Siemens 6ES7131-6BH01-0BA0 Digitales Eingangsmodul

1. Vollständige Modellbezeichnung & Positionierung

SIMATIC ET200SP DI 16×24VDC ST Standard-Digitaleingangsmodul von Siemens

Serie: Dezentrale Peripherie ET200SP (PROFINET/PROFIBUS-Remote-Station)

Funktion: 16-Kanal 24 V DC-Digitaleingang zum Sammeln von Signalen von PNP-Sensoren wie Schaltern, Näherungsschalter, fotoelektrische Sensoren und Endschalter

Codierungstyp: Mechanische Codierung Typ A, nur kompatibel mit BaseUnit Typ A0

Aufschlüsselung des Modellcodes

2. Grundlegende elektrische Spezifikationen

2.1 Stromversorgung & Eingabemerkmale

Bewertetes Angebot: 24 In DC, zulässigen Bereich 19.2 ~ 28.8 V, mit Verpolungsschutz

Eingabetyp: P-Lesen (Sinkender PNP-Eingang, IEC 61131 Typ 3)

Logik 0: -30 V ~ +5 V

Logik 1: +11 V ~ +30 V

Typischer Durchlassstrom pro Kanal: 2.5 mA; Maximaler Gesamtmodulstrom: 90 mA

Typischer Stromverbrauch: 1.7 W

Kanalgruppierung: Zwei Gruppen (Kanäle 0–7 / 8~15). Alle Sensoren innerhalb einer Gruppe müssen einheitlich PNP oder NPN sein; Eine gemischte Verkabelung ist verboten.

2.2 Filterverzögerung (8 konfigurierbare Ebenen im TIA Portal)

0.05 / 0.1 / 0.4 / 0.8 / 1.6 / 3.2 / 12.8 / 20 MS

Zusätzliche Kabelverzögerung von 30 ~ 500 μs. Für Umgebungen mit starken Störungen durch Wechselrichter wird eine Filtereinstellung ≥3,2 m empfohlen.

2.3 Maximale Kabellänge

Abgeschirmtes Kabel: 1000 m maximal

Ungeschirmtes Kabel: 600 m maximal

3. Mechanische Struktur & Installation
4. Abmessungen: 15 mm (W) × 73 mm (H) × 58 mm (D), ultraschmales, kompaktes Design
5. Schutzklasse: IP20, Nur DIN-Schienenmontage im Schaltschrank
6. Umgebungstemperatur

Horizontale Montage: 0 ~ +60 °C

Vertikale Montage: 0 ~ +40 °C

Lagerung & Transport: -25 ~ +70 °C

4. Indikatoren: Unabhängige grüne LED für jeden Kanal (EIN = Logik 1, AUS = Logik 0); Keine dedizierte Hardware-Fehler-LED
5. Adressenbelegung: Verbraucht 2 Eingangsbytes plus ein zusätzliches 2 Bytes für diagnostische QI-Informationen. Hardware-Interrupt, Taktsynchronität und Zählerfunktionen werden nicht unterstützt.
6. Schaltpläne (BaseUnit vom Typ A0 obligatorisch)

4.1 2-Passive Kontakte verdrahten (Endschalter, Druckknöpfe)

Direkt mit der A0 BaseUnit verkabeln: Eine Kontaktklemme wird an DIx angeschlossen, der andere an M (24 V negativ). Zur Drahtbrucherkennung, verbinden a 25 ~ 45 kΩ-Widerstand parallel zum Kontakt.

4.2 3-Draht-PNP-Sensoren (Gemeinsame Photoelektrik / Näherungsschalter)

Potenzialverteilerklemme erforderlich:

Brauner Sensordraht: L+ 24 V

Blaues Sensorkabel: Gemeinsame M-Masse

Schwarzes Sensorkabel (Signal): An den DI-Kanal des Moduls anschließen

> NPN-Sensoren dürfen nicht direkt mit diesem Modul verdrahtet werden; Logik 1 Signale können nicht erkannt werden.

4.3 2-Drahtinduktive Näherungssensoren

Maximaler Ruhestrom begrenzt auf 1.5 mA. Lange Kabel können falsche Alarme wegen Drahtbruch auslösen.

5. Diagnosefunktionen & Funktionelle Einschränkungen
6. Unterstützt die Diagnose von Drahtbrüchen (Paralleler Erkennungswiderstand erforderlich); Kurzschlussdiagnose nicht verfügbar
7. Kein Überstromschutz auf Kanalebene; Sensorkurzschlüsse lösen keine einzelnen Kanalfehleralarme aus
8. Kein Encoder-Stromversorgungsausgang und kein Hilfsgerät 24 V DC-Versorgung
9. Unterstützt I&M0 ~ I&M3-Geräteinformationen; Hardware automatisch vom TIA Portal erkannt
10. Kommunikationskompatibilität: S7-1200/1500-CPU, ET200SP-CPU, PROFINET IO, PROFIBUS DP
11. Vergleich von Derivaten in derselben Reihe

7. Typische Anwendungsszenarien
8. Automobilmontagelinien: Signalerfassung zur Bestätigung der Vorrichtungsposition, Schutztüren und Drucktasten am Arbeitsplatz
9. Verpackung & Logistikausrüstung: Photoelektrisches Zählen, Stauerkennungsschalter, Sortieren von Triggersignalen
10. Wasseraufbereitungssysteme: Schwimmer-Niveauschalter, Ventilendschalter, Rückmeldungssignale für den Pumpenbetrieb
11. Automatisierung von Werkzeugmaschinen: Reiseendschalter, Werkzeugerkennung, Kontakte des Sicherheitskreises
12. Modellauswahl & Vorsichtsmaßnahmen für den Betrieb
13. Es sind nur BaseUnits vom Typ A0 zulässig; Typ B0/C0 und andere codierte Basiseinheiten sind nicht kompatibel. Das Modul verfügt über ein integriertes Codierschloss vom Typ A, um ein falsches Einsetzen zu verhindern.
14. Alle Sensoren innerhalb jeder 8-Kanal-Gruppe müssen die gleiche Polarität haben; PNP- und NPN-Geräte können nicht in einer Gruppe gemischt werden.
15. Kabel, die in der Nähe von Wechselrichtern und Servoantrieben verlegt werden, müssen abgeschirmt sein, um Fehlauslösungen zu verhindern.
16. Erhöhen Sie die Verzögerung des Eingangsfilters bei langen Kabeln, um elektromagnetische Störungen zu unterdrücken.
17. Keine SIL-Sicherheitszertifizierung. Dieses Modul kann nicht eigenständig für Sicherheitskreise verwendet werden; Es sind Sicherheitsrelais oder Sicherheits-I/O-Module erforderlich.
18. Alternative Ersatzoptionen
19. Direkter gleichwertiger Ersatz: 6AG1131-6BH01-7BA0 (Breittemperatur-Korrosionsschutzversion)
20. Upgrade mit höherer Dichte: 6ES7131-6BF01-0BA0 (8-kanalisoliertes DI-Modul)
21. Austausch der Sicherheitsanwendung: 6ES7131-6FD01-0BB1 (Sicherheit DI, SIL 2 konform)

Vollständiges Funktionsprinzip der Kanalgruppierung für 6ES7131-6BH01-0BA0

1. Definition der Hardwaregruppe (Behoben 8 Kanäle pro Gruppe, 2 Gruppen insgesamt)

Der 16 Eingangskanäle sind physikalisch in zwei unabhängige Bezugspotenzialbereiche mit vollständig getrennten internen Hardwareschaltkreisen unterteilt:

1. Gruppe 1: Kanäle DI.0 ~ DI.7 (Erste 8 Punkte)
2. Gruppe 2: Kanäle DI.8 ~ DI.15 (Zuletzt 8 Punkte)

Grundlegende zugrunde liegende Logik: Unabhängige gemeinsame Referenz M pro Gruppe

Das Modul weist intern jeder Gruppe eine eigene M-Bezugsmasse zu, ohne elektrische Verbindung zwischen den beiden Gruppen.

Alle Kanäle innerhalb einer Gruppe teilen sich das gleiche Gruppen-M-Potenzial. Alle 8 Kanäle in einer einzelnen Gruppe müssen identische Sensorpolarität verwenden (alle PNP oder alle NPN); Die beiden Gruppen können unterschiedliche Polaritäten annehmen.

2. Schaltungsbetrieb von Kanalgruppen

2.1 Standardmodus (Werkseinstellung: PNP / Sinkende P-Lesung)

Interne Schaltungsstruktur für jede Gruppe:

Jeder DIx-Kanal wird intern hochgezogen 24 In DC

Zustand der Signalleitung: DIx angeschlossen an 0 V (M) → Stromkreis geschlossen, SPS erkennt Logik 1

Kompatibel mit 3-Draht-PNP-Sensoren und 2-Draht-Passivkontakten (Druckknöpfe / Endschalter)

Verkabelungsregeln:

Die negativen Anschlüsse aller Sensoren in der Gruppe werden einheitlich mit dem Gruppen-M-Anschluss verbunden

PNP- und NPN-Sensoren können nicht in einer Gruppe koexistieren; andernfalls bleiben Teilkanäle dauerhaft logisch 0 oder Logik 1.

2.2 Verdrahtung von NPN-Sensoren zu einer einzelnen Gruppe (Quellausgabe)

NPN-Sensoren geben einen niedrigen Pegel aus 0 V-Signale, die standardmäßig nicht erkannt werden können. Ändern Sie die gemeinsame M-Verbindung der Gruppe in 24 V L+:

DIx empfängt High-Pegel 24 V-Signal vom NPN-Sensor zum Schließen des Stromkreises

Lediglich das gemeinsame Potenzial der Zielgruppe muss angepasst werden; die andere Gruppe bleibt davon unberührt.

2.3 Wichtige Isolationsmerkmale der Gruppentrennung

Keine elektrische Verbindung zwischen den beiden Gruppen. Es ist vollständig zulässig, eine Gruppe zu verbinden 1 M zu 0 V und Gruppe 2 M zu 24 V L+.

Kurzschlüsse oder Erdschlüsse in einer Gruppe beeinträchtigen die Signalerfassung in der anderen Gruppe nicht.

Sensoren an langen Kabeln oder separaten Stromversorgungsschleifen können in separaten Gruppen geerdet werden, um Erdschleifenstörungen zu reduzieren.

3. Zuordnung zwischen E/A-Adressen und Kanalgruppen (SPS-Speicherbereich)

Der 16 Kanäle belegen 2 Eingabebytes, strikt nach Gruppen in einer Eins-zu-Eins-Korrespondenz zugeordnet:

Gruppe 1 (AUS.0~DI.7): „IBx“ (1St. Byte, Bit0 ~ Bit7)

Gruppe 2 (DI.8~DI.15): „IBx+1“. (2nd Byte, Bit0 ~ Bit7)

Beispiel: Modul-Startadresse IB100

DI0~DI7 = I100.0 ~ I100.7

DI8~DI15 = I101.0 ~ I101.7

Diagnose-QI-Statusdaten werden in zwei Segmenten hochgeladen, die jeder Gruppe entsprechen.

4. Terminal-Layout von BaseUnit-passenden Kanalgruppen vom Typ A0

Anschlussanordnungslogik der passenden A0 BaseUnit:

1. Klemmen 1~8: AUS.0~DI.7 (Gruppe 1) + Gruppe 1 Gemeiner M
2. Klemmen 9~16: DI.8~DI.15 (Gruppe 2) + Gruppe 2 Gemeiner M

Die Basiseinheit ist mit zwei unabhängigen M-Klemmen ausgestattet, die räumlich getrennt sind, um unterschiedliche Potenziale an jede Gruppe anzuschließen.

5. Drei typische praktische Verkabelungsszenarien für die Gruppierung

Szenario 1: Alle PNP-Verkabelung (Am häufigsten)

Gruppe 1 M und Gruppe 2 M zusammen kurzgeschlossen 0 V (24 V negativ)

Einheitliche 3-Draht-PNP-Sensoren und passive Schalter für beide Gruppen ohne Konflikte

Szenario 2: Eine Gruppe PNP, Eine Gruppe NPN (Gestattet)

Gruppe 1 (DI0~7) M verbunden mit 0 V → Verkabelt mit PNP-Lichtschranke / Näherungssensoren

Gruppe 2 (DI8~15) M verbunden mit 24 V L+ → Verkabelt mit NPN-Sensoren

Diese Konfiguration ist gültig. Unabhängige Gruppenpotenziale stören sich nicht gegenseitig, und alle Signale werden normal erkannt.

Szenario 3: Gemischter PNP & NPN innerhalb einer Gruppe (Streng verboten)

Beispiel: DI0~4 mit PNP-Sensoren verdrahtet, DI5~7 mit NPN-Sensoren verdrahtet

Die Gruppe hat nur ein gemeinsames M-Potenzial, Es kann zu Schaltungskonflikten mit den folgenden Phänomenen kommen:

Teilkanäle dauerhaft kein Signal (ständige Logik 0)

Zufällige Fehlauslösung und Signalflackern

In schweren Fällen kommt es zu einer Überlastung des Eingangskreises und einer dauerhaften Beschädigung des Modulkanals

6. Gruppenbasierte Diagnosefunktionen

Die Drahtbrucherkennung erfolgt gruppenweise:

Erkennungswiderstände sind parallel zu allen Kanälen einer Gruppe geschaltet; Die Drahtbruchdiagnose wird für die gesamte Gruppe gleichzeitig aktiviert/deaktiviert

Ein in einer Gruppe erkannter Drahtbruchfehler löst nur eine Diagnose für diese Gruppe aus, die andere Gruppe bleibt davon unberührt

Die Filterverzögerungsparameter gelten für das gesamte Modul; Unabhängige Filtereinstellungen pro Gruppe werden nicht unterstützt.

7. Technische Vorteile des Dual-Group-Designs
8. Kompatibilität mit zwei Sensoren: Direktverdrahtung für PNP- und NPN-Sensoren ohne Zwischenrelais
9. Trennung unterschiedlicher Potentialschleifen: Teilen Sie die Signale von Werkzeugmaschinen mit hoher und niedriger Leistung in zwei Gruppen auf, um Gleichtaktstörungen zu verringern
10. Fehlerzoneneinteilung: Kurzschlüsse oder Erdschlüsse in einer Gruppe führen nicht zur Abschaltung aller 16 Kanäle
11. Flexible Verkabelung: Jede Gruppe kann von einer unabhängigen Person mit Strom versorgt werden 24 V DC-Versorgung; Stromausfälle an einer Versorgung haben keine Auswirkungen auf die andere Gruppe.
12. Kurze Zusammenfassung
13. Hardware fest eingebaut 2 Gruppen von 8 Kanäle jeweils, mit einer unabhängigen gemeinsamen Referenz M für jede Gruppe
14. Alle Sensoren innerhalb einer Gruppe müssen die gleiche Polarität haben; Die beiden Gruppen können unterschiedliche Polaritäten frei verwenden
15. Adressvergabe, Diagnosedaten und gemeinsame Bezugspotentiale werden gruppenweise getrennt verwaltet
16. Kernessenz: Die beiden Gruppen verfügen über galvanisch getrennte Eingangskreise und teilen sich lediglich die Modulstromversorgung.