Siemens 6ES5095-8MC01 SIMATIC S5 CPU 95U SPS-Steuerung
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Produktinformationen
Die Siemens 6ES5095-8MC01 ist eine speicherprogrammierbare Steuerung der Serie SIMATIC S5 vom Typ CPU 95U, die als Kompakt-CPU für dezentrale und eigenständige Steuerungsaufgaben entwickelt wurde. Das Modul verfügt über ein integriertes 16 KB RAM-Programmspeicherfeld sowie über eine umfangreiche Onboard-Prozess-E/A-Ausstattung. Diese umfasst 16 digitale Eingänge (24 V DC), 16 digitale Ausgänge (24 V DC, 0,5 A), 4 analoge Eingänge sowie 1 analogen Ausgang für Spannungs- und Stromsignale. Zudem bietet das Gerät zwei integrierte Schnelleinzähler für Signale bis 10 kHz und zwei Prozesseingänge für die schnelle Ereignisverarbeitung. Die Stromversorgung der CPU erfolgt mit einer Nennspannung von 24 V DC in einem zulässigen Bereich von 20,4 V DC bis 28,8 V DC.
Für die Einbindung in Automatisierungsnetzwerke ist die CPU 95U mit einer integrierten PROFIBUS-DP-Slave-Schnittstelle (L2-DP) über einen 9-poligen Sub-D-Anschluss ausgestattet, die Übertragungsraten von bis zu 1,5 Mbit/s unterstützt. Die Programmierung und Parametrierung erfolgen über die integrierte TTY-Schnittstelle (20 mA Stromschleife, 15-poliger Sub-D-Anschluss) mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 9,6 kbit/s unter Verwendung der Programmiersoftware Siemens STEP 5 und eines PC-TTY-Adapterkabels (6ES5 734-1BD20). Die Sicherung des Anwenderprogramms im RAM erfolgt über eine interne 3,6V-Lithium-Pufferbatterie; alternativ können steckbare EPROM- oder EEPROM-Submodule der SIMATIC S5 Serie 375 für die nichtflüchtige Speicherung genutzt werden. Beim Austausch einer Baugruppe müssen die DIP-Schalterstellungen abgeglichen und das Programm sowie die Systemparameter aus einem Backup oder vom Speichermodul auf das Ersatzgerät übertragen werden. Bei der Beschaffung und Vorbereitung einsatzbereiter Ersatzgeräte unterstützt ABC Industrial Parts Instandhalter und Techniker.
Zur Betriebs- und Fehlerdiagnose besitzt die Baugruppe frontseitige Status-LEDs: RUN zeigt den zyklischen Programmablauf an, STOP signalisiert den Halt-Zustand, Anlauf oder interne Fehler, SF weist auf Systemfehler wie Laufzeit-, Bus- oder Hardwarestörungen hin, und BF / L2 meldet Busfehler der PROFIBUS-DP-Schnittstelle. Tiefere Analysen sind über die STEP 5 Software mittels ISTACK- und BSTACK-Statusanzeigen, den Systemdatenbereich (RS-Bytes 120–127) oder COM PROFIBUS Diagnosewerkzeuge möglich. Werden Systemfehler wie Quittierungsverzögerungen (QVZ), Zykluszeitüberschreitungen (ZYKL), Stapelfehler (STUEB, STUFE) oder Syntaxfehler (SYN) angezeigt, sollten Anwender zunächst die Busverkabelung, Adressierung und Spannungsversorgung prüfen. Liegt eine interne Hardwarestörung auf Platinen- oder Komponentenebene vor, ist eine Reparatur vor Ort meist nicht möglich; in solchen Fällen bietet ABC Industrial Parts mit geprüften Ersatz- und Austauschbaugruppen eine schnelle Lösung zur Wiederherstellung der Anlagenverfügbarkeit.
Technische Daten
| Hersteller | Siemens |
| Teilenummer | 6ES5095-8MC01 |
| Modell / Typ | CPU 95U (L2-DP Slave) |
| Produktfamilie | SIMATIC S5 |
| Baugruppentyp | SPS-CPU |
| Nennversorgungsspannung | 24 V DC |
| Spannungsbereich | 20,4 - 28,8 V DC |
| Programmspeicher | 16 KB RAM |
| Digitale Eingänge onboard | 16 Kanäle (24 V DC) |
| Digitale Ausgänge onboard | 16 Kanäle (24 V DC, 0,5 A) |
| Analoge Eingänge onboard | 4 Kanäle |
| Analoge Ausgänge onboard | 1 Kanal |
| Schnelle Zählereingänge | 2 Kanäle (10 kHz) |
| Prozessunterbrechungseingänge | 2 Kanäle |
| TTY-Schnittstelle Übertragungsrate | 9,6 kbit/s |
| PROFIBUS-DP Übertragungsrate | Bis zu 1,5 Mbit/s |
Programmierung und Konfiguration
Die Erstellung, Übertragung und Sicherung von Anwenderprogrammen für die Siemens 6ES5095-8MC01 erfolgt über die Programmiersoftware Siemens STEP 5 in den Versionen V3.x bis V7.x. Die Verbindung zwischen Programmiergerät oder PC und der CPU wird über die integrierte TTY-Schnittstelle (20 mA Stromschleife) hergestellt, wofür das PC-TTY-Adapterkabel mit der Sachnummer 6ES5 734-1BD20 genutzt wird. Die Schnittstelle arbeitet mit einer festen Übertragungsrate von 9,6 kbit/s.
Das Modul verfügt über einen internen Programmspeicher von 16 KB RAM, der durch eine integrierte 3,6V-Lithium-Pufferbatterie gegen Spannungsausfälle geschützt wird. Für eine dauerhafte, nichtflüchtige Speicherung ohne Batterieabhängigkeit können steckbare EPROM- oder EEPROM-Submodule der SIMATIC S5 Serie 375 eingesetzt werden. Beim Einspeichern des Programms auf ein EPROM/EEPROM-Submodul lädt die CPU beim Einschalten automatisch den Programmcode aus dem Modul in den Arbeitsspeicher.
Vor der Inbetriebnahme eines Ersatzmoduls müssen die DIP-Schalter zur Hardware- und Netzwerkkonfiguration exakt mit den Einstellungen des Altgeräts übereinstimmen. Nach dem Einsetzen der Backup-Batterie oder des EPROM/EEPROM-Submoduls wird das Programm in die CPU übertragen. Falls kein Speichermodul vorhanden ist, muss der Programmtransfer über STEP 5 aus einer gesicherten Projektdatei durchgeführt werden.
Kommunikation und Systemintegration
Die CPU 95U in der Variante 6ES5095-8MC01 ist mit einer integrierten PROFIBUS-DP-Schnittstelle (L2-DP) ausgestattet, die den Betrieb als Slave-Teilnehmer in dezentralen Automatisierungsnetzen ermöglicht. Die physikalische Anbindung erfolgt über einen 9-poligen Sub-D-Stecker. Der Feldbus unterstützt Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 1,5 Mbit/s für den Datenaustausch mit einem übergeordneten PROFIBUS-DP-Master.
Zusätzlich zur DP-Schnittstelle verfügt die CPU über eine serielle TTY-Schnittstelle mit 15-poliger Sub-D-Buchse für die lokale Kommunikation mit Programmiergeräten oder Bedienpanelen. Die Konfiguration des PROFIBUS-Slave-Betriebs sowie die Zuweisung der Busadresse erfolgen softwareseitig über COM PROFIBUS bzw. STEP 5. Für die Onlinediagnose und Parametrierung des DP-Slaves stehen spezialisierte Diagnosewerkzeuge innerhalb der COM PROFIBUS Software zur Verfügung.
Diagnose und Statusanzeige
Die Diagnose der Siemens 6ES5095-8MC01 erfolgt über eine Kombination aus frontseitigen LED-Anzeigen und softwarebasierten Abfragewerkzeugen. Die LEDs geben sofortigen Aufschluss über den Betriebszustand der CPU und den Status der Feldbusverbindung. Für eine detaillierte Systemanalyse stellt STEP 5 die Funktionsanzeigen ISTACK (Unterbrechungsstapel) und BSTACK (Bausteinstapel) bereit, mit denen fehlerhafte Bausteine und Befehle präzise lokalisiert werden können.
Zusätzlich können Diagnoseinformationen über den Systemdatenbereich in den RS-Bytes 120 bis 127 ausgelesen werden. Bei Störungen der Feldbuskommunikation ermöglichen die Diagnosefunktionen der COM PROFIBUS Software eine gezielte Überwachung der Slave-Zustände und Fehlermeldungen der L2-DP-Schnittstelle.
Status-LED-Anzeigen
| LED | Farbe/Status | Bedeutung |
|---|---|---|
| RUN | Grün - Dauerhaft an | CPU befindet sich im zyklischen Programmverarbeitungsmodus |
| STOP | Rot - Dauerhaft an oder blinkend | Dauerhaft an im STOP-Modus; blinkt beim Wiederanlauf oder bei internen Fehlern |
| SF | Rot - Dauerhaft an | Systemfehleranzeige bei Programmlaufzeitfehlern, Erweiterungsbusfehlern oder Hardwareausfällen |
| BF / L2 | Rot/Gelb - Dauerhaft an oder blinkend | Busfehler an der L2-DP-Schnittstelle durch unterbrochene Master-Kommunikation, falsche Baudrate oder ungültige Adresse |
Austausch und Ersatzteile
Beim Austausch einer Siemens 6ES5095-8MC01 muss sichergestellt werden, dass die Ersatz-CPU exakt mit der Sachnummer übereinstimmt, um die volle Kompatibilität mit der bestehenden Verdrahtung und den PROFIBUS-DP-Einstellungen zu gewährleisten. Vor dem physikalischen Tausch sollten die Schalterstellungen der DIP-Schalter am Altgerät genau auf die Ersatzbaugruppe übertragen werden.
Da der interne RAM-Speicher ohne Spannungsversorgung inhaltsflüchtig ist, muss vor dem Ausbau die 3,6V-Lithium-Pufferbatterie geprüft oder ein nichtflüchtiges SIMATIC S5 EPROM/EEPROM-Submodul der Serie 375 genutzt werden. Bei Verwendung eines Speichermoduls lässt sich der Programmcode direkt nach dem Einbau in die Ersatz-CPU laden. Liegt das Programm nur als STEP 5 Projektdatei vor, muss es über das PC-TTY-Adapterkabel (6ES5 734-1BD20) neu eingespielt werden.
Nach dem Einsetzen des Ersatzgeräts und dem Anlegen der 24V-DC-Versorgungsspannung sind die LED-Anzeigen zu überprüfen. Ein grünes Dauerlicht der RUN-LED signalisiert den ordnungsgemäßen Anlauf. Sollte die BF/L2-LED leuchten, muss die PROFIBUS-Adresse und die Verbindung zum Master-Steuergerät kontrolliert werden.
Fehlercodes und Stoercodes
Die folgenden Fehlercodes koennen waehrend Betrieb oder Diagnose angezeigt werden:
| Code | Name | Beschreibung | Moegliche Ursache | Empfohlene Massnahme |
|---|---|---|---|---|
| QVZ | Quittierungsverzögerung | E/A-Baugruppe hat den Zugriff nicht innerhalb der erwarteten Zeit quittiert oder es wurde eine nicht vorhandene Adresse angesprochen. | Defekte Erweiterungsbaugruppe, loser Busstecker oder falsche E/A-Adresse im Anwenderprogramm. | Externe Busverkabelung und Baugruppenadressierung prüfen sowie defekte Erweiterungsbaugruppe austauschen. |
| ZYKL | Zykluszeit überschritten | Die Programmaufrufzeit hat die eingestellte maximale Zyklusüberwachungszeit überschritten. | Endlosschleife im Bausteinprogramm, übermäßige Bausteinverarbeitung oder zu niedrig konfigurierte Zykluszeitgrenze. | Programmlogik optimieren, Schleifenbedingungen prüfen oder maximale Zykluszeit in den Systemparametern erhöhen. |
| STUEB | Bausteinstapel-Überlauf | Die maximale Verschachtelungstiefe von Bausteinaufrufen wurde überschritten. | Rekursive Bausteinaufrufe oder Überschreitung der maximal zulässigen Aufrufebene. | Aufrufhierarchie im Anwenderprogramm überprüfen und tiefe oder rekursive Verschachtelungen entfernen. |
| STUFE | Bausteinstapel-Unterlauf | Ein Rücksprungbefehl wurde ausgeführt, ohne dass ein aktiver Bausteinaufruf auf dem Stapel lag. | Fehlerhafte Bausteinstruktur oder fehlerhafte Ausführung von Beendigungsbefehlen. | Programmlogik überprüfen und Bausteinprogramm neu erstellen. |
| SYN | Syntaxfehler | Die CPU hat einen nicht interpretierbaren oder unzulässigen Befehlscode im Speicher festgestellt. | Beschädigter RAM-Speicherinhalt, Störungseinflüsse oder defekte RAM-Zelle. | Gesamtrücksetzen der CPU (URGL) durchführen und Programm neu übertragen. Bei anhaltendem Fehler CPU reparieren oder austauschen. |
| NIP | Nicht vorhandener Baustein gerufen | Das Programm hat einen Aufrufbefehl für einen Baustein ausgeführt, der im Programmspeicher fehlt. | Fehlender Baustein beim Programmtransfer oder Logikkonfigurationsfehler. | Fehlenden Baustein in den Speicher der CPU übertragen. |
| TRAUG | Transferfehler | Fehler beim Peripherietransferzugriff oder unzulässiger Byte-Zugriff auf E/A-Register. | Zugriff auf nicht konfigurierte analoge oder digitale Peripherie-Speicherbereiche. | Adressbereich mit den installierten Onboard- und Erweiterungsbaugruppen abgleichen. |
Haeufig gestellte Fragen
Welche Software wird zur Programmierung der Siemens 6ES5095-8MC01 benötigt?
Für die Programmierung und Konfiguration der CPU 95U wird die Software Siemens STEP 5 in den Versionen V3.x bis V7.x benötigt. Die Verbindung zum PC oder Programmiergerät erfolgt über ein PC-TTY-Adapterkabel (6ES5 734-1BD20) an der TTY-Schnittstelle.
Wie wird das Anwenderprogramm auf der CPU 95U vor Spannungsausfällen geschützt?
Der interne 16 KB RAM-Speicher wird über eine wechselbare 3,6V-Lithium-Pufferbatterie abgesichert. Alternativ kann das Programm auf ein steckbares EPROM- oder EEPROM-Submodul der SIMATIC S5 Serie 375 übertragen werden, um eine dauerhaft nichtflüchtige Speicherung zu gewährleisten.
Welche E/A-Ressourcen stehen direkt auf der CPU 6ES5095-8MC01 zur Verfügung?
Die Baugruppe bietet onboard 16 digitale Eingänge (24 V DC), 16 digitale Ausgänge (24 V DC, 0,5 A), 4 analoge Eingänge, 1 analogen Ausgang sowie 2 schnelle Zählereingänge bis 10 kHz und 2 Prozessunterbrechungseingänge.
Was bedeutet das Aufleuchten der LED BF / L2 an der Frontseite?
Die LED BF / L2 signalisiert einen Busfehler an der PROFIBUS-DP-Schnittstelle. Dies kann durch eine unterbrochene Feldbusverbindung zum Master, eine falsche Baudrate oder eine fehlerhafte Busadresse verursacht werden.
Wie wird ein Ersatzmodul der Baugruppe 6ES5095-8MC01 in Betrieb genommen?
Beim Austausch müssen die DIP-Schalterstellungen des Altgeräts übernommen, die Versorgungsspannung von 24 V DC angelegt und das Programm entweder über ein EPROM/EEPROM-Submodul oder per STEP 5 Software eingespielt werden. Zudem ist die PROFIBUS-Slave-Adresse zu überprüfen.
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