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Siemens 6ES7360-3AA01-0AA0 | SIMATIC S7-300 IM 360 — Zentraler Rack-Schnittstellenmodul, K-Bus, Verbindet bis zu 3 Erweiterungsracks, 350mA, 40×125×120mm, 225g

Übersicht

Das Siemens 6ES7360-3AA01-0AA0 ist das IM 360 — das zentrale Rack-Schnittstellenmodul, das eine Multi-Rack-S7-300-Konfiguration initiiert.

Allein ist es die sendende Hälfte eines Paares — es nimmt den S7-300-Backplane-Bus von der CPU und dem Netzteil des zentralen Racks und erweitert ihn über das Verbindungskabel zu bis zu drei Erweiterungsracks. 

Jedes Erweiterungsrack empfängt diesen erweiterten Bus über sein eigenes IM 361 Empfangsmodul, und das kombinierte Ergebnis ist ein S7-300-System, das sich über mehrere physische Racks als eine einzige, kohärente SPS-Station aus Sicht der CPU erstreckt.

Wenn die Automatisierungsaufgabe einer Maschine mehr E/A oder mehr Spezialfunktionsmodulkapazität erfordert, als ein S7-300-Rack bieten kann, beginnt die Erweiterung mit dem IM 360.

Es wird im Modulsteckplatz des zentralen Racks installiert — typischerweise der Steckplatz unmittelbar rechts von der CPU, wobei Signal- und Funktionsmodule die restlichen Steckplätze belegen — und stellt die Datenverbindung nach außen her.

Aus Sicht des Programmierers in STEP 7 erscheinen die Module in allen angeschlossenen Erweiterungsracks in der Hardwarekonfiguration neben den Modulen des zentralen Racks, mit aufeinanderfolgenden Adressen im selben E/A-Adressraum. Die physische Trennung über mehrere Racks hinweg ist für das Benutzerprogramm transparent.

Wichtige Spezifikationen

Was "Sendemodul" in der S7-300-Architektur bedeutet

Im S7-300 Multi-Rack-Schnittstellenpaar haben IM 360 und IM 361 definierte Rollen, die nicht umgekehrt oder ersetzt werden können.

Das IM 360 ist speziell für das zentrale Rack konzipiert — es leitet die Backplane-Bus-Erweiterung ein und treibt das Verbindungskabel zum ersten Erweiterungsrack an. 

Das IM 361 ist für Erweiterungsracks konzipiert — es empfängt den Bus vom IM 360 (oder von einem vorherigen IM 361 in einer Daisy-Chain) und stellt ihn den Modulen des lokalen Erweiterungsracks zur Verfügung.

Der Versuch, ein IM 360 in einem Erweiterungsrack oder ein IM 361 im zentralen Rack zu installieren, funktioniert nicht — die Hardwarekonfiguration in STEP 7 erzwingt die korrekte Modulplatzierung, und physische Steckverbindungsunterschiede verhindern falsche Kabelverbindungen.

Das IM 360 und das IM 361 sind komplementäre Komponenten eines Systems, nicht austauschbar.

Der Backplane-Stromausgang des IM 360 von 350mA ist deutlich niedriger als die 0,8A des IM 361, da das zentrale Rack bereits über ein eigenes Netzteilmodul (PS 307) verfügt, das die Hauptstromversorgung liefert — der 350mA Backplane-Beitrag des IM 360 ergänzt die Leistung des PS.

Die Erweiterungsracks, die sich auf das IM 361 als primäre Backplane-Stromquelle verlassen (kombiniert mit dem in jedem Erweiterungsrack installierten PS 307), benötigen den höheren 0,8A Ausgang des IM 361.

Das IM 360/361 System im Kontext

Das IM 360 und seine zugehörigen IM 361 Einheiten sind der Mechanismus für die leistungsfähigsten S7-300 Multi-Rack-Konfigurationen — diejenigen, die nicht nur zusätzliche E/A benötigen, sondern auch die Fähigkeit, Funktionsmodule, Positioniersteuerungen und Kommunikationsprozessoren über mehrere physische Schränke zu verteilen.

Betrachten Sie eine große Druckmaschine mit vier mechanischen Abschnitten, die sich jeweils in einem eigenen Schrank mehrere Meter voneinander entfernt befinden, wobei jeder Abschnitt seine eigenen Bewegungssteuerungsanforderungen (von FM 351 Positionierermodulen gehandhabt), seine eigene große E/A-Anzahl (von Signalmodulen gehandhabt) und seine eigene Sicherheitsverriegelung aufweist.

Das IM 360 im S7-300-Rack des Hauptschranks erweitert den Backplane-Bus auf drei Satellitenschränke, die jeweils über ein IM 361 und ihre lokalen Module verfügen.

Die vier FM 351 Module in den Satellitenschränken kommunizieren direkt mit der CPU über den K-Bus, der durch die IM 360 und IM 361 Kette läuft — und bieten koordinierte Mehrachsen-Bewegungssteuerung von einer einzigen S7-300 CPU, ohne dass separate Kommunikationsprotokolle zwischen dem Hauptschrank und den Satelliten erforderlich sind.

Dies ist die Konfiguration, die das IM 365 (mit seiner einfacheren, K-Bus-freien Architektur) nicht unterstützen kann.

Das IM 360/361 Paar ist die Antwort der S7-300 auf komplexe, verteilte, multifunktionale Maschinensteuerungen.

STEP 7 Konfiguration und Adresszuweisung

In der Hardwarekonfiguration von STEP 7 (HW Config) erscheint das IM 360 als Komponente in Rack 0 der S7-300 Station. Die Erweiterungsracks (mit ihren IM 361 Modulen) erscheinen als Racks 1, 2 und 3 in derselben Stationskonfiguration.

In Erweiterungsracks installierte Module erhalten E/A-Adressen im selben Adressraum wie die Module des zentralen Racks — es gibt keinen funktionalen Unterschied darin, wie das Benutzerprogramm der CPU auf einen digitalen Eingang in Rack 0 oder einen in Rack 3 zugreift. 

Die E/A-Zuweisung und die Rack-Konfiguration werden in HW Config definiert, und STEP 7 generiert automatisch die korrekte Adresszuordnung.

Beim Herunterladen der Hardwarekonfiguration überträgt STEP 7 die Rack- und Steckplatzzuweisungen an die CPU, die dann alle Racks scannt und überprüft, ob die physisch installierten Module mit den konfigurierten übereinstimmen.

Wenn ein Rack fehlt oder ein Modul fehlt, generiert die CPU eine Diagnose und markiert die betroffenen E/A als nicht verfügbar.

FAQ

F1: Benötigt das IM 360 ein externes 24VDC Netzteil, wie das IM 361?

Nein. Das IM 360 wird vollständig vom Backplane des S7-300 Zentralracks gespeist — die gleiche 5V DC Versorgung, die alle anderen Module im Zentralrack speist. Kein externes 24V DC Netzteil ist für das IM 360 selbst erforderlich. Im Gegensatz dazu benötigt das IM 361 in jedem Erweiterungsrack seine eigene externe 24V DC Versorgung.

Dieser Unterschied spiegelt die architektonische Unterscheidung wider: Das IM 360 im Zentralrack hat das PS 307 Netzteil, das die Stromversorgung des Zentralracks liefert, während das IM 361 in den Erweiterungsracks seine eigene Backplane-Stromquelle für die Module des Erweiterungsracks bereitstellen muss.

F2: Wie viele IM 360 Module können in einem S7-300 Zentralrack installiert werden?

Nur ein IM 360 pro S7-300 CPU ist zulässig — das IM 360 verbindet eine CPU mit ihrer Erweiterungsrack-Kette, und eine einzelne CPU unterstützt höchstens eine solche Kette. Mehrere S7-300 Stationen (jede mit ihrer eigenen CPU) können jeweils ihr eigenes IM 360 haben, aber innerhalb einer einzelnen S7-300 Station (eine CPU und ihre zugehörigen Racks) wird nur ein IM 360 verwendet.

Dies entspricht der Architektur der S7-300: Eine CPU verwaltet alle Module in allen angeschlossenen Racks als eine einzige kohärente Station.

F3: Können Module im ersten Erweiterungsrack (Rack 1) mit Modulen im zweiten Erweiterungsrack (Rack 2) kommunizieren, oder nur mit der CPU?

Der gesamte Datenaustausch zwischen Modulen in einer S7-300 Multi-Rack-Station läuft über das Benutzerprogramm der CPU.

Es gibt keine direkte Modul-zu-Modul-Kommunikation zwischen Erweiterungsracks — ein Digitalausgang in Rack 2 kann nicht direkt einen Ausgang in Rack 3 steuern, ohne dass das CPU-Programm die Bedingung liest und den Ausgang schreibt. 

Dies entspricht der Standard-SPS-Architektur: Die CPU führt das Programm aus, liest Eingänge aus allen Racks, verarbeitet die Logik und schreibt Ausgänge in alle Racks in jedem Scanzyklus. Die IM 360/361 Kette ist eine Datentransportinfrastruktur, kein Peer-to-Peer-Kommunikationsnetzwerk.

F4: Was ist die maximale Gesamtzahl von Modulen über alle vier Racks (zentral + 3 Erweiterungsracks) in einer IM 360/361 Konfiguration?

Jedes S7-300 Rack bietet bis zu 8 Modulsteckplätze (Positionen 1-8 in der Steckplatznummerierung, nach den CPU/PS-Steckplätzen in Rack 0). Mit einem zentralen Rack und drei Erweiterungsracks: 8 + 8 + 8 + 8 = maximal 32 Modulsteckplätze für Signal-, Funktions- und Kommunikationsmodule.

Die CPU selbst (in Rack 0) und ein IM 360 (in Rack 0) belegen zwei Steckplatzpositionen von Rack 0, was das praktische Maximum in Rack 0 reduziert.

Jedes Erweiterungsrack verwendet ebenfalls einen Steckplatz für das IM 361 Empfangsmodul, wodurch die verfügbaren Signalmodulsteckplätze jedes Erweiterungsracks auf 7 reduziert werden.

F5: Das Produkt ist im Auslauf. Gibt es funktionale Alternativen für neue S7-300 Designs?

Für neue Maschinendesigns, die verteilte E/A über ein einzelnes S7-300 Rack hinaus erfordern, empfiehlt Siemens die Migration zu SIMATIC S7-1500 mit ET 200SP oder ET 200MP verteilten E/A-Systemen, die über PROFINET verbunden sind.

Der S7-1500 plus PROFINET verteilte E/A-Ansatz erreicht eine größere physische Trennung (bis zu 100 m zwischen PROFINET-Knoten), eine höhere E/A-Dichte und eine bessere Diagnose im Vergleich zum Multi-Rack IM 360/361 Ansatz. 

Für bestehende S7-300 Installationen, bei denen das IM 360/361 beibehalten werden muss, sind Ersatzmodule ab Siemens Lager (solange verfügbar) und auf dem industriellen Gebrauchtmarkt erhältlich.