ABB 07KT97 Grundgerät

Der ABB 07 KT 97 ist ein leistungsstarkes Basisgerät (CPU-Modul) innerhalb des intelligenten dezentralen Automatisierungssystems Advant Controller 31. Es integriert leistungsstarke Verarbeitungsfunktionen, umfangreiche integrierte E/A-Schnittstellen und flexible Kommunikationsoptionen. Es kann als Master-Station am CS31-Systembus fungieren, um leistungsstarke verteilte Steuerungssysteme aufzubauen, oder als entfernte intelligente Slave-Station oder eigenständige Steuerung dienen. Es handelt sich um einen idealen Kerncontroller zur Erfüllung der Anforderungen industrieller Automatisierungsanwendungen im mittleren bis oberen Preissegment.

Als Standard-Hochleistungsmodell dieser Serie bietet der 07 KT 97 R0200 bis zu 480 kB Benutzerprogrammspeicher und 256 kB Benutzerdatenspeicher. Es integriert digitale, analoge Hochgeschwindigkeitszähler und verschiedene Kommunikationsschnittstellen und ermöglicht so eine enge Integration der Steuerung mit Feldsignalen. Dies reduziert die Abhängigkeit von externen Erweiterungsmodulen und erhöht die Kompaktheit und Zuverlässigkeit des Systems.

2. Kernfunktionen und Überblick

2.1 Leistungsstarke Verarbeitung und Speicher

• Benutzerprogrammspeicher: 480 kB Flash-EPROM, unterstützt komplexe Steuerlogik.

• Benutzerdatenspeicher: 256 kB zum Speichern von Prozessvariablen, Rezepten usw., mit Batterie-Backup-Unterstützung.

• Verarbeitungsgeschwindigkeit: Typische Verarbeitungszeit von 0,3 ms/kB Programm (65 % Bit-Anweisungen, 35 % Wort-Anweisungen), was schnelle Programmabtastzyklen gewährleistet.

2.2 Umfangreiche integrierte E/A-Ressourcen (Beispiel: 07 KT 97 R0200)

• Digitale Eingänge (DI): 24 Kanäle, aufgeteilt in 3 Gruppen (jeweils 8 Kanäle), mit galvanischer Trennung zwischen den Gruppen und vom System, unterstützt 24-V-DC-Signale.

• Digitale Ausgänge (DO): 16 Transistorausgänge, aufgeteilt in 2 Gruppen (jeweils 8 Kanäle), mit Isolierung zwischen den Gruppen. Jeder Kanal hat eine Nennlast von 0,5 A und verfügt über einen Kurzschluss- und Überlastschutz.

• Digitale Ein-/Ausgänge (DIO): 8 konfigurierbare Kanäle, die einzeln als Eingänge, Ausgänge oder wieder lesbare Ausgänge eingestellt werden können, integriert in einer isolierten Gruppe.

• Analoge Eingänge (AI): 8 hochpräzise, ​​individuell konfigurierbare Eingänge. Jeder Kanal kann unabhängig eingestellt werden auf:

• Spannungseingang: 0…10 V, 0…5 V, ±10 V, ±5 V

• Stromeingang: 0…20 mA, 4…20 mA

• Temperatureingang: Pt100 RTD (2-Leiter oder 3-Leiter)

• Differenzeingang: Zur Unterdrückung von Gleichtaktrauschen

• Digitaleingang: Kann als gewöhnlicher 24-V-DC-Digitaleingang verwendet werden.

• Analogausgänge (AO): 4 konfigurierbare Ausgänge, die ±10 V, 0–20 mA, 4–20 mA-Signale unterstützen.

2.3 Erweiterte Kommunikations- und Netzwerkintegrationsfunktionen

• CS31-Systembus-Schnittstelle: Zum Anschluss dezentraler Advant Controller 31-E/A-Module (z. B. 07 DC 92, 07 DI 92), erweiterbar auf bis zu 992 digitale E/A-Punkte oder 224 analoge Kanäle.

• Serielle Schnittstellen: 2 unabhängige RS-232-Schnittstellen (COM1, COM2) zum Programmieren, Debuggen, Anschließen an Bedientafeln oder als MODBUS-Master/Slave.

• Optionale integrierte Netzwerkschnittstellen: Der 07 KT 97 bietet verschiedene Versionen und integriert optional die folgenden leistungsstarken Feldbus- oder Industrial-Ethernet-Schnittstellen für eine nahtlose Integration in übergeordnete Netzwerke oder Geräte von Drittanbietern:

• PROFIBUS-DP: Konform mit der Norm EN 50170, kann als Master oder Slave fungieren.

• ARCNET: Zum Aufbau leistungsstarker deterministischer Steuerungsnetzwerke.

• Ethernet: Unterstützt die Protokolle 10/100Base-TX, TCP/IP, UDP/IP und Modbus TCP.

• CANopen: Konform mit der Norm ISO 11898, kann als Master fungieren.

• Kombinationsschnittstellen: Wie Ethernet + Profibus, ARCNET + Profibus usw., die eine große Verbindungsflexibilität bieten.

2.4 Sonderfunktionen und erweiterte Funktionen

• Hochgeschwindigkeits-Hardwarezähler: Integrierter Hochgeschwindigkeitszähler mit dedizierten Eingangskanälen (E62.00, E62.01), maximale Zählfrequenz von 50 kHz, unterstützt 7 konfigurierbare Betriebsarten (z. B. einphasig, Quadratur-Encoder, Frequenzmessung), arbeitet unabhängig vom SPS-Zyklus.

• Echtzeituhr: Integrierte Hardwareuhr für Zeitstempel, geplante Aufgaben usw.

• SmartMedia-Karte: Unterstützt die Verwendung der 07 MC 90-Speicherkarte (2 MB oder 8 MB) zur Sicherung von Benutzerprogrammen/-daten oder zur Durchführung von Firmware-Updates, was die Projektwartung und Massenproduktion erheblich erleichtert.

• Umfassende Diagnose und Statusanzeige: Auf der Vorderseite befinden sich bis zu 60 LEDs, die Folgendes deutlich anzeigen:

• Status aller digitalen I/O-Punkte (grüne/gelbe LEDs).

• Stromversorgung, Akku und Betriebsstatus (RUN).

• Fehlerstufen (FK1 Schwerwiegender Fehler, FK2 Schwerwiegender Fehler, FK3 Leichter Fehler).

• Busstatus (BA-Bus aktiv, BE/RE/SE-Busfehler).

• Überlast-/Kurzschlussalarm am Ausgang.

• Datenerhaltung: Über ein austauschbares Lithiumbatteriemodul 07 LE 90 (typische Lebensdauer 5 Jahre), um das Benutzerprogramm, die Daten und die Echtzeituhr im RAM bei Stromausfall aufrechtzuerhalten.

3. Hardware-Design und Anschlüsse

3.1 Anordnung der Frontplatte und Bedienelemente

Die Frontplatte ist intuitiv gestaltet und integriert alle Statusanzeigen und grundlegenden Bedienkomponenten:

• Klemmenblockbereich: Verwendet abnehmbare Schraubklemmenblöcke für eine einfache Verkabelung. Die Terminals sind klar in Zonen unterteilt, die den verschiedenen E/A-Gruppen entsprechen.

• LED-Anzeigebereich: Dicht angeordnete E/A-Statusleuchten und Systemstatusleuchten.

• Betriebssteuerung: RUN/STOP-Schalter zum Starten/Stoppen des Anwenderprogramms.

• Kommunikationsanschlüsse: Serielle Schnittstellen COM1 und COM2.

• Speicherkartensteckplatz: Zum Einsetzen der SmartMedia-Karte.

• Batteriefach: Befindet sich an der Seite des Moduls zum Einbau der Backup-Batterie.

3.2 Elektrisches Isolationsdesign

Der 07 KT 97 verfügt über ein sorgfältiges elektrisches Isolationsdesign, das für seine hohe Zuverlässigkeit ausschlaggebend ist:

• Digitale Eingänge: 3 Gruppen (jeweils 8 Punkte), voneinander und vom Rest des Systems isoliert.

• Digitale Ausgänge: 2 Gruppen (jeweils 8 Punkte), voneinander und vom Rest des Systems isoliert.

• Digitale Ein-/Ausgänge: 1 Gruppe mit 8 Punkten, isoliert vom Rest des Systems.

• Analoge Signale: Die analogen Eingangs- und Ausgangsgruppen sind intern nicht isoliert, ihre Referenzmassen (AGND1, AGND2) dürfen jedoch eine bestimmte Potenzialdifferenz (±1 V) zur digitalen Masse und zur Leistungsmasse aufweisen. Ein zuverlässiger Betrieb wird durch abgeschirmte Kabel und ordnungsgemäße Erdung erreicht.

• Kommunikationsschnittstellen: CS31-Bus und serielle Schnittstellen COM1/COM2 sind von internen Schaltkreisen isoliert.

• Stromversorgung: 24-V-DC-Eingang mit Verpolungsschutz.

3.3 Stromversorgung und Erdung

• Stromversorgung: 24 V DC (±15 %), Anschluss über eine 5-polige Klemmleiste. Ein stabiles und zuverlässiges industrielles Schaltnetzteil wird empfohlen.

• Erdung: Bietet eine Schutzerdungsklemme (PE) und eine Faston-Erdungsklemme. Es wird darauf hingewiesen, dass diese unbedingt an das Erdungssystem des Schaltschranks angeschlossen werden müssen, um Erdschleifen zu vermeiden. Abschirmungen analoger Signalkabel sollten an einem einzigen Punkt auf der Steuerungsseite geerdet werden.

4. Anwendungsszenarien

Mit seinen leistungsstarken integrierten Funktionen und Erweiterungsmöglichkeiten eignet sich der ABB 07 KT 97 für zahlreiche anspruchsvolle industrielle Automatisierungsbereiche:

1. Standalone-Maschinensteuerung: Als leistungsstarke Standalone-Steuerung, die eine große Anzahl lokaler I/O-Signale (z. B. Sensoren, Aktoren, analoge Sollwerte für Antriebe) direkt verarbeitet. Geeignet für Verpackungsmaschinen, Druckmaschinen, Spritzgussmaschinen, Prüfstände usw.

2. Master-Station in verteilten Steuerungssystemen: Als Master-Controller am CS31-Systembus zur Verbindung entfernter E/A-Stationen (z. B. 07 DC 92, 07 DI 92), die über die gesamte Ausrüstung verteilt sind, und zum Aufbau sauberer und zuverlässiger Systeme für Automobilkarosserielinien, Montagelinien und Materialtransportsysteme.

3. Prozesssteuerungs-Subsystem: Nutzung seiner analogen Verarbeitungsfähigkeiten und PID-Funktionen (über Software) zur Steuerung von Prozessparametern wie Temperatur, Druck und Durchfluss. Kann als intelligentes Frontend für große DCS- oder SCADA-Systeme dienen.

4. Vernetzte Fertigungszelle: Durch ihre integrierte PROFIBUS-DP- oder Ethernet-Schnittstelle lässt sie sich nahtlos in industrielle Netzwerke auf Fabrikebene integrieren und ermöglicht den Datenaustausch mit übergeordneten MES/ERP-Systemen, HMI-Panels, Antriebsgeräten und anderen SPS.

5. Datenprotokollierung und Rezeptverwaltung: Nutzung der Speicherkartenfunktion mit hoher Kapazität zur einfachen Protokollierung von Produktionsdaten, zur Sicherung von Geräteparametern und zum Wechseln zwischen verschiedenen Produktrezepten.

5. Versionen und Auswahlhilfe

Der 07 KT 97 bietet mehrere Versionen zur Anpassung an unterschiedliche Verbindungsanforderungen. Benutzer sollten basierend auf der Netzwerkplanung Folgendes auswählen:

• R0100, R0200: Standardversion, nur mit CS31-Busschnittstelle.

• R0120, R0220: Integrierte PROFIBUS-DP-Schnittstelle.

• R0160, R0260: Integrierte ARCNET-Schnittstelle.

• R0162, R0262: Integrierte ARCNET + PROFIBUS-DP Dual-Schnittstelle.

• R0268: Integrierte ARCNET + CANopen Dual-Schnittstelle.

• R0270: Integrierte Ethernet-Schnittstelle.

• R0272: Integrierte Ethernet + PROFIBUS-DP Dual-Schnittstelle.

• R0276: Integrierte Ethernet + ARCNET-Dual-Schnittstelle.

• R0277: Integrierte Dual-Ethernet-Schnittstelle.

• R0278: Integrierte Ethernet + CANopen Dual-Schnittstelle.

• R0280: Integrierte CANopen-Schnittstelle.

Hinweis: Der Hauptunterschied zwischen der R01xx- und der R02xx-Serie liegt in der Unterstützung von SmartMedia-Karten (R02xx unterstützt sowohl 3,3-V- als auch 5-V-Karten und verfügt möglicherweise über höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten).

6. Zusammenfassung der Systemvorteile

1. Hohe Integration: Umfangreiche E/A- und Kommunikationsressourcen in einem einzigen Modul integriert, wodurch die Anzahl der Systemkomponenten reduziert, die Zuverlässigkeit verbessert und Schaltschrankplatz eingespart wird.

2. Hervorragende Leistung: Leistungsstarke Verarbeitungsfunktionen, Hochgeschwindigkeitszähler und große Speicherkapazität zur Bewältigung komplexer Steuerungsaufgaben und Algorithmen.

3. Flexible Erweiterung: Umfangreiche I/O-Erweiterung über den CS31-Bus; Einfache Integration in jede bestehende Fabrikautomatisierungsarchitektur durch mehrere optionale integrierte Netzwerkschnittstellen.

4. Benutzerfreundlichkeit und Wartung: Klare LED-Diagnose, steckbare Anschlüsse, leicht austauschbare Batterie und Speicherkarte vereinfachen die Installation, Inbetriebnahme und Wartung erheblich.

5. Robust und zuverlässig: Industrietaugliches Design, großer Temperaturbereich, umfassende elektrische Isolierung und Schutzschaltungen gewährleisten einen langfristig stabilen Betrieb in rauen Industrieumgebungen.

6. Zukunftsorientiert: Die Unterstützung von Industrial Ethernet und Mainstream-Feldbussen bildet eine solide Grundlage für die Digitalisierung von Unternehmen und intelligente Upgrades.

7. Bestellinformationen

Basismodell: 07 KT 97 R0200 (Standard-Hochleistungsversion mit CS31-Bus)
Bestellnummer: GJR5 2530 00 R0200
Lieferumfang:

• Grundgerät 07 KT 97

• 1 x 5-poliger Klemmenblock (5,08 mm)

• 1 x 3-poliger Klemmenblock (5,08 mm)

• 3 x 10-polige Klemmenblöcke (3,81 mm)

• 4 x 9-polige Klemmenblöcke (3,81 mm)

• 1 x 5-poliger Klemmenblock (3,81 mm)

Wichtiges Zubehör:

• Lithium-Batteriemodul 07 LE 90 (Bestell-Nr.: GJR5 2507 00 R0001)

• SmartMedia-Karte 07 MC 90 (2 MB 5V: GJR5 2526 00 R0101; 8 MB 3,3V: GJR5 2526 00 R0201)