Siemens 6ES7138-4DA01-0AB0 – Module SIMATIC DP ET 200S 1 STEP
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Informations produit
Le module électronique Siemens 6ES7138-4DA01-0AB0, appartenant à la gamme SIMATIC DP et à la série ET 200S, est un module de commande de moteur pas à pas monocanal à signal impulsion/direction. D'une largeur compacte de 30 mm, cet équipement est conçu pour piloter des étages de puissance de moteurs pas à pas externes dans des applications de positionnement d'axe individuel, telles que les tables d'indexation rotatives et les systèmes de convoyage. Le module fonctionne sous une tension d'alimentation nominale de 24 V CC (plage tolérée de 20,4 V CC à 28,8 V CC) et dispose de deux modes de sortie sélectionnables : des sorties différentielles 5V RS422 atteignant une fréquence d'impulsion jusqu'à 210 kHz et des sorties push-pull 24V jusqu'à 50 kHz. Deux entrées numériques 24 V CC intégrées (DI1 et DI2) permettent le raccordement direct de fins de course matériels ou de signaux d'arrêt d'urgence.
Pour son intégration physique et sa communication, le module s'installe sur les modules de terminal ET 200S (TM-E30S44-01 ou TM-E30C44-01) et communique avec l'automate hôte via les modules d'interface PROFIBUS IM 151-1 ou PROFINET IM 151-3. La configuration s'effectue dans l'environnement d'ingénierie STEP 7 (V5.3 SP2 ou supérieur) ou TIA Portal (V11 ou supérieur). L'un des avantages majeurs de cette architecture réside dans le stockage centralisé des paramètres d'exploitation directement dans l'unité centrale de l'automate. Lors du remplacement d'un module défaillant sur le terrain, l'unité centrale réinjecte automatiquement la configuration dans la nouvelle pièce, évitant ainsi le recours à une console de programmation locale et simplifiant la mise en service. L'équipe technique de ABC Industrial Parts peut assister les exploitants pour vérifier la compatibilité des châssis et valider les paramètres d'intégration.
L'état de fonctionnement et les anomalies de l'unité sont visualisables directement en face avant grâce aux voyants LED de diagnostic. La LED rouge SF (Group Fault) s'allume en cas de défaut collectif, tel qu'une absence de tension de charge, une erreur de paramétrage ou une défaillance interne. Les LED vertes DI1 et DI2 indiquent l'état logique haut des entrées numériques respectives. Sur le plan logiciel, les diagnostics en ligne sous STEP 7 ou TIA Portal, associés à l'évaluation de l'interruption de diagnostic OB82 et aux octets de diagnostic spécifiques aux canaux, permettent de cibler précisément l'origine d'un dysfonctionnement. Lorsque les vérifications de la tension d'alimentation de 24 V CC et du câblage de commande ne révèlent aucune anomalie externe, un problème matériel interne est généralement confirmé. Les composants internes n'étant pas réparables sur le terrain, la mise en place d'un module de rechange testé fourni par ABC Industrial Parts constitue la solution la plus rapide pour remettre l'installation en production.
Caracteristiques techniques
| Fabricant | Siemens |
| Référence de pièce | 6ES7138-4DA01-0AB0 |
| Désignation du modèle | ET 200S 1 STEP 5V/24V |
| Gamme de produits | SIMATIC DP |
| Série | ET 200S |
| Type de composant | Module de commande de moteur pas à pas |
| Tension d'alimentation nominale | 24 V CC |
| Plage de tension d'alimentation | 20.4 V CC à 28.8 V CC |
| Nombre de canaux | 1 |
| Fréquence max. de sortie (5V RS422) | 210 kHz |
| Fréquence max. de sortie (24V Push-Pull) | 50 kHz |
| Entrées numériques intégrées | 2 (24 V CC) |
| Largeur | 30 mm |
Programmation et configuration
La configuration du module de commande pas à pas Siemens 6ES7138-4DA01-0AB0 est entièrement intégrée dans la chaîne d'outils d'ingénierie SIMATIC, s'effectuant sous STEP 7 V5.3 SP2 ou version supérieure, ou sous TIA Portal V11 ou version supérieure. Lors de la phase de conception ou de modification de la machine, l'utilisateur définit les paramètres de fonctionnement de l'axe dans l'outil HW Config, notamment la fréquence d'impulsion maximale, le mode de sortie (5V RS422 ou 24V push-pull) et la gestion des entrées numériques.
Les paramètres configurés sont enregistrés de manière centralisée dans la mémoire de l'unité centrale de l'automate (CPU) hôte. Ce fonctionnement évite d'avoir à charger la configuration individuellement dans la mémoire non volatile du module sur le terrain. Lors de l'échange matériel d'un module défectueux, l'automate transfère automatiquement le jeu de paramètres valide au remplacement dès la mise sous tension, éliminant ainsi toute étape de programmation locale lors de la maintenance.
Communication et intégration système
Le module 6ES7138-4DA01-0AB0 s'insère directement dans la structure modulaire du système d'E/S décentralisées ET 200S. Il vient se monter sur les modules de terminal TM-E30S44-01 ou TM-E30C44-01 d'une largeur de 30 mm, assurant à la fois l'interconnexion mécanique sur rail DIN, la distribution du bus interne et le raccordement du câblage de terrain.
La communication avec le système de contrôle-commande principal s'effectue au travers des modules d'interface ET 200S, tels que le module IM 151-1 pour les réseaux PROFIBUS DP ou le module IM 151-3 pour les réseaux PROFINET. Les données d'interface comprennent les signaux d'impulsion et de direction générés à destination de l'étage de puissance du moteur pas à pas, avec une fréquence atteignant 210 kHz pour les signaux différentiels 5V RS422 et 50 kHz pour les sorties push-pull 24V, ainsi que la lecture des 2 entrées numériques 24 V CC.
Diagnostic et indication d'état
Le diagnostic matériel du module repose sur trois LED d'état situées en face avant de l'équipement. La LED rouge SF signale un défaut de groupe incluant l'absence de tension d'alimentation externe, une erreur d'attribution des paramètres transmise par l'automate ou un dysfonctionnement interne du matériel. Les deux LED vertes DI1 et DI2 fournissent un retour visuel direct sur l'état logique des signaux d'entrée 24 V CC reliés au module.
En complément de l'indication optique, le système génère des interruptions de diagnostic transmises à la CPU. Dans le programme utilisateur, l'organisation de bloc OB82 permet d'intercepter et d'évaluer ces alarmes. Les octets de diagnostic dédiés dans l'image des processus fournissent une analyse détaillée canal par canal pour identifier les erreurs de câblage, les surcharges du capteur ou les défaillances d'alimentation.
Voyants d'etat
| LED | Couleur/etat | Signification |
|---|---|---|
| SF | Rouge - Fixe | Défaut de groupe détecté (absence de tension de charge, erreur de paramétrage ou défaillance interne du module) |
| DI1 | Vert - Fixe | Entrée numérique 1 active (état logique haut) |
| DI2 | Vert - Fixe | Entrée numérique 2 active (état logique haut) |
Remplacement et pièces de rechange
Lors du remplacement du module Siemens 6ES7138-4DA01-0AB0 dans une installation existante, la procédure mécanique est simplifiée par le concept d'E/S décentralisées ET 200S. Le module s'insère sur le module de terminal (TM-E30S44-01 ou TM-E30C44-01) sans qu'il soit nécessaire de débrancher les câbles de signaux de terrain de leur bornier.
Grâce à l'archivage centralisé de la configuration dans le programme de l'automate, l'échange physique du module ne nécessite pas de réinstallation manuelle des paramètres. Dès la remise sous tension, la CPU de l'automate détecte le nouveau module et lui transmet automatiquement les paramètres requis, garantissant une remise en service rapide et sans erreur d'ingénierie.
Pour les nouveaux projets ou la modernisation complète d'équipements en phase d'obsolescence, il convient de noter la succession technologique vers la gamme ET 200SP, notamment avec les modules TM PTO 1x16KHZ et TM Pulse 2x24V. Toutefois, la pièce d'origine 6ES7138-4DA01-0AB0 demeure la solution idéale pour préserver l'architecture logicielle et matérielle en place sur les lignes de conditionnement, de manutention et d'assemblage automobile.
Codes erreur et codes defaut
Les codes suivants peuvent apparaitre pendant le fonctionnement ou le diagnostic :
| Code | Nom | Description | Cause possible | Action recommandee |
|---|---|---|---|---|
| Diagnostic bit 0.0 | Défaut de module | Erreur interne générale du module ou dysfonctionnement matériel détecté. | Défaut électronique interne ou erreur mémoire. | Effectuer un cycle d'alimentation 24V. Si l'erreur persiste, défaillance matérielle interne — remplacer le module. |
| Diagnostic bit 0.2 | Tension auxiliaire externe manquante | La tension d'alimentation de charge (24 V CC) est absente ou hors plage. | Module d'alimentation défectueux, fusible grillé ou ligne d'alimentation déconnectée. | Vérifier la tension d'alimentation 24 V CC au niveau du module d'alimentation fournissant le groupe de potentiel ET 200S. |
| Diagnostic bit 0.6 | Erreur d'attribution des paramètres | Les paramètres transférés de la CPU au module sont invalides ou incompatibles. | Réglages de paramètres incorrects dans HW Config (par exemple, fréquence ou mode de fonctionnement non valide). | Vérifier la configuration matérielle dans STEP 7 / TIA Portal et recharger la configuration dans la CPU. |
| Diagnostic bit 1.0 | Court-circuit / surcharge alim encodeur | Court-circuit ou surintensité au niveau de l'alimentation 5V des sorties/capteurs. | Câblage défectueux, court-circuit à la masse/M ou surcharge sur l'alimentation 5V. | Inspecter le câblage raccordé aux sorties d'impulsions/encodeur et éliminer le court-circuit. |
Questions frequentes
Quelle est la différence entre les modes de sortie 5V RS422 et 24V push-pull sur le module 6ES7138-4DA01-0AB0 ?
Le mode 5V RS422 génère des signaux d'impulsion et de direction différentiels adaptés aux variateurs nécessitant une haute fréquence jusqu'à 210 kHz. Le mode 24V push-pull fournit des signaux pour les amplificateurs de commande pas à pas fonctionnant en 24V, avec une fréquence d'impulsion maximale de 50 kHz.
Faut-il une console de programmation pour remplacer un module 6ES7138-4DA01-0AB0 défectueux ?
Non, les paramètres du module sont stockés de façon centralisée dans l'unité centrale (CPU) de l'automate. Lors du remplacement du module, la CPU télécharge automatiquement la configuration au démarrage sans qu'une intervention d'ingénierie sur site soit requise.
Quels logiciels d'ingénierie prennent en charge ce module de commande pas à pas ?
La configuration et le diagnostic du module 6ES7138-4DA01-0AB0 s'effectuent via STEP 7 V5.3 SP2 ou version supérieure, ou via TIA Portal V11 ou version supérieure.
Que signifie le voyant SF rouge allumé en face avant du module ?
Le voyant SF (Group Fault) indique un défaut global. Cela peut être causé par une absence de tension de charge 24 V CC, une erreur dans le paramétrage envoyé par la CPU ou un dysfonctionnement interne du matériel.
Quels sont les modules de terminal compatibles avec ce composant ET 200S ?
Le module s'installe sur les modules de terminal ET 200S de 30 mm de largeur, spécifiquement les références TM-E30S44-01 et TM-E30C44-01.
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