangé subissent une brève interruption.

La spécification de largeur de 40 mm correspond au format standard du module de signal S7-300 — la largeur de module la plus courante dans le système ET 200M.

Pour les modules de signal de 80 mm de large, le BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) est le module de bus équivalent pouvant accueillir un module de 80 mm ou deux modules de 40 mm.

Spécifications clés

Architecture à chaud ET 200M — Comment ça marche

La station ET 200M utilise un bus de fond de panier actif qui distribue l'alimentation 24V et les signaux du bus d'E/S S7-300 à tous les modules installés. Dans une configuration standard sans modules de bus, ce fond de panier est passif et continu — le retrait de tout module interrompt le bus et perturbe tous les modules suivants.

Le BM 240 introduit un pont actif : il maintient les signaux du bus de fond de panier à travers les positions de prise des deux modules hébergés, en utilisant une électronique de répéteur de bus interne qui relie activement le pont de bus créé lorsqu'un module est retiré.

Lorsqu'un module est retiré de sa prise BM 240, l'électronique interne du module de bus maintient la continuité du bus pour tous les autres modules de la station.

L'emplacement du module retiré apparaît comme "module absent" pour le module d'interface ET 200M, qui génère une interruption de diagnostic vers le maître PROFIBUS/PROFINET. 

Le programme OB82 du maître (gestionnaire d'interruptions de diagnostic) peut répondre — en substituant des valeurs de sortie sûres pour le module absent, en générant une alarme IHM, ou en enregistrant l'événement — pendant que la station continue de fonctionner pour toutes les autres E/S.

Lorsque le module de remplacement est inséré, le BM 240 détecte sa présence et rétablit la connexion du fond de panier du module.

Le module d'interface signale la réinsertion par une autre interruption OB82, et l'échange d'E/S normal pour les adresses de ce module reprend.

ET 200M dans les systèmes PROFIBUS et PROFINET

L'ET 200M est inhabituel parmi les systèmes d'E/S distribuées de Siemens car il accepte toute la gamme de modules de signal SIMATIC S7-300 — pas une gamme de modules dédiés aux ET 200.

Le même module d'entrée numérique (6ES7321-1BH02-0AA0), module d'entrée analogique (6ES7331-7KF02-0AB0), ou module de fonction qui se branche sur un rack central S7-300 se branche de manière identique sur une station ET 200M sur PROFIBUS ou PROFINET.

Cette communauté offre un avantage significatif en ingénierie et en maintenance : un seul inventaire de modules de rechange dessert à la fois le rack central et toutes les stations ET 200M distribuées.

Le BM 240 étend cet avantage de compatibilité aux opérations de maintenance — la capacité à chaud qu'il offre fonctionne avec n'importe quel module de signal S7-300 de 40 mm de large sans modification ni configuration spéciale, car le module et l'interface de bus sont des composants S7-300 standard.

Planification d'une station ET 200M avec modules de bus

Toutes les positions de modules d'une station ET 200M n'ont pas besoin d'un module de bus. Les modules de bus sont généralement spécifiés pour les modules d'E/S qui se connectent au câblage de terrain sujet aux défauts (modules d'entrée analogique sur transmetteurs avec besoins de calibration occasionnels, modules de démarrage moteur, modules de sortie relais avec usure des contacts), et pour les modules qui peuvent nécessiter un remplacement pendant la production sans arrêt planifié.

Une station ET 200M peut mélanger des positions de montage direct standard et des positions BM 240 — les modules dans les positions de montage direct ne peuvent pas être échangés à chaud, tandis que les modules dans les positions BM 240 le peuvent. La disposition de la station dans STEP 7 ou TIA Portal identifie chaque slot comme étant soit de montage direct, soit hébergé par un module de bus, et les adresses d'E/S sont attribuées en conséquence.

Le BM 240 lui-même occupe 80 mm de longueur de rail de montage (installé) et les deux modules hébergés occupent chacun leurs 40 mm normaux — l'empreinte totale par paire BM 240 est de 80 + 40 + 40 = 160 mm contre 80 mm pour deux modules de montage direct, une pénalité de largeur de 80 mm qui doit être prise en compte dans le calcul de la longueur du rail de la station.

FAQ

Q1 : Le BM 240 nécessite-t-il une configuration spéciale dans STEP 7 ou TIA Portal ?

Oui. Chaque position de module hébergée par un BM 240 doit être explicitement définie comme un "slot à chaud" dans la configuration matérielle de la station ET 200M dans STEP 7 (HW Config) ou TIA Portal. L'outil de configuration présente cela comme une propriété du slot du module.

Le module d'interface (IM 153-x) doit prendre en charge la fonction de module de bus actif — tous les modules d'interface ET 200M ne prennent pas en charge le fonctionnement à chaud. Confirmez la compatibilité du module d'interface avant de spécifier des modules BM 240 dans une conception de station.

Une fois configuré, le système génère automatiquement des interruptions d'insertion/retrait et gère la notification OB82 pour ces slots.

Q2 : Quels modules d'interface ET 200M sont compatibles avec le BM 240 ?

La fonction à chaud est prise en charge par les modules d'interface IM 153-2 (série 6ES7153-2BAxx-0XB0) et IM 153-4 PN (6ES7153-4AA01-0XB0).

L'ancien IM 153-1 ne prend pas en charge le fonctionnement du module de bus actif. 

Vérifiez toujours la variante spécifique de l'IM 153 et sa version de firmware par rapport à la matrice de compatibilité BM 240 dans le manuel ET 200M (A5E00427077-xx) avant de spécifier des modules de bus dans une nouvelle conception de station.

Q3 : Le BM 240 peut-il être ajouté à une station ET 200M existante qui a été initialement construite sans modules de bus ?

L'ajout de modules BM 240 à une station existante nécessite des modifications mécaniques : les slots de modules concernés doivent être retirés de la rangée de connecteurs de bus du profilé DIN de la station, le BM 240 installé à leur place, et les modules hébergés réinstallés dans les prises BM 240.

La configuration matérielle STEP 7 de la station doit être mise à jour pour refléter le nouvel arrangement des slots. Cette modification est mieux effectuée lors d'un arrêt de maintenance planifié, car la station doit être mise hors tension pour réorganiser mécaniquement les positions des modules.

Q4 : Que se passe-t-il lorsqu'un module est retiré d'un slot BM 240 — le reste de la station continue-t-il de fonctionner ?

Oui. Le pont de bus interne du BM 240 maintient la continuité du bus de fond de panier pour tous les autres modules de la station lorsqu'un module hébergé est retiré.

Le module d'interface ET 200M signale le retrait via une interruption de diagnostic (OB82 dans le programme S7).

Les sorties connectées au module retiré reviennent à leur état sûr configuré (généralement 0V pour les sorties numériques, ou une valeur de repli paramétrée pour les sorties analogiques). 

Tous les autres modules de la station — qu'ils soient dans des positions de montage direct ou dans d'autres slots BM 240 — continuent de fonctionner normalement pendant tout ce temps.

Q5 : Quelle est la différence entre le BM 240 (6ES7195-7HB00-0XA0) et le BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) ?

Le BM 240 héberge deux modules de signal S7-300 standard de 40 mm de large et occupe 80 mm de longueur de rail installée.

Le BM 480 héberge un module de 80 mm de large (ou deux modules de 40 mm, selon la configuration) et est le choix correct pour les modules spécifiques ET 200M de 80 mm de large tels que le SM 331 8AI (6ES7331-7KF02-0AB0 à 40 mm) ou pour les modules de fonction et les processeurs de communication qui peuvent être au format 80 mm. 

Lors de la spécification d'une station avec un mélange de modules de 40 mm et de 80 mm, sélectionnez la variante BM correspondant à la largeur de chaque module à chaque position nécessitant un fonctionnement à chaud.