ET200M Simatic DP Bus-Baugruppen Unterbaugruppen 6ES7195-7HB00-0XA0

Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 | SIMATIC ET 200M Busmodul BM 240 — Für zwei 40mm E/A-Module, Hot-Swap-Entnahme/-Einstecken, IP20, 97×92×30mm, 140g

Übersicht

Das Siemens 6ES7195-7HB00-0XA0 ist das BM 240 — ein aktives Busmodul für das dezentrale Peripheriesystem SIMATIC ET 200M.

In einer Standard-ET 200M-Station ohne Busmodule werden die S7-300-Signalmodule direkt auf die DIN-Schienen-Steckplatzreihe der Station montiert, und die Entnahme eines beliebigen Moduls erfordert das Abschalten der gesamten Station. 

Das BM 240 ändert diese Einschränkung grundlegend: Es wird in die Rückwandplatine der Station zwischen benachbarte Module eingefügt, bietet eine Hot-Swap-Buchse für zwei 40mm breite Signalmodule und ermöglicht das physische Entfernen und Wiedereinsetzen dieser Module, ohne die Stromversorgung der Station oder ihre PROFIBUS/PROFINET-Kommunikation zu unterbrechen.

Die Bedeutung dessen ist in Umgebungen mit hoher Verfügbarkeit in Prozessanlagen am deutlichsten.

Eine PROFIBUS ET 200M-Station eines pharmazeutischen Batch-Reaktors kann Heizung, Kühlung, Dosierung und Rühren steuern — jede Funktion über ein eigenes E/A-Modul.

Ohne Busmodule erfordert selbst die routinemäßige Wartung (Überprüfung eines vermuteten fehlerhaften Analog-Eingangsmoduls) das Abschalten der gesamten E/A-Station, was bedeutet, dass der Batch-Reaktor offline genommen werden muss.

Mit installiertem BM 240 kann der Wartungstechniker das verdächtige Modul austauschen, während die Station weiterläuft, der Batch fortgesetzt wird und nur die beiden Kanäle, die mit dem ausgetauschten Modul verbunden sind, eine kurze Unterbrechung erfahren.

Die Angabe der 40mm Breite entspricht dem Standardformat der S7-300-Signalmodule — der gängigsten Modulbreite im ET 200M-System.

Für Signalmodule, die 80mm breit sind, ist das BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0) das entsprechende Busmodul, das ein 80mm oder zwei 40mm Module aufnehmen kann.

Wichtige Spezifikationen

ET 200M Hot-Swap-Architektur — Funktionsweise

Die ET 200M-Station verwendet eine aktive Rückwandplatine, die die 24V-Versorgung und die S7-300 E/A-Bussignale an alle installierten Module verteilt. In einer Standardkonfiguration ohne Busmodule ist diese Rückwandplatine passiv und durchgehend — die Entnahme eines beliebigen Moduls unterbricht den Bus und stört alle nachfolgenden Module.

Das BM 240 führt eine aktive Brücke ein: Es erhält die Rückwandbus-Signale über die Steckplatzpositionen der beiden gehosteten Module aufrecht und verwendet interne Bus-Repeater-Elektronik, die die Buslücke aktiv überbrückt, die beim Entfernen eines Moduls entsteht.

Wenn ein Modul aus seinem BM 240-Steckplatz entfernt wird, erhält die interne Elektronik des Busmoduls die Buskontinuität für alle anderen Module der Station aufrecht.

Der Steckplatz des entfernten Moduls erscheint für das ET 200M-Schnittstellenmodul als "Modul nicht vorhanden", was einen Diagnose-Interrupt an den PROFIBUS/PROFINET-Master auslöst. 

Das OB82-Programm des Masters (Diagnose-Interrupt-Handler) kann reagieren — durch Ersetzen sicherer Ausgangswerte für das fehlende Modul, Generieren eines HMI-Alarms oder Protokollieren des Ereignisses —, während die Station für alle anderen E/A weiterläuft.

Wenn das Ersatzmodul eingesteckt wird, erkennt das BM 240 dessen Anwesenheit und stellt die Rückwandverbindung des Moduls wieder her.

Das Schnittstellenmodul meldet das Wiedereinstecken über einen weiteren OB82-Interrupt, und der normale E/A-Austausch für die Adressen dieses Moduls wird fortgesetzt.

ET 200M in PROFIBUS und PROFINET Systemen

Die ET 200M ist unter den dezentralen Peripheriesystemen von Siemens ungewöhnlich, da sie die gesamte Palette der SIMATIC S7-300-Signalmodule akzeptiert — nicht eine spezielle ET 200-spezifische Modulreihe.

Dasselbe digitale Eingangsmodul (6ES7321-1BH02-0AA0), Analog-Eingangsmodul (6ES7331-7KF02-0AB0) oder Funktionsmodul, das in ein S7-300-Zentralrack gesteckt wird, passt identisch in eine ET 200M-Station über PROFIBUS oder PROFINET.

Diese Gemeinsamkeit bietet einen erheblichen Vorteil bei Engineering und Wartung: Ein Ersatzteilinventar dient sowohl dem Zentralrack als auch allen dezentralen ET 200M-Stationen.

Das BM 240 erweitert diesen Kompatibilitätsvorteil auf Wartungsarbeiten — die von ihm bereitgestellte Hot-Swap-Funktion funktioniert mit jedem 40mm breiten S7-300-Signalmodul ohne Modifikation oder spezielle Konfiguration, da das Modul und die Busschnittstelle Standard-S7-300-Komponenten sind.

Planung einer ET 200M-Station mit Busmodulen

Nicht jede Modulposition in einer ET 200M-Station benötigt ein Busmodul. Busmodule werden typischerweise für E/A-Module spezifiziert, die mit Feldverdrahtung verbunden sind, die Störungen ausgesetzt ist (Analog-Eingangsmodule an Transmittern mit gelegentlichen Kalibrierungsanforderungen, Motorstartermodule, Relaisausgangsmodule mit Kontaktabnutzung) und für Module, die während der Produktion ohne geplante Abschaltung ausgetauscht werden müssen.

Eine ET 200M-Station kann Standard-Direktmontagepositionen und BM 240-Positionen mischen — Module in Direktmontagepositionen können nicht per Hot-Swap ausgetauscht werden, während Module in BM 240-Positionen dies können. Das Stationslayout in STEP 7 oder TIA Portal identifiziert jeden Steckplatz entweder als Direktmontage oder als Busmodul-gehostet, und die E/A-Adressen werden entsprechend zugewiesen.

Das BM 240 selbst belegt 80mm Schienenlänge (installiert) und die beiden gehosteten Module belegen jeweils ihre normale Breite von 40mm — die Gesamtfläche pro BM 240-Paar beträgt 80 + 40 + 40 = 160mm gegenüber 80mm für zwei Direktmontagemodule, eine Breitenstrafe von 80mm, die bei der Berechnung der Schienenlänge der Station berücksichtigt werden muss.

FAQ

F1: Benötigt das BM 240 eine spezielle Konfiguration in STEP 7 oder TIA Portal?

Ja. Jede von einem BM 240 gehostete Modulposition muss in der Hardwarekonfiguration der ET 200M-Station in STEP 7 (HW Config) oder TIA Portal explizit als "Hot-Swap-Steckplatz" definiert werden. Das Konfigurationstool präsentiert dies als eine Eigenschaft des Modulsteckplatzes.

Das Schnittstellenmodul (IM 153-x) muss die Funktion des aktiven Busmoduls unterstützen — nicht alle ET 200M-Schnittstellenmodule unterstützen Hot-Swap. Bestätigen Sie die Kompatibilität des Schnittstellenmoduls, bevor Sie BM 240-Module in einem Stationsdesign spezifizieren.

Nach der Konfiguration generiert das System automatisch Einsteck-/Entnahme-Interrupts und behandelt die OB82-Benachrichtigung für diese Steckplätze.

F2: Welche ET 200M-Schnittstellenmodule sind mit dem BM 240 kompatibel?

Die Hot-Swap-Funktion wird von den Schnittstellenmodulen IM 153-2 (Serie 6ES7153-2BAxx-0XB0) und IM 153-4 PN (6ES7153-4AA01-0XB0) unterstützt.

Das ältere IM 153-1 unterstützt keinen aktiven Busmodulbetrieb. 

Überprüfen Sie immer die spezifische IM 153-Variante und ihre Firmware-Version anhand der BM 240-Kompatibilitätsmatrix im ET 200M-Handbuch (A5E00427077-xx), bevor Sie Busmodule in einem neuen Stationsdesign spezifizieren.

F3: Kann das BM 240 zu einer bestehenden ET 200M-Station hinzugefügt werden, die ursprünglich ohne Busmodule gebaut wurde?

Das Hinzufügen von BM 240-Modulen zu einer bestehenden Station erfordert mechanische Nacharbeiten: Die betroffenen Modulsteckplätze müssen aus der DIN-Schienen-Steckplatzreihe der Station entfernt, das BM 240 an ihrer Stelle installiert und die gehosteten Module in die BM 240-Steckplätze wieder eingesetzt werden.

Die STEP 7-Hardwarekonfiguration der Station muss aktualisiert werden, um die neue Steckplatzanordnung widerzuspiegeln. Diese Änderung wird am besten während einer geplanten Wartungsabschaltung durchgeführt, da die Station abgeschaltet werden muss, um die Modulpositionen mechanisch neu anzuordnen.

F4: Was passiert, wenn ein Modul aus einem BM 240-Steckplatz entfernt wird — läuft der Rest der Station weiter?

Ja. Die interne Busbrücke des BM 240 erhält die Rückwandbuskontinuität für alle anderen Module in der Station aufrecht, wenn ein gehostetes Modul entfernt wird.

Das ET 200M-Schnittstellenmodul meldet die Entfernung über einen Diagnose-Interrupt (OB82 im S7-Programm).

Ausgänge, die mit dem entfernten Modul verbunden sind, gehen in ihren konfigurierten sicheren Zustand über (typischerweise 0V für digitale Ausgänge oder ein parametrierter Fallback-Wert für analoge Ausgänge). 

Alle anderen Module in der Station — sowohl die in Direktmontagepositionen als auch die in anderen BM 240-Steckplätzen — laufen währenddessen normal weiter.

F5: Was ist der Unterschied zwischen dem BM 240 (6ES7195-7HB00-0XA0) und dem BM 480 (6ES7195-7HF00-0XA0)?

Das BM 240 beherbergt zwei 40mm breite Standard-S7-300-Signalmodule und belegt 80mm installierte Schienenlänge.

Das BM 480 beherbergt ein 80mm breites Modul (oder zwei 40mm Module, je nach Konfiguration) und ist die richtige Wahl für 80mm breite ET 200M-spezifische Module wie das SM 331 8AI (6ES7331-7KF02-0AB0 bei 40mm) oder für Funktionsmodule und Kommunikationsprozessoren, die im 80mm-Format vorliegen können. 

Bei der Spezifikation einer Station mit einer Mischung aus 40mm und 80mm Modulen wählen Sie die BM-Variante, die der Breite jedes Moduls an jeder Position entspricht, die Hot-Swap erfordert.