Modicon M251

Les contrôleurs Modicon M251 de Schneider Electric offrent une solution novatrice et performante dans le domaine des machines modulaires et des architectures distribuées.
Grâce à leur encombrement réduit, ils permettent d’optimiser la taille des coffrets et armoires d’automatisme.
Ils n’embarquent aucune entrée/sortie, les équipements de terrain tels que les variateurs de vitesse et les entrées/sorties déportées sont connectés soit sur le bus CanOpen (Controller area network) soit sur le réseau Ethernet.

Présentation

Les contrôleurs Modicon M251 embarquent un port Ethernet, offrant les services FTP et web serveur, qui facilitent ainsi leur intégration dans les architectures d’automatisme, la surveillance et la maintenance à distance des machines au travers d’applications pour Smartphone, tablettes et PC.

Fonctions embarquées :

– Dans le contrôleur : liaison série Modbus, port USB dédié à la programmation, bus de terrain CANopen pour architectures distribuées, fonctions de positionnement évoluées (compteurs rapides et sorties train d’impulsions pour commande de servo-moteurs.

– Dans les extensions Modicon TM3 : modules de sécurité fonctionnelle, module de contrôle de départs-moteurs et système d’extension déporté.

– Dans les modules de communication Modicon TM4.

L’application est réalisée grâce au logiciel SoMachine qui permet aussi de programmer les applications pour les gammes Modicon M221, M238 et M258.

Fonctionnalités principales

– Format (l x h x p) : 54 x 90 x 95.
– Associables aux modules d’extension Modicon TM3.
– Un interrupteur Run/Stop est présent sur chaque contrôleur M251.
– Un emplacement pour carte mémoire de type SD (Secure Digital card).
– Un QR code procurant un accès direct à sa documentation technique.

Communication embarquée

Les M251 intègrent jusqu’à 5 ports de communication.

– Le contrôleur TM251MESE embarque :
> Un réseau “Ethernet 1” (avec fonction serveur Web embarquée) offrant 2 ports RJ 45 reliés par un switch interne, ce réseau étant plus particulièrement dédié à la communication entre machines ou avec le réseau de l’usine.
> Un réseau “Ethernet 2” (avec fonction serveur Web embarquée) à un port RJ 45, optimisé pour le raccordement des équipements de terrain (Variateurs de vitesse, entrées/sorties distribuées, etc.) grâce au service de scrutation d’entrées/sorties (Ethernet I/O scanner). Ce port peut également être raccordé à un réseau usine.

– Le contrôleur TM251MESC embarque :
> Un réseau “Ethernet” (avec fonction serveur Web embarquée) offrant 2 ports RJ 45 reliés par un switch interne, ce réseau étant plus particulièrement dédié à la communication entre machines ou avec le réseau de l’usine.
> Un port maître CANopen destiné au raccordement des équipements de terrain (Variateurs de vitesse, entrées/sorties distribuées, etc.).

– Ces deux contrôleurs M251 intègrent :
> Un port liaison série : liaison série configurable en RS 232 ou en RS 485, avec une alimentation de 5 V/200 mA qui est disponible sur le connecteur RJ 45 permettant ainsi l’utilisation d’un IHM Magelis XBTN ou XBTRT, de l’adaptateur de communication Bluetooth ou d’autres équipements.
Cette liaison embarque les deux protocoles principaux du marché, Modbus ASCII/RTU Maître ou Esclave et en chaîne de caractère (ASCII).

> Un port de programmation équipé d’un connecteur USB mini-B, dédié à la communication avec un PC équipé de SoMachine pour :
– La programmation.
– La mise au point.
– La maintenance.
Il offre la capacité de charger un programme applicatif ou de mettre à jour le logiciel embarqué (firmware) sans que le contrôleur ne soit alimenté.

Puissance de traitement

– Vitesse d’exécution : 22 ns / instructions booléennes.
– Programme : 128 K instructions booléennes.
– Processeur DualCore.
– Mémoire Ram : 64 Mo. Mémoire flash : 128 Mo.

Options pour contrôleurs Modicon M251

Carte mémoire
La carte mémoire SD TMASD1, capacité 512 Mb, est disponible pour :
– La sauvegarde d’application.
– Le transfert de programme.
– L’enregistrement des données (Data logging).
– La mise à jour firmware.

Modules de communication
2 modèles de modules de communication sont disponibles :

– Le module switch Ethernet TM4ES4 : interface Ethernet 4-ports (10/100 Mbit/s, MDI/MDIX). Encliqueté sur le côté gauche du contrôleur, il constitue un switch autonome à 4 ports alimenté par le contrôleur.

– Le module Profibus DP esclave TM4PDPS1 : permet de configurer une connexion Maître sur le bus PROFIBUS DP.

Jusqu’à 3 modules de communication peuvent être ajoutés à gauche des contrôleurs logiques M251.

Option de communication pour liaison sans fil Bluetooth

La liaison sans fil Bluetooth permet une liberté de mouvements dans un rayon de 10 m autour du contrôleur.
L’adaptateur Bluetooth TCSWAAC13FB permet de remplir les fonctions de :
– Mise en service.
– Surveillance.

Extensions d’entrées/sorties avec modules Modicon TM3

Les contrôleurs M251 n’embarquent aucune entrées/sorties, et peuvent recevoir des modules d’extension Modicon TM3 pour le raccordement de capteurs ou actionneurs en local :

> Modules d’entrées/sorties “Tout ou Rien” permettant de réaliser des configurations jusqu’à 224 entrées/sorties TOR (tout ou rien).
> Modules d’entrées/sorties analogiques permettant de réaliser des configurations jusqu’à 114 entrées/sorties analogiques, destinés à recevoir entre autres les signaux de capteurs de position, de température, de vitesse et également capables de piloter des variateurs de vitesse ou tout autre dispositif équipé d’une entrée courant ou tension.
> Modules Expert pour le contrôle de départs-moteurs TeSys simplifiant le câblage de la partie contrôle grâce au raccordement par cordons RJ 45.
> Modules de sécurité fonctionnelle simplifiant le câblage et configurables dans le logiciel SoMachine.

Le système d’extension Modicon TM3 est flexible grâce à la possibilité de déporter une partie des modules Modicon TM3 dans l’armoire ou dans un autre coffret, jusqu’à 5 mètres, grâce à l’utilisation d’un système d’extension de bus.
Le système d’extension TM3 est commun à l’ensemble de la gamme de contrôleurs logiques Modicon M221, M241 et M251.

(1) Contrôleur logique M251.
(2) Modules d’entrées/sorties “Tout ou Rien” Modicon TM3.
(3) Modules d’entrées/sorties analogiques Modicon TM3.
(4) Module expert Modicon TM3 : contrôle de départs-moteurs TeSys.
(5 Modules de sécurité fonctionnelle Modicon TM3.
(6) Module d’extension de bus Modicon TM3 (émetteur et récepteur).
(7) Cordon d’extension de bus Modicon TM3.

Architecture de contrôle pour machines modulaires sur réseau Ethernet (TM251MESE)

Les contrôleurs M251 embarquent 2 ports Ethernet reliés par un switch de type RJ 45 (10/100 Mbit/s, MDI/MDIX) avec les protocoles Modbus TCP (Client/Serveur), Ethernet IP (adapter), UDP, TCP, SNMP et SoMachine sur Ethernet.
Les contrôleurs M251 possèdent chacun un serveur web et un serveur FTP embarqués. L’adresse par défaut est basée sur l’adresse MAC, il est possible d’assigner une adresse IP d’un contrôleur via un serveur DHCP ou via un serveur BOOTP.
Les ports Ethernet offrent également les mêmes fonctionnalités de chargement, de mise à jour et de mise au point que le port de programmation (USB mini-B) lorsque le contrôleur est alimenté.
Un pare-feu permet de filtrer les adresses IP autorisées à accéder au contrôleur et de verrouiller chaque protocole de communication.
Le port “Ethernet 2” est optimisé pour le raccordement des équipements de terrain (Variateurs de vitesse, entrées sorties distribuées, etc.), de type RJ 45, avec les protocoles Ethernet Modbus TCP I/O scanner, Ethernet Modbus TCP (Client/Serveur), Ethernet IP (adapter), UDP, TCP, SNMP et SoMachine.

Architecture de contrôle pour machines modulaires sur bus CANopen (TM251MESC)

Les contrôleurs TM251MESC embarquent un port CANopen maître.
– La liaison est configurable de 20 Kbits/s à 1 Mbits/s et supporte jusqu’à 63 esclaves avec 252 TPDO et 252 RPDO.
– Les architectures basées sur CANopen permettent de distribuer des modules d’entrées/sorties au plus près des capteurs et actionneurs, réduisant ainsi les risques de pannes.
– Le configurateur CANopen est intégré dans le logiciel SoMachine et permet aussi l’import des fichiers de description standard au format EDS (Electronic Data Sheet). Le fichier EDS donne les caractéristiques d’un module CANOPEN pour qu’un outil de configuration ou un master puisse le configurer. Il décrit tous les objets du dictionnaire qui sont accessibles pour le module.

Description Contrôleurs M251

(1) Bornier débrochable à vis, 3 bornes pour le raccordement de l’alimentation 24 V DC.
(2) Deux connecteurs type RJ 45 reliés par un switch interne pour réseau Ethernet “Machine” ou “Usine”, avec LEDs de visualisation de vitesse d’échange et d’activité.
(3) Sur contrôleur TM251MESE : connecteur type RJ 45 pour réseau Ethernet 2, “bus de terrain” avec LEDs de visualisation de vitesse d’échange et d’activité.
(4) Sur contrôleur TM251MESC : connecteur de liaison au bus CANopen (Sub-D 9 contacts).
(5) Port liaison série SL (RS 232 ou RS 485) : connecteur type RJ 45.
(6) Interrupteur Run/Stop.
(7) Connecteur de bus TM4 : bus de communication pour la liaison avec les modules de communication TM4….
(8) QR code d’accès à la documentation technique du contrôleur.
(9) Connecteur de bus Modicon TM3 pour la liaison avec un module d’extension Modicon TM3.
(10) Bloc de visualisation à LEDs de : l’état du contrôleur et de ses composants (batterie, carte mémoire SD), l’état des ports de communication embarqués (Ethernet 1 et 2, CANopen, liaison série).
(11) Emplacement pour la carte mémoire SD.
(12) Emplacement pour pile de sauvegarde.
(13) Connecteur type USB mini-B pour le raccordement d’un terminal de programmation.
(14) Pattes pour montage sur panneau, par vis.
(15) Clip de verrouillage sur profilé symétrique.

Modules de communication Modicon TM4

Les modules de communication Modicon TM4 permet d’accroître les possibilités de connexion des contrôleurs logiques Modicon M241 et M251.
Deux modèles de modules de communication sont disponibles :
– Le module switch Ethernet TM4ES4 (permettant, uniquement sur les contrôleurs sans Ethernet embarqué, de disposer d’une connexion Ethernet avec 4 ports).
– Le module Profibus DP esclave TM4PDPS1.

Règles d’association
Jusqu’à 3 modules de communication (au total) peuvent être ajoutés à gauche des contrôleurs logiques M241 et M251, permettant d’accroître leurs possibilités de connexion sur les réseaux Ethernet et Profibus.
– Aux contrôleurs n’embarquant pas de port Ethernet (TM241C24… et TM241C40…), il est possible d’ajouter un module TM4ES4 avec la fonction port Ethernet et deux modules TM4ES4 avec la fonction switch autonome tout en respectant le nombre maximum de 3 modules TM4 au total.
– Aux contrôleurs embarquant un port Ethernet (TM241CE.. et TM251…) , il est possible d’ajouter 3 modules TM4ES4 avec la fonction switch autonome tout en respectant le nombre de 3 modules TM4 au total.
– Les modules de communication TM4 s’assemblent par simple emboîtement sur le côté gauche des contrôleurs logiques M241 et M251. Un connecteur d’extension de bus permet la distribution de l’information et de l’alimentation.

Module switch Ethernet TM4ES4
(1) LED de visualisation de mise sous tension.
(2) Connecteur de bus (un sur chaque coté).
(3) 4 connecteurs RJ45 pour réseau Ethernet avec avec LEDs de visualisation de vitesse d’échange et d’activité.
(4) Borne à vis de raccordement de la terre fonctionnelle (FG).
(5) Clip de verrouillage sur profilé symétrique.

Module Profibus DP esclave TM4PDPS1
(1) LED de visualisation de mise sous tension.
(2) Connecteur de bus (un sur chaque coté).
(3) Connecteur Sub-D 9 pour raccordement sur bus Profibus DP.
(4) Borne à vis de raccordement de la terre fonctionnelle (FG).
(5) Clip de verrouillage sur profilé symétrique.

Voir aussi contrôleur Modicon M221

Vidéo Contrôleurs Machine M221-241-251