در سال 2009، شرکت مشهور زیمنس با معرفی یک PLC جدید (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) – سری S7-1200 زیمنس، انقلابی در بازار اتوماسیون صنعتی ایجاد کرد.
سری S7-1200 در مقایسه با خط قبلی PLC S7-200 زیمنس پیشرفت قابل توجهی را نشان می دهد. این نسل جدید از کنترلرها قابلیت های پیشرفته و طراحی فشرده تری را ارائه می دهند.
زیمنس PLC های S7-1200 را در سه مدل اصلی عرضه کرد:
- AC/DC/رله
- DC/DC/رله
- DC/DC/DC
نام “DC/DC/DC” نشان می دهد که منبع تغذیه CPU، منبع تغذیه ورودی و خروجی های PLC همگی مبتنی بر DC هستند. به طور خاص، S7-1200 PLC دارای منبع تغذیه 24 ولت DC، با ورودی های DC و خروجی ترانزیستور (DC) است.
اطلاعات فنی مدل S7-1200 PLC 1217C DC/DC/DC:
- 2 ورودی ولتاژ آنالوگ (0-10 ولت)
- 150 کیلوبایت حافظه داخلی
- 6 خروجی دیجیتال DC (ترانزیستور) با 4 خروجی با سرعت بالا 100 کیلوهرتز
- 2 پورت PROFINET (Ethernet RJ45).
- 10 ورودی دیجیتال DC (ترانزیستور)، با 6 پشتیبانی از عملکرد پرسرعت
- 2 خروجی جریان آنالوگ (0-20 میلی آمپر)
- 4 ورودی دیجیتال RS422/485 و 4 خروجی دیجیتال RS422/485
- پشتیبانی از حداکثر 3 ماژول ارتباطی (CM)، 1 برد سیگنال (SB) و 8 ماژول سیگنال (SM)
- وضوح 10 بیت
سخت افزار S7-1200 PLC مطابق با استانداردهای جهانی طراحی و تایید شده است و کیفیت بالا، مقرون به صرفه بودن و طول عمر محصول را تضمین می کند. از ویژگی های کلیدی این PLC می توان به انعطاف پذیری، دامنه کنترل گسترده، رابط کاربری ساده و بصری و پورت های ورودی/خروجی فشرده اشاره کرد. علاوه بر این، S7-1200 قابلیت رمزگذاری برنامه را ارائه می دهد و به کاربران اجازه می دهد برنامه را قفل کنند و از دسترسی غیرمجاز جلوگیری کنند.
PLC های سری S7-1200 زیمنس به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:
- نسخه استاندارد
- نسخه Failsafe
تفاوت اصلی این دو سری در عملکرد آنهاست. نسخه Failsafe طوری طراحی شده است که حتی در صورت بروز خطا یا مشکل احتمالی دستگاه، به کار خود ادامه دهد.
برنامه نویسی PLC های زیمنس S7-1200
PLC های زیمنس S7-1200 با استفاده از نرم افزار پورتال TIA (Totally Integrated Automation) برنامه ریزی و نظارت می شوند. این نرم افزار در سال 2015 عرضه شد و نشان دهنده پیشرفت چشمگیری در نرم افزار اتوماسیون صنعتی زیمنس بود. در پورتال TIA، کاربران می توانند S7-1200 را با استفاده از زبان های برنامه نویسی منطق نردبان (LAD) و نمودارهای بلوک تابع (FBD) برنامه ریزی کنند. پورتال TIA همچنین به کاربران اجازه می دهد تا سخت افزار، شبکه، برنامه نویسی PLC و رابط انسان و ماشین (HMI) را در یک محیط یکپارچه پیکربندی کنند. این نرم افزار به دلیل طرح پورتال مانند و دسترسی به این بخش های مختلف، به عنوان پورتال TIA شناخته می شود.
ورودی ها و خروجی ها در زیمنس S7-1200
سری S7-1200 زیمنس برای اتوماسیون ماشین های کوچک و خطوط تولید طراحی شده است و در نتیجه محدودیت هایی از نظر اندازه برنامه، تعداد گره های شبکه، سرعت اجرای دستورالعمل ها و تعداد ورودی و خروجی دارد. با توجه به مقیاس نسبتاً کوچک این پروژه ها، نیاز به افزایش چشمگیر تعداد ورودی ها و خروجی ها اغلب محدود است. بنابراین، اضافه کردن ماژول های توسعه معمولاً مورد نیاز نیست، به خصوص برای سری 1211C. برای رفع این مشکل، زیمنس امکان افزایش اندکی تعداد ورودی و خروجی را با استفاده از یک برد الحاقی ساده به نام برد سیگنال (SB) فراهم کرده است.
تعداد پیش‌فرض ورودی‌ها و خروجی‌ها برای هر مدل PLC از پیش پیکربندی شده است و می‌توان در جدول ارائه شده به آن اشاره کرد.
| سینگال برد | تعداد ماژول شبکه | I/Oتعداد ماژول | AO | AI | DO | DI | PLC نوع | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 3 | 0 | 0 | 2 | 4 | 6 | CPU 1211C |
| 2 | 1 | 3 | 2 | 0 | 2 | 6 | 8 | CPU 1212C |
| 3 | 1 | 3 | 8 | 0 | 2 | 10 | 14 | CPU 1214C |
| 4 | 1 | 3 | 8 | 2 | 2 | 10 | 14 | CPU 1215C |
| 5 | 1 | 3 | 8 | 2 | 2 | 10 | 14 | CPU 1217C |
سری SIMATIC S7-1200 زیمنس انواع شبکه ها و رابط های ارتباطی از جمله ProfiBus، Modbus TCP، Modbus RTU، ProfiNet، AS-I، نقطه به نقطه و CANopen را ارائه می دهد. پردازنده های S7-1200 دارای دو ورودی آنالوگ داخلی هستند که محدوده ولتاژ 0 تا 10 ولت را پشتیبانی می کنند. اگر نیاز به استفاده از این ورودی های ولتاژ برای سیگنال های جریان دارید، می توانید یک مقاومت 500 اهم بین پایانه های 0 و M اضافه کنید.
S7-1200 همچنین می تواند به یک ماژول ارتباطی CM CANopen (شماره قطعه B-021620) مجهز شود تا اتصال CANopen را فعال کند. علاوه بر این، سیستم از ارتباط RS485 از طریق ماژول های ارتباطی موجود پشتیبانی می کند.
تفاوت کلیدی بین خروجی ترانزیستور و رله در قابلیت های کنترل فعلی آنها نهفته است. خروجی های رله می توانند جریان های بیشتر از 2 آمپر را تغییر دهند، در حالی که خروجی ترانزیستور حداکثر به 500 میلی آمپر محدود می شود. تمایز دیگر محدوده ولتاژ پشتیبانی شده است – خروجی های رله می توانند با DC (5-30V) و AC (5-250V) کار کنند، در حالی که خروجی های ترانزیستور به DC (20.4-28.8V) محدود می شوند. مزیت اصلی خروجی های ترانزیستور سرعت سوئیچینگ به میزان قابل توجهی آنهاست که تا 20 کیلوهرتز یا 100 کیلوهرتز می رسد، در مقایسه با نرخ سوئیچینگ 1 هرتز خروجی های رله.
گزینه های کارت حافظه S7-1200 در مقایسه با سری قدیمی تر S7-200 به میزان قابل توجهی بهبود یافته است و از 4 مگابایت تا 32 گیگابایت متغیر است. برخلاف سری S7-300، S7-1200 همیشه برای کار به کارت حافظه نیاز ندارد.
دلایل استفاده از کارت حافظه با S7-1200 عبارتند از:
- افزایش حافظه برنامه (کارت برنامه)
- پاک کردن رمز PLC
- ذخیره منحنی های داده های اندازه گیری
- انتقال برنامه ها بین PLC ها (کارت انتقال)
- به روز رسانی سیستم عامل
زیمنس نیاز به استفاده از کارت های حافظه اختصاصی خود دارد و استفاده از کارت های شخص ثالث امکان پذیر نیست. جدول زیر گزینه های کارت حافظه موجود برای سری S7-1200 را نشان می دهد.
| مدل | حافظه |
|---|---|
| 6ES7954-8LC03-0AA0 | 4MB |
| 6ES7954-8LE03-0AA0 | 12MB |
| 6ES7954-8LF03-0AA0 | 24MB |
| 6ES7954-8LL03-0AA0 | 256MB |
| 6ES7954-8LP03-0AA0 | 2GB |
| 6ES7954-8LT03-0AA0 | 32GB |
منبع تغذیه S7-1200
منبع تغذیه زیمنس PM1207 با شماره قطعه 6EP1332-1SH71 به طور خاص برای سری S7-1200 طراحی شده است، اما تنها گزینه منبع تغذیه نیست. می توانید از هر منبع تغذیه ای که ولتاژ و جریان مورد نیاز را برای S7-1200 و ماژول های متصل به آن فراهم می کند استفاده کنید.
برای تعیین منبع تغذیه مناسب، می‌توانید کل برق مورد نیاز را با جمع کردن نیازهای برق PLC و ماژول‌های ورودی/خروجی محاسبه کنید، سپس با اعمال یک ضریب ایمنی (به عنوان مثال، 1.5 تا 2 برابر کل) کل مورد نیاز را به دست آورید. قدرت.
وضوح در S7-1200
سیگنال های آنالوگ، که پیوسته هستند، باید به سیگنال های دیجیتال (0 و 1) تبدیل شوند که PLC می تواند آنها را پردازش کند. این تبدیل را می توان به روشی اساسی انجام داد، که در آن سیگنال زیر 5 ولت به عنوان 0 و سیگنال بالای 5 ولت به عنوان 1، با استفاده از یک بیت نمایش داده می شود.
این تبدیل را می توان با تقسیم محدوده به بخش های بیشتری نیز با دقت بیشتری انجام داد. به عنوان مثال، اگر محدوده به 4 بخش تقسیم شود:
- 0 تا 2.5 ولت = 00
- 2.5 تا 5 ولت = 01
- 5 تا 7.5 ولت = 10
- 7.5 تا 10 ولت = 11
این به 2 بیت نیاز دارد تا مقدار آنالوگ را به صورت دیجیتال نشان دهد. افزایش تعداد بیت های مورد استفاده، وضوح تصویر را افزایش می دهد که سیگنال آنالوگ را می توان به صورت دیجیتالی نمایش داد.
اصطلاح “رزولوشن” به تعداد بیت های استفاده شده برای نمایش دیجیتال سیگنال آنالوگ اشاره دارد.
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| نوع PLC | زیمنس S7-1200 |
| نوع خروجی دیجیتال | ترانزیستور |
| ولتاژ تغذیه | 24V DC |
| تعداد ورودی آنالوگ | 2 ورودی |
| تعداد خروجی آنالوگ | 2 خروجی |
| تعداد ورودی دیجیتال | 14 ورودی |
| تعداد خروجی دیجیتال | 10 خروجی |
| برند PLC | زیمنس |
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.