ماژول کنتر 6ES7350-2AH01-0AE0 6ES7 350-2AH01-0AE0 6ES735O-2AHO1-OAEO

Siemens 6ES7350-2AH01-0AE0 | ماژول شمارنده SIMATIC S7-300 FM 350-2 — 8 کانال، 20 کیلوهرتز، انکودر NAMUR / 24 ولت، شمارش / فرکانس / سرعت / دوره / دوزینگ، 8 ورودی دیجیتال + 8 خروجی دیجیتال، 40 پین

مرور کلی

ماژول Siemens 6ES7350-2AH01-0AE0 ماژول تابع شمارنده و اندازه‌گیری هشت کاناله FM 350-2 زیمنس برای سیستم SIMATIC S7-300 است.

در حالی که ورودی‌های شمارنده داخلی با سرعت بالا در پردازنده‌های فشرده S7-300 دو کانال با فرکانس 10 کیلوهرتز را ارائه می‌دهند، FM 350-2 قابلیت را به هشت کانال مستقل با فرکانس 20 کیلوهرتز افزایش می‌دهد که هر کدام قادر به کار در حالت مستقل انتخاب شده خود، پیکربندی مستقل توابع گیت و تخصیص خروجی خود هستند. 

برای ماشین‌هایی که نیاز به نظارت بر چندین انکودر، شمارش محصولات در چندین نقطه اندازه‌گیری، یا اندازه‌گیری سرعت در چندین محور ماشین به طور همزمان دارند، FM 350-2 جایگزین سخت‌افزار شمارنده هوشمند جداگانه می‌شود که در غیر این صورت مورد نیاز بود.

هشت کانال کاملاً در پردازنده خود FM 350-2 کار می‌کنند — مستقل از چرخه اسکن CPU S7-300. یک سیگنال انکودر با فرکانس 20 کیلوهرتز در 50 میکروثانیه یک پالس کامل را تکمیل می‌کند؛ هیچ چرخه اسکن PLC که با سرعت 10 میلی‌ثانیه اجرا می‌شود، نمی‌تواند به طور قابل اعتماد هر پالس را در این نرخ با استفاده از پردازش ورودی دیجیتال معمولی ثبت کند.

شمارنده‌های سخت‌افزاری FM 350-2 هر پالس را بدون توجه به بار کاری فعلی CPU ثبت می‌کنند و مقدار شمارش شده، فرکانس اندازه‌گیری شده یا سرعت محاسبه شده در حافظه بافر ماژول برای خواندن توسط CPU در اسکن بعدی در دسترس است — دقیق تا آخرین پالس.

پنج حالت عملیاتی — شمارش، اندازه‌گیری فرکانس، اندازه‌گیری سرعت، اندازه‌گیری مدت زمان دوره، و دوزینگ — FM 350-2 را به یک موتور اندازه‌گیری چند منظوره در رک S7-300 تبدیل می‌کند.

حالت هر کانال به طور مستقل تنظیم می‌شود، بنابراین یک FM 350-2 واحد می‌تواند به طور همزمان یک کانال را به عنوان شمارنده طول برای تسمه نقاله، کانال دیگر را به عنوان فرکانس‌سنج برای سنسور جریان، و دو کانال دیگر را به عنوان مانیتور سرعت برای محورهای مختلف ماشین اجرا کند — همه از یک ماژول.

مشخصات کلیدی

پنج حالت عملیاتی توضیح داده شده

شمارشاساسی‌ترین حالت است. شمارنده پالس‌ها را از ورودی انکودر جمع می‌کند و مقدار شمارنده 32 بیتی را در هر لبه پالس افزایش یا کاهش می‌دهد. ورودی‌های گیت (سیگنال‌های خارجی یا دستورات نرم‌افزاری) زمان فعال بودن شمارش را کنترل می‌کنند.

در پایان یک بازه شمارش یا زمانی که یک مقدار از پیش تعیین شده به دست می‌آید، خروجی پیکربندی شده فعال می‌شود — راه‌اندازی یک گیت، یک رله، یا یک هشدار در ماشین. انواع شمارش پیوسته، تکی و دوره‌ای نیازهای مختلف برنامه را پوشش می‌دهند.

اندازه‌گیری فرکانسپالس‌ها را در یک زمان گیت تعریف شده می‌شمارد و فرکانس را بر حسب هرتز گزارش می‌دهد. زمان گیت قابل تنظیم است — زمان‌های گیت طولانی‌تر دقت بهتری در فرکانس‌های پایین و زمان‌های گیت کوتاه‌تر پاسخ سریع‌تر در فرکانس‌های بالا را ارائه می‌دهند.

یک سنسور جریان که 100 پالس در لیتر در نرخ جریان 5 لیتر در دقیقه تولید می‌کند، 500 پالس در دقیقه (8.33 هرتز) تولید می‌کند؛ FM 350-2 این را اندازه‌گیری می‌کند و مقدار فرکانس را برای محاسبه نرخ جریان در برنامه CPU فراهم می‌کند.

اندازه‌گیری سرعتاندازه‌گیری فرکانس را با تبدیل فرکانس پالس به مقدار سرعت با استفاده از وضوح انکودر پیکربندی شده (پالس در دور) گسترش می‌دهد. CPU رجیستر سرعت را در بافر داده FM 350-2 می‌خواند و یک مقدار مستقیم RPM یا سرعت محیطی برای نمایش، ثبت یا کنترل حلقه بسته دارد.

اندازه‌گیری مدت زمان دورهزمان بین پالس‌های متوالی انکودر را اندازه‌گیری می‌کند و اندازه‌گیری معکوس فرکانس را ارائه می‌دهد که در سرعت‌های پایین دقیق‌تر از شمارش مستقیم فرکانس است.

در سرعت‌های بسیار پایین — که در آن یک گیت شمارش یک ثانیه‌ای ممکن است فقط چند پالس را ثبت کند و در نتیجه وضوح فرکانس ضعیفی داشته باشد — اندازه‌گیری دوره بین پالس‌ها دقت بسیار بالاتری را ارائه می‌دهد.

حالت دوزینگمشخصه کاربردی‌ترین FM 350-2 است. ماژول پالس‌ها را از یک فلومتر می‌شمارد، مجموع تجمعی را منتقل می‌کند و هنگامی که یک تعداد کل برنامه‌ریزی شده (دوز) به دست می‌آید، خروجی را فعال می‌کند.

خروجی مستقیماً شیر توزیع، سلونوئید یا پمپ را کنترل می‌کند — بدون عبور از چرخه اسکن PLC.

این دوزینگ مستقیم سخت‌افزاری از تأخیر خواندن شمارش در برنامه PLC و نوشتن خروجی در اسکن بعدی جلوگیری می‌کند، که در کاربردهای دوزینگ با سرعت بالا که چند میلی‌ثانیه تأخیر نشان‌دهنده خطای حجمی قابل توجهی است، حیاتی است.

رابط NAMUR — اتصال سنسور ایمنی ذاتی

رابط ورودی FM 350-2 سنسورهای NAMUR را می‌پذیرد — یک رابط دو سیمه تعریف شده در IEC 60947-5-6، که به طور گسترده برای سنسورهای مجاورت در تأسیسات مناطق خطرناک استفاده می‌شود.

سنسورهای NAMUR توسط دستگاه میدانی (نه خود سنسور) تغذیه می‌شوند و مصرف جریان خود را برای نمایش دو حالت منطقی تغییر می‌دهند: تقریباً 1 میلی‌آمپر برای حالت غیرفعال و تقریباً 8 میلی‌آمپر برای حالت فعال.

رابط NAMUR در FM 350-2 این تغییر جریان را ارزیابی می‌کند و امکان اتصال سنسورهای نصب شده در مناطق خطرناک منطقه 1 یا 2 را در صورت استفاده با موانع ایمنی ذاتی سازگار با NAMUR (موانع زنر یا ایزولاتورهای گالوانیکی) بین سنسور و ماژول فراهم می‌کند.

این امر FM 350-2 را برای اندازه‌گیری سرعت و شمارش در کارخانه‌های فرآیند شیمیایی و پالایشگاه‌ها که در آن‌ها ماشین‌آلات دوار در مناطق خطرناک نیاز به نظارت بر سرعت دارند، مناسب می‌سازد.

سوئیچ‌های مجاورت استاندارد 24 ولت DC و انکودرها نیز می‌توانند به ورودی‌های FM 350-2 متصل شوند و در حالت انکودر 24 ولت کار کنند که سیگنال‌های دیجیتال استاندارد نوع PNP را به جای سیگنال‌های جریان NAMUR می‌پذیرد.

خروجی‌های وقفه سخت‌افزاری — کنترل مستقیم ماشین

هشت خروجی دیجیتال FM 350-2 با فرکانس سوئیچینگ تا 500 هرتز کار می‌کنند و می‌توانند بر اساس رسیدن شمارنده به یک مقدار مقایسه قابل برنامه‌ریزی، بدون دخالت CPU فعال شوند. این قابلیت خروجی وقفه سخت‌افزاری کلید عملیات دوزینگ و عملیات فعال شده با مقایسه است که در آن زمان چرخه مهم است.

در یک پیکربندی مقایسه، CPU یک مقدار شمارش هدف را از طریق ارتباط K-Bus به رجیستر مقایسه FM 350-2 می‌نویسد.

همانطور که شمارنده پالس‌ها را جمع می‌کند، FM 350-2 به طور داخلی مجموع در حال اجرا را با هدف مقایسه می‌کند. هنگامی که آنها مطابقت دارند، FM 350-2 مستقیماً خروجی مربوطه را فعال می‌کند — بدون دخالت چرخه اسکن PLC.

زمان واکنش خروجی توسط سخت‌افزار تعیین می‌شود: معمولاً در محدوده میکروثانیه برای منطق مقایسه و درایور خروجی، به جای زمان چرخه اسکن PLC در محدوده میلی‌ثانیه که اگر CPU مجبور به خواندن شمارش، مقایسه آن در برنامه و نوشتن خروجی در اسکن بعدی باشد، اعمال می‌شود.

سوالات متداول

س1: آیا FM 350-2 به کانکتور جلویی یا کابل انکودر خاصی نیاز دارد، یا اینها لوازم جانبی استاندارد S7-300 هستند؟

FM 350-2 از کانکتور جلویی استاندارد 40 پین S7-300 (6ES7392-1AM00-0AA0 برای کنتاکت‌های پیچی، یا 6ES7392-1BM01-0AA0 برای کنتاکت‌های فنری) استفاده می‌کند — همان کانکتوری که توسط سایر ماژول‌های سیگنال 40 پین S7-300 استفاده می‌شود. این به طور جداگانه سفارش داده می‌شود و با ماژول همراه نیست.

برای سیم‌کشی انکودر، کابل استاندارد شیلددار زوج تابیده مناسب است؛ هیچ کابل اختصاصی یا کانکتور انکودر تخصصی مورد نیاز نیست.

سیم‌کشی طبق جدول تخصیص ترمینال FM 350-2 در مستندات پیکربندی به ترمینال‌های کانکتور جلویی 40 پین متصل می‌شود.

س2: آیا FM 350-2 را می‌توان در رک توسعه S7-300 متصل از طریق IM 361 نصب کرد، یا باید در رک مرکزی باشد؟

FM 350-2 یک ماژول تابع (FM) است که از طریق K-Bus با CPU ارتباط برقرار می‌کند. K-Bus به رک‌های توسعه متصل از طریق جفت IM 360/361 مسیریابی می‌شود، اما نه از طریق جفت ساده‌تر IM 365.

بنابراین: FM 350-2 را می‌توان در رک‌های توسعه متصل با ماژول‌های رابط IM 361 (K-Bus موجود) نصب کرد، اما نمی‌تواند به درستی در رک‌های توسعه متصل از طریق IM 365 (بدون K-Bus) کار کند.

این یکی از محدودیت‌های خاص برنامه است که تعیین می‌کند آیا جفت IM 365 یا IM 360/361 برای یک پیکربندی چند رک S7-300 مناسب است یا خیر.

س3: چه نرم‌افزار پیکربندی همراه FM 350-2 است و آیا با TIA Portal سازگار است؟

6ES7350-2AH01-0AE0 شامل یک بسته پیکربندی بر روی CD-ROM است — این کتابخانه بلوک تابع STEP 7 و ابزار پیکربندی مخصوص FM 350-2 است که با STEP 7 Classic (v5.x) استفاده می‌شود.

پشتیبانی TIA Portal برای FM 350-2 از طریق STEP 7 در TIA Portal (هنگام استفاده از TIA Portal همراه با بسته STEP 7 Professional) یا از طریق ابزار پیکربندی TIA Portal FM 350-2 که از Siemens Industry Online Support در دسترس است، موجود است. 

برای سیستم‌هایی که در حال حاضر در STEP 7 Classic مهندسی شده‌اند، CD-ROM همراه تمام ابزارهای پیکربندی لازم را فراهم می‌کند؛ برای کاربران TIA Portal، بسته سازگار با TIA Portal باید تأیید و از زیمنس تهیه شود.

س4: آیا می‌توان از کانال‌های FM 350-2 به طور همزمان در حالت‌های عملیاتی مختلف استفاده کرد؟

بله. هر یک از هشت کانال به طور مستقل قابل پیکربندی است. در داخل یک ماژول FM 350-2 واحد، کانال‌ها می‌توانند به طور همزمان در حالت‌های مختلف کار کنند — به عنوان مثال، کانال‌های 1-4 در حالت شمارش پیوسته برای نظارت بر کمیت تولید، کانال‌های 5-6 در حالت اندازه‌گیری سرعت برای نظارت بر سرعت موتور، و کانال‌های 7-8 در حالت دوزینگ برای کنترل توزیع.

پیکربندی در طول راه‌اندازی از طریق ابزار پیکربندی تنظیم شده و به ماژول دانلود می‌شود.

برنامه CPU داده‌ها را به طور مستقل از هر کانال می‌خواند و به ساختارهای بلوک داده مناسب برای حالت عملیاتی هر کانال دسترسی پیدا می‌کند.

س5: اگر CPU S7-300 به حالت STOP برود، چه اتفاقی برای مقادیر شمارنده FM 350-2 می‌افتد؟

هنگامی که CPU S7-300 به STOP منتقل می‌شود، سخت‌افزار شمارنده FM 350-2 به کار خود ادامه می‌دهد — شمارنده‌ها به کار خود ادامه می‌دهند و پالس‌ها را از انکودرهای متصل جمع می‌کنند.

ارتباط CPU با FM 350-2 از طریق K-Bus در حالت STOP متوقف می‌شود، بنابراین CPU نمی‌تواند مقادیر شمارنده به‌روز شده را بخواند یا نقاط تنظیم جدید را در طول دوره STOP بنویسد. 

با این حال، خود FM 350-2 و شمارنده‌های سخت‌افزاری آن تغذیه و فعال باقی می‌مانند. هنگامی که CPU به RUN باز می‌گردد، ارتباط K-Bus از سر گرفته می‌شود و CPU می‌تواند مقادیر شمارنده فعلی را بخواند که شمارش‌های انباشته شده در طول فاصله STOP را منعکس می‌کند.

این رفتار برای کاربردهای دوزینگ و شمارش که در آن مواد ممکن است در طول یک توقف کوتاه CPU به حرکت خود در ماشین ادامه دهند، مهم است — داده‌های شمارش از بین نمی‌روند.