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| Lugar de origem | Alemanha |
| Marca | SIMENS |
| Certificação | CE RoHS |
| Número do modelo | 6ES7315-2EH14-0AB0 |
O Siemens 6ES7315-2EH14-0AB0 é a CPU 315-2 PN/DP — a CPU S7-300 de gama média que combina conectividade PROFIBUS DP e PROFINET num único módulo, tornando-a o centro natural de um sistema de automação distribuído que precisa de abranger ambos os mundos simultaneamente.
Com 384KB de memória de trabalho e 0,05 microssegundos por operação de bit, situa-se confortavelmente acima das CPUs S7-300 de entrada e lida com a complexidade lógica típica da automação de máquinas de média escala sem o custo de hardware adicional das variantes de gama alta CPU 317 ou CPU 319.
A característica definidora da variante de hardware -2EH14 é a arquitetura de interface dupla: uma interface lida com a comunicação PROFIBUS DP e MPI (conectando-se a drives, racks de I/O distribuídos e dispositivos de programação através do fieldbus estabelecido), enquanto a segunda interface fornece PROFINET sobre Ethernet com um switch integrado de duas portas.
Esse switch não é um detalhe cosmético — permite que a CPU participe numa topologia de anel PROFINET ou em cadeia sem a necessidade de um switch Ethernet externo, reduzindo a contagem de hardware do painel.
Dois dispositivos podem ser conectados diretamente às portas PROFINET da CPU; uma conexão vai para montante para o mestre PROFINET ou a estação de engenharia, e a outra continua para jusante para o próximo dispositivo na cadeia.
PROFIBUS DP e PROFINET servindo diferentes partes da mesma instalação simultaneamente é o caso de uso principal para esta CPU.
Uma instalação típica pode usar PROFIBUS DP (através da interface 1) para se comunicar com drives existentes e módulos de I/O distribuídos mais antigos que precedem o PROFINET, enquanto usa PROFINET (através da interface 2) para novas estações de I/O remoto ET 200SP, drives compatíveis com PROFINET como SINAMICS G120, e para programação e conectividade HMI através da rede Ethernet da fábrica.
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Memória de Trabalho | 384 KB |
| Memória de Carga | MMC (necessária, não incluída) |
| Interface 1 | MPI/PROFIBUS DP, 12 Mbit/s |
| Interface 2 | PROFINET, 100 Mbit/s, switch de 2 portas |
| Mestre DP (escravos máx.) | 124 |
| Funções PROFINET | Controlador IO + Dispositivo IO |
| Conexões Ativas | 16 no total |
| Velocidade de Operação de Bit | 0,05 µs |
| Memória de Dados (RAM) | 128 KB |
| Flags/Temporizadores/Contadores | 2 KB / 256 / 256 |
| Tensão de Alimentação | 24V DC |
| Peso | 0,38 kg |
A interface 1 da CPU 315-2 PN/DP lida com MPI e PROFIBUS DP, e o modo PROFIBUS DP pode operar em dois papéis distintos que podem coexistir num projeto de sistema:
Mestre DP: A CPU inicia a troca cíclica de dados com até 124 escravos PROFIBUS DP — módulos de I/O (ET 200M, ET 200S, ET 200B), drives (SINAMICS, SIMODRIVE, inversores de terceiros), instrumentos e qualquer outro escravo PROFIBUS DP.
Como mestre, a CPU controla o tempo do barramento, atribui endereços e percorre os dados de processo de cada escravo em cada ciclo do barramento DP.
A taxa de dados PROFIBUS máxima é de 12 Mbit/s.
Escravo DP (inteligência distribuída): A CPU pode atuar simultaneamente como um escravo PROFIBUS DP para um mestre de nível superior. Nesta configuração, uma parte da memória de I/O da CPU é mapeada como uma interface de escravo DP — um controlador mestre lê e escreve nessas áreas de memória para comandar a CPU e receber relatórios de status, enquanto a CPU executa seu próprio programa independentemente.
Este é o modelo de "inteligência distribuída": múltiplos nós de CPU inteligentes numa linha de produção, cada um gerenciando sua própria seção de máquinas, coordenados por um mestre supervisor através de interfaces de escravo PROFIBUS DP.
A interface PROFINET suporta igualmente os papéis de mestre (Controlador IO) e escravo (Dispositivo IO):
Controlador IO: A CPU controla dispositivos IO PROFINET — estações de I/O distribuídas, módulos de I/O de segurança, drives compatíveis com PROFINET — trocando dados de processo cíclicos.
O Controlador IO distribui os dados de I/O para a imagem de processo da CPU para uso no programa de controle.
Dispositivo IO (dispositivo compartilhado): A CPU também aparece como um Dispositivo IO PROFINET para outro Controlador IO, com uma área definida de sua própria memória mapeada como a interface do Dispositivo IO. Isso permite arquiteturas de controle hierárquicas onde um Controlador IO PROFINET supervisor coordena múltiplas CPUs, cada uma das quais também está gerenciando seus próprios I/Os e drives locais como um Controlador IO.
A função de dispositivo compartilhado requer que a CPU esteja na versão de firmware V5.3 ou posterior.
A CPU 315-2 PN/DP armazena seu programa executável na memória de trabalho (384KB de RAM integrada) e seu programa salvo na memória de carga.
A memória de carga nesta CPU é fornecida exclusivamente pelo Cartão de Memória Micro (MMC) — um cartão de memória flash proprietário da Siemens que se conecta ao slot MMC dedicado na face frontal da CPU. O MMC não está incluído com a CPU e deve ser encomendado separadamente.
O MMC serve três funções: armazena o programa do usuário que é copiado para a memória de trabalho na inicialização; contém o firmware da CPU para atualizações de hardware; e serve como um meio de retenção de dados — dados armazenados no MMC (através das funções de retenção do STEP 7 ou operações explícitas de salvamento de dados S7) sobrevivem a ciclos de energia sem a necessidade de uma bateria.
A CPU não possui bateria por padrão, o que significa que o comportamento dos dados retentivos depende do MMC para armazenamento não volátil.
Os tamanhos de MMC variam de 64KB a 8MB, e o tamanho apropriado depende do comprimento do programa do usuário e de quaisquer requisitos de armazenamento de dados.
Uma CPU 315-2 PN/DP executando um programa complexo de máquina multi-eixo com grandes blocos de dados pode exigir um MMC de 512KB ou 2MB.
A CPU 315-2 PN/DP é configurada e programada usando SIMATIC STEP 7 Professional (Classic) ou TIA Portal V13 e posterior.
Todas as linguagens de programação padrão IEC 61131-3 são suportadas:
LAD (Ladder Diagram) e FBD (Function Block Diagram) são as linguagens gráficas para programação de lógica discreta, ambas familiares para engenheiros com formação em esquemas elétricos.
STL (Statement List) é a linguagem de baixo nível baseada em texto que compila para o executável mais eficiente para rotinas críticas de tempo.
SCL (Structured Control Language) é uma linguagem de alto nível derivada do Pascal para aritmética e algoritmos complexos.
CFC (Continuous Function Chart) fornece um ambiente de programação gráfico baseado em conexões adequado para controle contínuo e coordenação de drives.
GRAPH suporta programação de gráfico de funções sequenciais para sequências de máquinas passo a passo com condições de transição.
A CPU também suporta privacidade de blocos (criptografia) através da privacidade de blocos S7, que permite aos desenvolvedores de programas distribuir blocos FB/FC/DB de forma criptografada — executando na CPU, mas não legíveis pelo usuário final, protegendo algoritmos de controle proprietários.
P1: A CPU requer um Cartão de Memória Micro. Qual o tamanho de MMC é apropriado para aplicações típicas?
O dimensionamento do MMC depende principalmente do tamanho do programa do usuário e se o armazenamento de dados no cartão está planejado. Um MMC de 128KB acomoda programas de máquina típicos na faixa de 50-80KB. Programas com grandes blocos de dados, extensas bibliotecas de funções ou coleções de OB/FC/FB para coordenação multi-eixo podem exigir 512KB ou mais.
O tamanho do MMC não afeta a velocidade de execução do programa — a memória de trabalho (384KB) limita o tamanho do programa em tempo de execução, não o MMC. Em caso de dúvida, um MMC de 2MB ou 4MB oferece uma margem confortável para o crescimento do programa sem penalidade de custo, pois a diferença de preço é modesta.
P2: A CPU 315-2 PN/DP pode substituir uma CPU 315-2 DP (sem PROFINET) num sistema existente?
Sim, com considerações de hardware. A CPU 315-2 PN/DP encaixa fisicamente no mesmo slot de trilho S7-300 que outras variantes de CPU 315.
A função mestre PROFIBUS DP na interface 1 é compatível — configurações PROFIBUS DP existentes da CPU substituída podem ser importadas. A interface PROFINET 2 é adicional e não conflita com a configuração PROFIBUS. A principal verificação de compatibilidade é a versão do firmware e do STEP 7: o -2EH14 requer STEP 7 V5.5 SP4 ou posterior para funcionalidade completa.
O MMC existente da CPU substituída deve ser avaliado — se contiver uma versão de firmware compatível e o programa do usuário couber, ele pode ser transferido; caso contrário, um novo MMC é recomendado.
P3: Quantos dispositivos IO PROFINET a CPU 315-2 PN/DP pode controlar como Controlador IO?
O número máximo exato de dispositivos IO PROFINET por Controlador IO é determinado pela versão do firmware da CPU e pela quantidade total de dados de I/O cíclicos.
A CPU 315-2 PN/DP suporta até 16 conexões ativas em todos os protocolos simultaneamente (incluindo TCP/IP, ISO-on-TCP e UDP). As conexões PROFINET IO consomem deste pool.
Na prática, instalações com 10-20 dispositivos IO PROFINET (estações ET 200SP, drives) estão bem dentro da capacidade da CPU com um planejamento de conexão adequado. Para instalações que exigem mais nós IO PROFINET, a CPU 319-3 PN/DP deve ser avaliada.
P4: A CPU possui um servidor web integrado. Que informações ele expõe?
O servidor web integrado fornece uma interface de diagnóstico acessível por navegador que exibe o status da CPU (modo de operação, tempo de ciclo de varredura, versão do firmware), diagnósticos de módulo para o rack S7-300 e seus módulos de I/O, e conexões de comunicação ativas.
Páginas web personalizadas definidas pelo usuário podem ser implantadas no servidor web através do STEP 7 para exibir valores de processo, estados de alarme ou dados de produção em um navegador sem a necessidade de hardware HMI dedicado.
O servidor web é acessado através do endereço IP da interface PROFINET e não requer instalação de software adicional no PC de acesso além de um navegador web padrão.
P5: Qual é a diferença entre -0AB0 e possíveis revisões de hardware anteriores da CPU 315-2 PN/DP?
A Siemens usa letras de revisão de hardware (a última parte do número do pedido, por exemplo, -0AB0) para rastrear alterações de engenharia no hardware físico, mantendo a compatibilidade total de software.
A revisão -0AB0 da CPU 315-2 PN/DP incorpora atualizações em nível de componente em relação às revisões anteriores.
Do ponto de vista do usuário, todas as revisões de hardware da CPU 315-2 PN/DP são funcionalmente idênticas e compatíveis com software — o mesmo projeto STEP 7 é executado em qualquer revisão de hardware.
A Siemens documenta as alterações de hardware no sistema de notificação de mudança de produto (PCN), mas essas alterações não afetam a configuração ou o programa do usuário.
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