Tổng quan về Battery Board BB 1297

Kể từ TIA Portal V21, Siemens đã giới thiệu Battery Board BB 1297 cho dòng S7-1200 G2 với firmware từ phiên bản 3.0 trở lên. Đây là một bước tiến quan trọng, bổ sung khả năng sao lưu dài hạn cho đồng hồ thời gian thực (Real-Time Clock – RTC) tương tự như dòng S7-1200 Gen 1.
Chức năng chính Battery Board BB 1297
Battery Board BB 1297 được thiết kế chuyên biệt để cung cấp năng lượng dự phòng cho đồng hồ thời gian thực của CPU S7-1200. Điểm quan trọng cần lưu ý: pin chỉ cấp nguồn cho RTC, không ảnh hưởng đến bộ nhớ lưu trữ (retentive memory). Bộ nhớ retain của S7-1200 được lưu trong flash memory nội bộ và không cần pin để duy trì.
Phân biệt với bộ nhớ Retain
Nhiều người nhầm lẫn giữa chức năng của battery board và bộ nhớ retain. S7-1200 lưu trữ dữ liệu retain (biến retentive) trong flash memory, hoàn toàn độc lập với pin. Ngay cả khi không có pin hoặc pin hết, dữ liệu retain vẫn được bảo toàn. Battery board chỉ phục vụ duy nhất cho việc duy trì thời gian chính xác của đồng hồ RTC khi PLC mất nguồn.
Thông số kỹ thuật BB 1297
Thông số vật lý
-
Mã sản phẩm: 6ES7297-0AX30-0XA0
-
Kích thước (W x H x D): 38 x 62 x 21 mm
-
Trọng lượng: 28 gram
-
Công suất tiêu thụ: 0.5 W
-
Dòng tiêu thụ (SM Bus): 11 mA
-
Dòng tiêu thụ (từ 24V DC): Không có (none)
Thông số pin
-
Loại pin: CR1025 (pin không đi kèm trong bộ, phải mua riêng)
-
Điện áp danh nghĩa: 3V
-
Dung lượng tối thiểu: 30 mAh
-
Thời gian duy trì: Khoảng 1 năm
-
Ngưỡng pin yếu: < 2.5V
Tương thích
BB 1297 tương thích với tất cả CPU S7-1200 (S7-12XX) có firmware 3.0 trở lên. Module được thiết kế cơ học để lắp vào các CPU từ firmware 3.0, không được sử dụng với các phiên bản CPU cũ hơn vì đầu nối sẽ không khớp.
Lắp đặt và cấu hình
Vị trí lắp đặt
Battery Board BB 1297 được cắm vào khe signal board ở phía trước bên phải của CPU S7-1200. Đây là vị trí tiêu chuẩn cho các signal board và battery board của dòng S7-1200.
Quy trình cấu hình
-
Thêm BB 1297 vào cấu hình thiết bị (device configuration) trong TIA Portal
-
Cắm battery board vào khe signal board trên CPU
-
Lắp pin CR1025 vào BB 1297 (nếu chưa có)
-
Download hardware configuration xuống CPU – bước này bắt buộc để BB 1297 hoạt động
-
Kiểm tra trạng thái pin qua chẩn đoán
Lưu ý an toàn
CẢNH BÁO: Chỉ sử dụng pin CR1025 được chỉ định cho BB 1297. Việc lắp pin không đúng loại hoặc kết nối pin không được chỉ định có thể gây cháy, hư hỏng linh kiện và hoạt động không dự đoán được của máy móc, dẫn đến tử vong, thương tích nghiêm trọng hoặc thiệt hại tài sản.
Lập trình và giám sát
Input Byte cho trạng thái pin
Battery Board BB 1297 chiếm một byte dữ liệu đầu vào (input byte) trên PLC. Byte này cung cấp thông tin về trạng thái pin:
-
Bit .0 của byte input: Chỉ thị trạng thái pin
-
0 = Pin OK (Battery OK)
-
1 = Pin yếu (Battery low)
-
Cập nhật trạng thái
Trạng thái pin được cập nhật tại các thời điểm sau:
-
Khi khởi động (power up) PLC
-
Một lần mỗi ngày trong khi CPU ở chế độ RUN
Ví dụ lập trình
Để giám sát trạng thái pin trong chương trình, bạn có thể tạo một tag liên kết với input byte của BB 1297, sau đó kiểm tra bit .0:
IF "BB1297_Status".%X0.0 = TRUE THEN
// Pin yếu - cần thay thế
"Battery_Low_Alarm" := TRUE;
ELSE
// Pin OK
"Battery_Low_Alarm" := FALSE;
END_IF;
Chẩn đoán và bảo trì
LED MAINT trên CPU
Khi điện áp pin giảm xuống dưới 2.5V, đèn LED MAINT trên CPU sẽ sáng màu vàng liên tục. Đây là dấu hiệu cảnh báo cần thay pin.
Bộ đệm chẩn đoán
Khi pin yếu, hệ thống sẽ ghi sự kiện vào Diagnostic Buffer với mã lỗi:
-
Event ID: 16#06:2700
-
Mô tả: “Maintenance demanded: At least one battery empty” (Yêu cầu bảo trì: Ít nhất một pin đã hết)
Kiểm tra qua Online & Diagnostics
Để kiểm tra trạng thái pin trong TIA Portal:
-
Kết nối online với CPU
-
Mở Online & Diagnostics
-
Vào Diagnostics > Diagnostic Buffer để xem các sự kiện liên quan đến pin
-
Kiểm tra module status của BB 1297 trong Hardware configuration
Thay thế pin
Khi phát hiện pin yếu, cần thay pin CR1025 mới theo quy trình:
-
Tắt nguồn PLC (khuyến nghị)
-
Tháo battery board ra khỏi khe signal board
-
Thay pin CR1025 cũ bằng pin mới
-
Lắp lại battery board vào vị trí
-
Bật nguồn và kiểm tra trạng thái
So sánh: Pin backup vs Bộ nhớ Retain
| Tiêu chí | Battery Board BB 1297 | Bộ nhớ Retain (Flash Memory) |
|---|---|---|
| Chức năng | Sao lưu Real-Time Clock | Lưu trữ biến retentive |
| Cần pin | Có (CR1025) | Không cần |
| Thời gian duy trì | ~1 năm với pin | Vĩnh viễn (flash memory) |
| Ảnh hưởng khi pin hết | Mất thời gian RTC | Không ảnh hưởng |
| Dung lượng | N/A | Tối đa 10 KB retentive |
S7-1200 sử dụng công nghệ flash memory để lưu trữ dữ liệu retain, hoàn toàn độc lập với pin. Các loại dữ liệu có thể được đặt là retentive bao gồm:
-
Bit memory: Có thể định nghĩa độ rộng chính xác trong PLC tag table
-
FB tags: Các tag riêng lẻ trong function block có thể được đặt retentive nếu bật optimized block access
Không có battery board cũng không ảnh hưởng đến độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu retain. Tuy nhiên, khi không có pin backup, CPU chỉ có thể duy trì thời gian RTC khoảng 2 tuần sau khi mất nguồn, so với khoảng 1 năm khi có BB 1297.
Phần cứng mới trong TIA V21
TIA Portal V21 không chỉ giới thiệu BB 1297 mà còn bổ sung nhiều module phần cứng mới cho S7-1200 G2:
Signal Modules mới
-
SM 1223 DI 16x 24VDC/DQ 16x relay
-
SM 1223 DI 16x 24VDC/DQ 16x 24VDC Sink
-
SM 1223 DI 16x 24VDC/DQ 16x 24VDC
Communication Processor
-
CP 1243-1 G2 Ethernet
Cải tiến firmware 4.1
Firmware V4.1 đi kèm TIA V21 còn bổ sung:
-
Chức năng motion control mở rộng
-
OPC-UA server
Tài liệu tham khảo
Hướng dẫn chính thức
Tài liệu chi tiết về BB 1297 có thể tìm thấy trong:
-
S7-1200 G2 Programmable Controller Manual Collection (online documentation)
-
System Manual, chương A.11 Battery Board (BB) 1297
-
Link tham khảo: S7-1200 G2 Programmable Controller Manual
Dự án mẫu
Siemens cung cấp dự án mẫu minh họa cách sử dụng BB 1297:
-
File format: .zap21 (TIA Portal archive)
-
Thông tin đăng nhập:
-
Username: User
-
Password: Password1!
- Tải dự án tại đây
-
Thực tiễn tốt nhất
Khi nào cần Battery Board
-
Cần BB 1297 khi: Ứng dụng yêu cầu ghi log chính xác theo thời gian thực, hoặc các chức năng phụ thuộc vào timestamp chính xác trong thời gian dài không có nguồn
-
Không cần BB 1297 khi: Chỉ cần lưu trữ dữ liệu (counters, values) mà không quan tâm đến thời gian chính xác
Quản lý và bảo trì
-
Giám sát bit trạng thái pin trong chương trình để phát hiện sớm pin yếu
-
Tạo alarm/notification khi bit .0 = 1 để nhắc nhở thay pin
-
Thay pin định kỳ theo chu kỳ ~1 năm để đảm bảo hoạt động ổn định
-
Ghi chép lịch sử thay pin trong tài liệu bảo trì
Lưu ý về retentive memory
-
Không dựa vào pin để bảo vệ dữ liệu quan trọng – hãy sử dụng retentive memory thay thế
-
Đối với dữ liệu lớn không vừa trong retentive memory (>10KB), sử dụng SD card
-
Cân nhắc logging dữ liệu quan trọng ra HMI/SCADA hoặc lưu trữ bên ngoài
Commissioning
-
Luôn download hardware configuration sau khi thêm BB 1297 vào project
-
Kiểm tra LED MAINT và diagnostic buffer sau khi cài đặt để xác nhận hoạt động bình thường
-
Test chức năng bằng cách cycle power và kiểm tra RTC có giữ thời gian chính xác không
