Плк симатик – Контроллеры SIMATIC | Промышленные системы автоматизации SIMATIC

Содержание

ПЛК_Сименс - PLC - это просто!!

Адрес — это обозначение для определенного операнда или области операндов, примеры: вход I 12.1; слово памяти (меркерное слово) MW 25; блок данных DB 3.

Аккумуляторы — это регистры в —> CPU, которые служат в качестве промежуточной памяти для операций загрузки, передачи, а также сравнения, преобразования и арифметических операций.

Аналоговые модули преобразуют аналоговые параметры процесса (напр., температуру) в цифровые величины, которые могут далее обрабатываться процессором, или преобразуют цифровые величины в аналоговые управляющие воздействия.

Аппаратное прерывание запускается запускающими прерывания модулями при возникновении в управляемом процессе определенного события. Аппаратное прерывание передается на CPU. В зависимости от приоритета этого прерывания запускается соответствующий —> организационный блок.

Биты памяти (меркеры) . это составная часть —> системной памяти CPU для хранения промежуточных результатов. К ним можно обращаться побитно, побайтно, словами или двойными словами.

Блоки данных (DB) — это области данных в программе пользователя, содержащие данные пользователя. Имеются глобальные блоки данных, к которым можно обращаться из всех кодовых блоков, и экземплярные блоки данных, которые поставлены в соответствие определенному вызову FB.

Блок питания сигнальных и функциональных модулей и подключенной к ним

процессной периферии.

Буферная батарея обеспечивает, что —> программа пользователя сохраняется в —> CPU при исчезновении напряжения питания, и определенные области данных и биты памяти, таймеры и счетчики остаются реманентными. У CPU, не требующих обслуживания (напр., CPU 31xC), для сохраняемости данных батарея не требуется.

Буферная память обеспечивает буферизацию областей памяти в CPU без буферной батареи. Буферизуется параметрируемое количество таймеров, счетчиков, битов памяти (меркеров) и байтов данных, реманентные таймеры, счетчики, меркеры и байты данных.

Варистор — Резистор, сопротивление которого зависит от напряжения

Версия продукта — Продукты с одинаковым заказным номером могут отличаться версией. Версия продукта повышается при совместимых вверх расширениях функциональных возможностей, при изменениях, обусловленных производством (использование новых узлов/компонентов), а также при устранении ошибок.

Время цикла . это время, необходимое  CPU для однократной обработки  программы пользователя.

Выравнивание потенциалов- Электрическое соединение (провод для выравнивания потенциалов), которое делает одинаковыми или приблизительно одинаковыми потенциалы корпусов электрооборудования и других проводящих корпусов, чтобы воспрепятствовать появлению паразитных или опасных напряжений между этими корпусами.

Глобальные данные . это данные, к которым можно обратиться из любого кодового блока (FC, FB, OB). В частности, это биты памяти М, входы I, выходы Q, таймеры, счетчики и блоки данных DB. К глобальным данным можно обращаться абсолютно или символически.

Глубина вложения — С помощью вызова блоков один блок может вызываться из другого. Под глубиной вложения понимают количество одновременно вызванных  кодовых блоков.

Временные данные — это локальные данные блока, которые во время обработки блока накапливаются в L.стеке и после обработки становятся недоступными.

Статические данные . это данные, используемые только внутри функционального блока. Эти данные хранятся в экземплярном блоке данных, принадлежащем функциональному блоку. Данные, находящиеся в экземплярном блоке данных, сохраняются до следующего вызова функционального блока.

Диагностический буфер — это буферизованная область памяти CPU, в которой накапливаются диагностические события в последовательности их появления.

Диагностическое прерывание — Модули, способные к диагностике, через диагностические прерывания сообщают  CPU распознанные системные ошибки.

Загрузочная память . это составная часть центрального модуля. Она содержит объекты, созданные устройством программирования. Она реализуется или как вставная плата памяти, или как жестко встроенная память.

Задняя шина . это расположенная на задней стенке модулей последовательная шина данных, через которую модули осуществляют связь друг с другом и получают необходимое питание. Связь между модулями создается с помощью шинных соединителей.

Заземлить — значит соединить электропроводную часть установки через заземляющее устройство с заземлителем (одним или несколькими электропроводными элементами, имеющими очень хороший контакт с грунтом).

Заменяющие значения . это параметрируемые величины, которые выдаются модулями вывода на процесс, когда CPU находится в состоянии STOP. При ошибках доступа к периферии у модулей ввода заменяющие значения могут быть записаны в аккумулятор вместо нечитаемых входных величин (SFC 44).

Земля — Токопроводящий грунт, электрический потенциал которого в любой точке может быть установлен на нуль. В районе заземлителей грунт может иметь потенциал, отличный от нуля. В связи с этим обстоятельством часто применяется термин .опорная земля..

Индикация ошибок . это одна из возможных реакций операционной системы на ошибку исполнения программы. Другие возможные реакции: реакция на ошибку в программе пользователя, состояние STOP CPU.

Классы приоритета — Операционная система CPU S7 предоставляет максимум 26 классов приоритета (или «уровней обработки программы»), которым поставлены в соответствие различные организационные блоки. Классы приоритета определяют, какие OB прерывают другие OB. Если класс приоритета включает в себя несколько OB, то они не прерывают друг друга, а обрабатываются последовательно.

Кодовый блок . это блок в SIMATIC S7, который содержит часть программы пользователя STEP 7. (В противоположность —> блоку данных, который содержит только данные.)

Коммуникационные процессоры . это модули для двухточечных соединений и соединений с помощью шины.

Конфигурирование — Назначение модулей носителям модулей/слотам и (напр., в случае

сигнальных модулей) адресам.

Коэффициент редукции определяет по отношению к циклу CPU, как часто посылаются и принимаются GD-пакеты.

Маркер — Право доступа к шине

Массой считается совокупность связанных друг с другом неактивных частей оборудования, которые и в случае аварии не могут оказаться под опасным для прикосновения напряжением.

Новый пуск — При запуске центрального процессора (например, при переводе переключателя режимов работы из положения STOP в RUN или при включении сетевого напряжения) перед циклической обработкой программы (ОВ 1) сначала обрабатывается организационный блок ОВ 100 (новый пуск). При новом пуске считывается образ процесса на входах и программа пользователя STEP 7 обрабатывается, начиная с первой команды ОВ 1.

Обработка ошибок через OB — Если операционная система распознает определенную ошибку (напр., ошибку доступа в STEP 7), то она вызывает предусмотренный для этого случая организационный блок (ОВ ошибок), в котором может быть определено дальнейшее поведение CPU.

Образ процесса . это составная часть —> системной памяти CPU. В начале циклической программы сигнальные состояния модулей ввода передаются образу процесса на входах. В конце циклической программы образ процесса на выходах передается модулям вывода в качестве сигнального состояния.

Операционная система CPU организует все функции и процессы CPU, не связанные со специальной задачей управления.

Опорный потенциал — Потенциал, относительно которого рассматриваются и/или измеряются потенциалы цепей тока.

Организационные блоки (ОВ)

образуют интерфейс между операционной системой CPU и программой пользователя. В организационных блоках устанавливается последовательность обработки программы пользователя.

Ошибка исполнения — Ошибка, возникающая при обработке программы пользователя в системе автоматизации (т.е. не в управляемом процессе).

Память пользователя содержит  кодовые блоки и  блоки данных программы пользователя. Память пользователя может быть встроена в CPU или находиться на вставных платах или модулях памяти. Однако прикладная программа в принципе обрабатывается из  рабочей памяти CPU.

Параметр

1. Переменная кодового блока STEP 7

2. Переменная для настройки поведения модуля (одна или несколько на модуль). Каждый модуль при поставке обладает некоторой рациональной основной настройкой, которая может быть изменена конфигурированием с помощью STEP 7. Параметры бывают  статические и  динамические

Параметры, динамические — Динамические параметры модулей, в противоположность статическим, могут  быть изменены во время работы вызовом SFC в программе пользователя, например, граничные значения аналогового сигнального модуля ввода.

Параметры модуля — это величины, с помощью которых можно управлять реакцией модуля. Различают статические и динамические параметры модуля.

Статические параметры модулей, в противоположность динамическим, не могут быть изменены посредством программы пользователя, а только путем конфигурирования в STEP 7, например, входное запаздывание цифрового сигнального модуля ввода.

Плавающий потенциал — Потенциал, не имеющий гальванической связи с землей.

Платы микропамяти . это средства запоминания для CPU и CP. От  платы памяти MMC отличается только меньшими размерами.

Платы памяти . это средства запоминания в формате пластиковых карточек для CPU и CP. Они реализуются как  RAM или  FEPROM.

Потенциальная развязка — У потенциально развязанных модулей ввода/вывода опорные потенциалы  управляющих и рабочих цепей тока гальванически разделены; например, оптическим элементом связи, контактом реле или трансформатором. При этом цепи ввода и вывода могут быть подключены к общему потенциалу.

Потенциальная связь —

У потенциально связанных модулей ввода/вывода опорные потенциалы управляющих и рабочих цепей тока электрически соединены.

Прерывание —  Операционная система CPU знает 10 различных классов приоритетов, регулирующих обработку программы пользователя. К этим классам приоритетов принадлежат, среди прочего, прерывания, напр., аппаратные прерывания. При появлении прерывания операционной системой автоматически вызывается соответствующий организационный блок, в котором пользователь может запрограммировать желаемую реакцию (напр., в FB).

Прерывание, зависящее от производителя, может генерироваться slave- устройством DPV1. Оно приводит к вызову OB 57 в master-устройстве DPV1.

Прерывание по времени относится к одному из классов приоритета при обработке программы SIMATIC S7. Оно генерируется в зависимости от определенной даты (или ежедневно) и времени суток (напр., 9:50 или ежечасно, ежеминутно). Затем обрабатывается соответствующий организационный блок.

Прерывание по обновлению может генерироваться slave-устройством DPV1. Оно приводит к вызову OB 56 в master-устройстве DPV1.

Прерывание по состоянию может генерироваться slave-устройством DPV1.

Оно приводит к вызову OB 55 в master-устройстве DPV1.

Прерывание с задержкой принадлежит к одному из классов приоритета при обработке программы SIMATIC S7. Оно генерируется по истечении времени работы запущенного в программе пользователя таймера. Затем обрабатывается соответствующий организационный блок.

Приоритет OB —  Операционная система CPU различает классы приоритета, например, циклическую обработку программы, обработку программы, управляемую аппаратными прерываниями. Каждому классу приоритета поставлены в соответствие организационные блоки (ОВ), в которых пользователь S7 может запрограммировать некоторую реакцию. В соответствии со стандартом ОВ имеют различные приоритеты, определяющие в какой последовательности они должны обрабатываться или, наоборот, прерывать друг друга в случае одновременного вызова.

plc24.ru

Siemens | Сименс | Преобразователи частоты и промышленная автоматика Siemens

Концерн Siemens уже несколько десятилетий занимается производством регулируемых электроприводов. Не осталось, пожалуй, ни одной области жизни, где бы они не применялись. Существенная экономия электроэнергии, снижение затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание - далеко не все плюсы новых технологий.

Помимо того, что преобразователи частоты позволяют управлять производительностью отдельных элементов системы, они также позволяют сберечь электроэнергию и сделать инженерные системы более энергоэффективными. В ряде случаев экономия электроэнергии достигает 70%.

Преобразователи частоты Siemens

Преобразователи частоты Siemens

К числу инновационных разработок концерна Siemens относятся надежные и удобные для любого

Устройства плавного пуска Siemens

Устройства плавного пуска Siemens

Устройства данной серии имеют небольшие габаритные размеры, встроенный шунтирующий контактор

Контроллеры Siemens

Контроллеры Siemens

Это позволит вашему бизнесу не только начать новую жизнь, но и обойти всех возможных конкурентов

Регулирующие и смесительные клапаны Siemens

Регулирующие и смесительные клапаны Siemens

В данном разделе представлены долговечные и надежные клапаны Siemens, совместимые с любыми

Автоматические регуляторы перепада давления Siemens

Автоматические регуляторы перепада давления Siemens

Устройства Siemens VSG и Siemens VHG применяется в качестве регуляторов перепада давления или

Газовые клапаны Siemens

Газовые клапаны Siemens

Клапаны Siemens газовые предназначены для применения на газовых теплогенераторах, в

Радиаторные клапаны Siemens

Радиаторные клапаны Siemens

Это позволит вашему бизнесу не только начать новую жизнь, но и обойти всех возможных конкурентов

Приводы для регулирующих клапанов Siemens

Приводы для регулирующих клапанов Siemens

Выбирая оборудование из модельного ряда приводов Siemens, Вы получаете полный спектр приводов

Приводы для газовых клапанов Siemens

Приводы для газовых клапанов Siemens

Привод Siemens для газовых клапанов служит исполнительным механизмом и обеспечивает выполнение функций

Приводы воздушных заслонок Siemens

Приводы воздушных заслонок Siemens

Приводы воздушных заслонок Siemens характеризуются низким энергопотреблением, высокой

Сервоприводы Siemens

Сервоприводы Siemens

Электромоторные приводы Siemens применяются совместно с различными клапанами Siemens

Автоматы горения Siemens

Автоматы горения Siemens

Приводы воздушных заслонок Siemens характеризуются низким энергопотреблением, высокой

Менеджеры горения Siemens

Менеджеры горения Siemens

Менеджер горения это устройство на основе микропроцессора с соответствующими компонентами для

Датчики и сенсоры для горелок Siemens

Датчики и сенсоры для горелок Siemens

Датчики для контроля пламени газовых и жидкотопливных горелок, а также для проверки наличия искры

Датчики для помещений Siemens

Датчики для помещений Siemens

Датчики перепада давления используются для считывания показаний перепада давления

Термостаты комнатные Siemens

Термостаты комнатные Siemens

Siemens выпускает обширный модельный ряд термостатов и температурных регуляторов практически для любых приложений: для частных домов, гостиниц

Термостаты капиллярные Siemens

Термостаты капиллярные Siemens

Линейка продукции включает как электромеханические, так и электронные приборы. Мы выпускаем приборы практически для любых приложений

Контроллеры Albatros

Контроллеры Albatros

Albatros - это контроллеры для автоматизации котельных (линейка RVA) и индивидуальных тепловых пунктов (линейка RVD)

Контроллеры Sigmagir

Контроллеры Sigmagir

Sigmagir - контроллеры тепловых пунктов. Управление тепловыми пунктами с контуром отопления и ГВС. Оптимизирован для управления температурой в обратной магистрали

Контроллеры Synco

Контроллеры Synco

Ряд контроллеров Synco 100 состоит из температурных контроллеров для прямого монтажа (не требуется панели управления) и контроллеров комнатной температуры

Контроллеры универсальные Siemens

Контроллеры универсальные Siemens

Универсальные контроллеры для поддержания комфорта в помещениях при помощи управления системами вентиляции, отопления, кондиционирования и

Преобразователи частоты Sinamics

Отдельное внимание стоит уделить коммутационной технике и частотным преобразователям. Данные продукты идеально подходят для автоматизации процесса производства каких-либо изделий в различных отраслях промышленности. При этом осуществляется компьютерное управление согласно современным тенденциям и технологиям. Качественные преобразователи частоты Sinamics, которые применяются к различным типам оборудования.

Siemens Sinamics - сегодня это универсальный функционал базирующийся на одной платформе, открытый подход для инжиниринга, широчайший диапазон мощностей, встроенные системы безопасности и самодиагностики, высокая рентабельность и энергоэффективность.

Линейка Sinamics включает в себя:
  • Sinamics G110 - привод на малые мощности.
  • Sinamics G120 - привод модульной конструкции для средних мощностей.
  • Sinamics G110D - компактный и простой привод малой мощности. Децентрализованный.
  • Sinamics G120D - привод модульной конструкции для средних мощностей. Децентрализованный.
  • Sinamics G130, Sinamics G150 - Универсальные преобразователи на приводы высоких мощностей.

Частотные преобразователи Micromaster

К числу более популярных и универсальных преобразователей частоты можно отнести Micromaster, серия которых уже не первый год находится на данном рынке и остается наиболее запрашиваемым выбором на рынке.

Серия преобразователей частоты Micromaster - это синоним слова «качество». На сегодняшний день компания Siemens выпускает четвертое поколение преобразователей - Micromaster 4.

  • Micromaster 420 - Преобразователь частоты, основной задачей которого регулирование скорости стандартных приводов. Применяется в конвейерных системах, упаковочных машинах, насосных станциях, вентиляторном оборудовании
  • Micromaster 430 - Преобразователь, предназначенный в основном для работы приводов насосных станций и вентиляторов. Обеспечивается программным обеспечением для решения типовых задач
  • Micromaster 440 - Преобразователь частоты с режимом векторного управления с обратной связью. Используется в приводах, где есть необходимость использовать большой диапазон регулирования

Устройства плавного пуска SIRIUS

Софт-стартеры или устройства плавного пуска SIRIUS 3RW осуществляют плавный пуск и останов трёхфазных электродвигателей методом нарастания/спада напряжения. Устройства данной серии имеют небольшие габаритные размеры, встроенный шунтирующий контактор.

Преимущества от использования данных устройств:
  • Плавный пуск и останов
  • Бесступенчатый запуск
  • Уменьшение пиковых токов
  • Исключение колебания напряжения в сети
  • Разгрузка сети электроснабжения
  • Снижение механических нагрузок на привод
  • Надёжная коммутация, не нуждающаяся в уходе
  • Простота в обслуживании
  • Значительная экономия места и объёма электромонтажа по сравнению с традиционными пускателями

3RW30 - Это серия цифровых устройств плавного запуска для асинхронных электродвигателей мощностью от 0,25 до 55 кВт включительно. Этот тип устройств плавного пуска широко используется в холодильном оборудовании, кондиционерах, системах управления насосами, ленточными конвейерами и многих других применениях. За счёт двухфазного управления на протяжении всего разгона ток во всех трёх фазах поддерживается на уровне минимальных значений. Благодаря непрерывному действию напряжения здесь не возникают неизбежные, например, для пускателей типа «звезда–треугольник» пиковые токи и моменты. Применение этих устройств снижает нагрузку на сеть электропитания, тем самым, продлевая ей жизнь.

3RW40 - Устройства плавного пуска SIRIUS 3RW40 обладают такими же преимуществами, как и 3RW30/31. Однако данные модели оснащены функциями, уникальными в данном диапазоне мощности: полупроводниковая защита от перегрузки двигателя и встроенная защита устройства, регулируемые ограничения тока и двухфазный метод управления (баланс полярности).

3RW44 - Помимо плавного разгона/торможения, полупроводниковые устройства плавного пуска SIRIUS 3RW44 предоставляют множество функций для повышенных требований эксплуатации. Устройства плавного пуска SIRIUS 3RW44 характеризуются компактным размерами, благодаря которым возможна экономия пространства и четкая планировка шкафа управления.

Асинхронный двигатель

Электрические асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором - это наиболее распространенные двигатели в современном производстве и промышленности. Основная суть такого электродвигателя - превращение электрической энергии в механическую, с минимальной потерей энергии. Асинхронные двигатели Siemens на данный момент весьма распространены в силу своей надежности и малых энергопотерь, что в свою очередь приводит к экономии средств на запчастях и электроэнергии.

Программируемые логические контроллеры

Из-за стремительного роста конкуренции практически во всех нишах предприятия требуют максимальной степени автоматизации производства. Такое преимущество позволит выбиться в топ и стать лидером на конкретном сегменте рынка.

Но успех автоматизации и бизнеса в целом зависит от грамотного внедрения качественного и надежного оборудования, к числу которых можно отнести программируемые логические контроллеры (ПЛК) и программируемые реле, а также многих других представителей микроконтроллеров.

Siemens Simatic

Несмотря на изменчивость рынка, Simatic не сдает лидирующие позиции, обеспечивая предприятиям надежное и качественное функционирование. При этом данная линейка поддерживает такие популярные протоколы как Ethernet и MPI, Point to Point и PPI, и многие другие. Это позволит вашему бизнесу не только начать новую жизнь, но и обойти всех возможных конкурентов.

В линейку Simatic входят следующие семейства контроллеров:
  • Simatic S7-200 - популярная система автоматизации с широчайшим выбором доп. модулей
  • Simatic S7-300 - семейство для автоматизации крупных объектов
  • Simatic S7-400 - флагман серии, обеспечивающий управление крупными мощностями
  • Simatic S7-1200 - новое поколение программируемых контроллеров Siemens
  • Siemens LOGO!

Серию недорогих логических модулей представляет Siemens Logo! цена которых намного ниже возможностей и качества, которые предназначены для логической обработки информации и выполнения не сложных программ. Основное преимущество данной серии заключается в гибкости модификации модуля и его невысокой стоимости.

Комплексная автоматизация способна кардинально изменить процесс производства, сделав его более оптимизированным и удовлетворяющим современные требования. Убедитесь в этом, сделав заказ умного оборудования именно у нас.

www.siemens-ru.com

контроллеры Siemens для задач любой сложности

25 ноября 2013

логотип

На стадии проектирования очень трудно предусмотреть все нюансы технологического процесса будущего производства ввиду большого количества взаимосвязанных условий. В то же время даже безукоризненно выполненный проект может доставить разработчику массу хлопот, если в него нужно внести какие-либо непредвиденные изменения. Революционным прорывом в промышленной автоматике стал переход от исполнительных устройств с единожды и навсегда заложенной функцией к гибко перестраиваемым модульным блокам с изменяемой по требованию текущего момента конфигурацией.

Ярким примером такого подхода стало семейство программируемых реле Logo! (рисунок 1), производимых компанией Siemens. Собственно, слово «реле» в названии этих интеллектуальных устройств оставлено лишь в дань традиции, поскольку набор функциональных возможностей, заложенных в них изготовителем, не идет ни в какое сравнение с банальной коммутацией проводников, выполняемой обычными электромеханическими реле. Один такой модуль способен заменить собой целый блок релейно-коммутационной логики, что не только экономит место в шкафу управления, но и в значительной мере сокращает время ввода в эксплуатацию.

Модули Logo! легко перенастраиваются в заданную блок-схему благодаря обширной библиотеке готовых функций

 

Рис. 1. Модули Logo! легко перенастраиваются в заданную блок-схему благодаря обширной библиотеке готовых функций

Идеология модулей LOGO! базируется на составлении разработчиком требуемой блок-схемы путем выбора из 8 основных и 29 дополнительных встроенных функций. К основным функциям (рисунок 2) относятся обычные операции логического сложения, вычитания, исключения и т.д., а дополнительные предоставляют такие возможности, как:

  • генератор ШИМ-последо­вательности,
  • годичный часовой выключатель,
  • формирователь текстовых сообщений,
  • пропорциональный регулятор,
  • аналоговый усилитель,
  • частотный детектор,
  • реверсивный счетчик,
  • реле времени,
  • аналоговый триггер.
Основные логические функции модулей включают в себя наиболее распространенные операции двоичной логики

 

Рис. 2. Основные логические функции модулей включают в себя наиболее распространенные операции двоичной логики

 

В одной управляющей программе может быть задействовано до двухсот исполняемых функций, что определяет область применения этих приборов в различных системах контроля доступа, управления климатом, освещением, промышленным оборудованием и во многих других направлениях человеческой деятельности. Ниже в таблице 1 представлено параметрическое сравнение программируемых реле семейства LOGO!.

Таблица 1. Сравнительные параметры программируемых реле Logo!

Наименование Наличие
дисплея
Количество дискретных входов/выходов Тип дискретных выходов Ток
нагрузки, А
Рабочая
температура, °С
Питающее напряжение, В Габаритные размеры, мм
6ED1052-2MD00-0BA6 8/4 релейный 10 – активная 3 – индуктивная 0…55 12 72х90
6ED1052-1FB00-0BA6 да 115 72х90
6ED1052-1FB00-0BA7 115 107х90
6ED1052-1HB00-0BA6 24 72х90
6ED1052-1MD00-0BA7 12 107х90
6ED1052-1CC01-0BA6 транзисторный 0,3 24 72х90

Конструктивно модули Logo! выполнены в эргономичных, компактных пластиковых корпусах со степенью защиты IP20, предназначенных для установки на стандартные профильные шины DIN или на вертикальную плоскую поверхность. Цепи питания и датчики подключаются к клеммам в верхней части корпуса, а исполнительные устройства — снизу. Каждый блок может быть легко дополнен аналоговыми или коммуникационными модулями расширения, подключаемыми к нему с правой стороны. Подключение модуля расширения (рисунок 3) к внутренней шине логического модуля можно выполнить лишь в том случае, если его кодировочные штифты попадают в кодировочные пазы предшествующего модуля. Для объединения внутренней шины обоих модулей достаточно перевести ползунок на передней панели в рабочее положение.

Модули расширения имеют уникальные комбинации кодировочных штифтов, что исключает неправильное подключение

 

Рис. 3. Модули расширения имеют уникальные комбинации кодировочных штифтов, что исключает неправильное подключение

Наиболее полно раскрыть внутренние ресурсы модулей помогает грамотно продуманный разработчиками процесс программирования, который может осуществляться тремя способами: с использованием встроенной клавиатуры и дисплея, установкой заранее запрограммированной карты памяти, а также — при помощи программного обеспечения LOGO! Soft Comfort.

Программирование сводится к подключению библиотек, требуемых в данный момент функций, установке соединений входа и выхода конкретной функции со входами и выходами логического модуля или других функций, настройка установочных параметров данной функции — время задержки включения или выключения, начальные значения и граничные пределы счетчиков, пороговые значения аналоговых величин и т.д. Наглядность этого процесса более всего напоминает любимую многими в детстве игру в кубики, с той лишь разницей, что вместо сказочных персонажей на гранях кубика нанесены фрагменты блок-схем (рисунок 4), из которых последовательно «собирается» законченное электронное устройство.

Во время ручного программирования на экране модуля отображается только изменяемая в данный момент функция

 

Рис. 4. Во время ручного программирования на экране модуля отображается только изменяемая в данный момент функция

Разумеется, ручной ввод программы в модуль имеет смысл только на этапе начального программирования и отладки. При наличии проверенной рабочей версии программы, процесс программирования осуществляется установкой в специальный паз энергонезависимого картриджа (рисунок 5) с исходным кодом. При включении питания программа автоматически копируется из съемного носителя в память логического модуля, после чего выполняется ее автоматический запуск. При извлечении картриджа с программой, защищенной от копирования, память соответствующего модуля будет очищена.

Съемные картриджи памяти

 

Рис. 5. Съемные картриджи памяти

Ну и, конечно, наиболее удобный и естественный способ программирования модулей LOGO! осуществляется при помощи LOGO! Soft Comfort — специально разработанной программы, предоставляющей широкие возможности по разработке, отладке и документированию программ этих логических модулей. Разработка может выполняться на языках LAD (Ladder Diagram) или FBD. Стилистика этих языков допускает использование символьных имен для переменных и функций, также поддерживается вставка необходимых комментариев. Немаловажно, что разработка, отладка и полное тестирование работы программы может осуществляться в автономном режиме без наличия реального модуля LOGO!, что позволяет начать работу над каким-либо проектом, не дожидаясь поступления заказанного оборудования.

В настоящее время логические модули LOGO! BA6 и LOGO! BA7, выпускаемые компанией Siemens, при грамотном дополнении необходимыми модулями расширения могут не только выполнять локальные задачи автоматического регулирования, но также использоваться в качестве полноценных, функционально законченных блоков управления.

Промышленные контроллеры Simatic — простота, компактность, функциональность

Неуклонно растущие требования рынка привели к развитию из программируемых реле отдельного класса приборов — промышленных контроллеров. Эти устройства, обладающие неизмеримо большим функционалом и внутренними ресурсами, постепенно завоевали популярность среди разработчиков, ввиду отличной себестоимости и существенной экономии времени при построении систем управления различной сложности.

Компанией Siemens разработана перспективная серия модульных программируемых контроллеров SIMATIC, включающая в себя несколько семейств, рекомендованных для различных применений. Стоящая у истоков серии модель S7-200 (рисунок 6) бесспорно является самым бюджетным вариантом в линейке. Однако невысокая стоимость никак не отражается на ее функциональных возможностях, которые позволяют организовать управление как отдельными машинами, так и локальными производственными участками.

Контроллер S7-200 для малобюджетных применений

 

Рис. 6. Контроллер S7-200 для малобюджетных применений

Эффективность контроллеров S7-200 определяет широкий спектр решаемых ими производственных задач: от замены устаревших схем релейной логики до построения сложных автономных систем управления или создания интеллектуальных устройств распределенного ввода-вывода.

Контроллеры S7-200 идеально подходят для управления:

  • прессами;
  • смесителями пластификатора и цемента;
  • насосами и вентиляторами;
  • деревообрабатывающим оборудованием;
  • воротами и дверьми;
  • гидравлическими подъемниками;
  • конвейерами;
  • оборудованием пищевой промышленности;
  • лабораторным оборудованием.

Простота освоения S7-200 подкрепляется наличием специальных стартовых программных пакетов и грамотно составленной технической документацией в сочетании с интуитивно понятным мощным набором инструкций и дружественным интерфейсом. Время выполнения 1 кбайт логических инструкций процессором контроллера не превышает 0,22 мс, что позволяет ему легко справляться с такими задачами реального времени, как обработка прерываний, подсчет тактовых импульсов скоростных счетчиков, пропорциональное регулирование, генерирование импульсных ШИМ-сигналов.

Помимо этого, контроллеры S7-200 содержат в своем составе часы реального времени (встроенные или устанавливаемые в виде съемного модуля), один или два порта RS-485 универсального назначения, и могут выполнять функции ведущего устройства AS-Interface (модуль CP 243-2), ведомого устройства PROFIBUS DP (модуль EM 277) и поддерживать быстрый, полноценный Industrial Ethernet посредством модуля коммуникации CP 243-1. Программирование модулей осуществляется посредством дружественной оболочки программирования STEP 7 Micro/WIN, имеющей трехуровневую парольную защиту программ пользователя.

Как уже отмечалось, простые системы управления могут быть построены на основе одного отдельно взятого центрального процессора S7-200. Для создания более сложных систем (рисунок 7) он дополняется необходимым набором модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, коммуникационных и технологических модулей.

Различные варианты конфигурации контроллера S7-200

 

Рис. 7. Различные варианты конфигурации контроллера S7-200

При необходимости, модули контроллера могут располагаться в два ряда. Связь между рядами выполняется готовым интерфейсным кабелем длиной 0,8 м. Состав используемых модулей расширения ограничивается лишь нагрузочной способностью цепи питания внутренней шины центрального процессора, а также размером его адресного пространства. Ниже приведена сравнительная оценочная таблица 2 центральных процессоров серии S7-200.

 

 

Таблица 2. Параметрические данные процессорных модулей S7-200

Параметры Наименование
CPU221 CPU222 CPU224 CPU224XP CPU226
Применение Применение в узлах локальной автоматики Построение относительно простых узлов локальной автоматики или комплексных систем автоматизации Построение компактных систем управления высокой производительности, работающих автономно или в составе комплексных систем автоматизации
Память программ, кбайт 4 12 16
Память данных, кбайт 2 8 10
Количество дискретных входов 6 8 14 Дополнительно 2 аналоговых входа и 1 выход 24
Количество дискретных выходов 4 6 10 16
Наличие модулей расширения Без расширения До 2 До 7
1xRS-485, PPI/MPI 2xRS-85, PPI/MPI

Как известно, прогресс не стоит на месте, все новое рано или поздно становится обыденным, а затем переходит в разряд анахронизмов. В мире техники этот процесс протекает во много раз быстрее, чем в обществе. Поэтому появление на рынке новой серии контроллеров S7-1200 (рисунок 8), являющейся продолжением предыдущей модели S7-200, представляется вполне закономерным этапом развития.

Результат развития «двухсотой» серии - контроллер S7-1200

 

Рис. 8. Результат развития «двухсотой» серии — контроллер S7-1200

Разработчики S7-1200 не пошли по простому пути увеличения быстродействия и расширения памяти, а создали новое концептуальное устройство, полностью отвечающее требованиям комплексной автоматизации. Заложенные в серию функциональные возможности и высокая производительность делают контроллеры S7-1200 отличным инструментом для решения задач автоматизации малой и средней сложности.

 

Отличительные особенности серии:

  • построение локальных узлов автоматизации, работа в составе комплексных распределенных структур управления с интенсивным сетевым обменом данными;
  • работа в реальном масштабе времени, мощные коммуникационные возможности;
  • широкий спектр модулей и плат различного назначения;
  • исключительно простая установка, программирование и обслуживание;
  • соответствие требованиям стандартов ГОСТ-Р, VDE, UL, CSA. Система управления качеством продукции сертифицирована по ISO 9001;
  • мощная система программирования, конфигурирования и технической диагностики.

S7-1200 идеально подходит для работы в тех областях, где ранее применение контроллеров считалось экономически нецелесообразным и для решения задач автоматизации использовались специализированные, сложные в наладке и эксплуатации, электронные устройства. Контроллер специально ориентирован на применение в направлениях:

  • складского хозяйства;
  • конвейерных систем;
  • элеваторов и эскалаторов;
  • систем транспортировки материалов;
  • металлообрабатывающих, упаковочных, трафаретно-печатающих машин;
  • смешивающих и опреснительных установок;
  • установок по очистке сточных вод;
  • станций распределения электроэнергии;
  • противопожарных систем;
  • установок кондиционирования воздуха;
  • насосных станций;
  • установок обеспечения безопасности, защиты доступа и.т.д.

Семейство S7-1200 объединяет в своем составе центральные процессорные модули (таблица 3) различной производительности с модификациями для питания постоянным или переменным током, сигнальные платы SB 12xx для установки непосредственно в модуль центрального процессора без увеличения установочных размеров контроллера, дополнительные сигнальные модули SM 12xx для ввода и вывода дискретных или аналоговых сигналов, коммуникационные модули CM 12xx для подключения контроллера к сети PROFIBUS DP, обмена данными через последовательные каналы связи или мобильную сеть GSM; четырехканальный коммутатор CSM 1277 для развертывания сетевых структур Ethernet/PROFINET, а также дополнительные компоненты в виде карт памяти SIMATIC Memory Card и имитаторов входных сигналов, служащих для отладки рабочих программ контроллеров.

Таблица 3. Сравнительные параметры программируемых реле Logo!

Параметры Наименование процессора
SIMATIC
CPU 1211C
SIMATIC
CPU 1212C
SIMATIC
CPU 1214C
SIMATIC
CPU 1211C
SIPLUS
CPU 1211C
Оперативная память, кбайт 30 50 75 100 25
Загружаемая память, кбайт 1 4 1
Подключаемые модули 3 коммуникац. 3 коммуникац; 2 сигнальных 3 коммуникац; 8 сигнальных 3 коммуникац.
Аналоговые входы Два аналоговых входа 0…10
Дискретные входы 6 6 14 14 6
Дискретные выходы 4 6 10 10 4
DC 24 В/0,5 А или AC 250 В/2 А
Условия эксплуатации стандартные тяжелые

Помимо своих основных рабочих функций, контроллеры S7-1200 имеют развитую систему контроля и мониторинга. Различные варианты панелей оператора (рисунок 9) совмещают в себе богатые функциональные возможности и средства визуализации технологических процессов.

Панели операторов Basic-Panel Панели операторов Basic-Panel

Рис. 9. Панели операторов Basic-Panel

Серия панелей операторов представлена несколькими вариантами с диагоналями экранов 3,6…15 дюймов, предназначенными для эксплуатации в промышленных условиях и для решения задач оперативного управления и мониторинга на уровне производственных машин и установок. Все приборы содержат однородный набор базовых функций человеко-машинного интерфейса и позволяют вести регистрацию аварийных сигналов, управление рецептурами, посторенние временных графиков производственных процессов и.т.д. А достоинства лаконичного, интуитивно понятного интерфейса подчеркиваются удобной сенсорной клавиатурой.

Следующим звеном после S7-200 в линейке устройств Simatic выступает S7-300 (рисунок 10) — модульный контроллер средней производительности, предназначенный для универсального использования. Выгодно отличается от экономичного, бюджетного S7-200 мощными внутренними ресурсами (до 65536 цифровых и 4096 аналоговых каналов при памяти программ, равной 1,4 Мбайт) и более высокой производительностью.

S7-300 - компактное решение для построения систем средней сложности

 

Рис. 10. S7-300 — компактное решение для построения систем средней сложности

Состав серии включает в себя широкий спектр модулей, максимально адаптированных к решению наиболее распространенных производственных задач, что значительно упрощает построение системы управления.

К достоинствам семейства S-300 относятся:

  • удобная конструкция в сочетании с естественным охлаждением;
  • свободное наращивание функциональных возможностей при модернизации системы управления;
  • высокая мощность благодаря большому количеству встроенных функций;
  • простое включение в сетевые конфигурации;
  • быстрая, легкая инсталляция на специальную профильную шину.

Контроллеры S7-300 находят применение в текстильном, упаковочном, электротехническом оборудовании, в системах водоснабжения и автоматизации судовых установок, а также в производственных машинах специального назначения. Состав серии насчитывает более 20 наименований модулей центрального процессора (CPU), применяемых в зависимости от типа сложности решаемой задачи, различные сигнальные модули (SM), не только выполняющие функции преобразования цифровых и аналоговых сигналов, но и поддерживающие отечественные (ГОСТ) градуировки термометров сопротивления и термопар.

Помимо традиционного оборудования, в семейство S-300 входят мощные коммуникационные процессоры (CP), призванные обеспечить автономную обработку данных в сетях AS-Interface, PROFIBUS, Industrial Ethernet, PROFINET и при обычных Point-to-Point-соединениях. А применение специального программного обеспечения дополняет этот список возможностями работы по протоколам MODBUS RTU, MODBUS/TCP, BACnet и KNX/EIB. Состав линейки завершают функциональные модули (FM) — интеллектуальные устройства, оснащенные встроенным микропроцессором, предназначенные для освобождения главного процессора от выполнения рутинных задач локальных производственных участков: автоматического регулирования, взвешивания, позиционирования, скоростного счета, управления перемещением и т.д.

В модулях центрального процессора семейства S7-300 (таблица 4) усилиями разработчиков удачно воплощена концепция «минимума, где возможно» и «максимума, где потребуется». Под минимализмом в данном случае понимается законченная логичность конструкции, а максимум выражен в грамотном сочетании аппаратных ресурсов и быстродействия. Модули ЦП семейств S7-300 отличают развитые коммуникационные возможности, позволяющие поддерживать большое количество одновременных соединений, удобное решение памяти программ в виде MMC-карты и, что немаловажно — отсутствие необходимости использования буферной батареи.

Таблица 4. Основные технические характеристики центральных процессоров семейства S7-300

Параметры Наименование процессора
312C 313C-2 PtP 313C-2 DP 313C 314C-2 PtP 314C-2 DP
Рабочая память, кбайт 64 128 192
Загружаемая память MMC, кбайт 64…4096 64…8192
Время выполнения операций, мкс: логических 0,2 1
с плавающей запятой 6 3
Кол-во каналов ввода-вывода 256/64 1008/248 8192/512 1016/253 8192/512
Кол-во активных коммуникационных соединений 6 8 12
Кол-во встроенных
входов/выходов
дискретных 10/6 16/16 16/16 24/16
аналоговых -/- -/- -/- 4 (I/U)/2
Встроенные функции: скоростные счетчики, кГц 2х10 3х30 3х30 3х30 4х60
импульсные выходы, кГц 2х2,5 3х2,5 3х2,5 3х2,5 4х2,5
ПИД-регулирование нет есть есть есть есть
позиционирование нет нет нет нет по 1-й оси
Габаритные размеры, мм 80х125х130 120х125х130

Наряду с S7-300, компанией Siemens выпускается более продвинутая модель S7-400 (рисунок 11), предназначенная для построения систем автоматизации средней и высокой степени сложности. Данный тип контроллера более всего подходит для управления циклическими или непрерывными производственными операциями.

Модель S7-400

 

Рис. 11. Модель S7-400

От предыдущей модели S7-400 отличается гибкими возможностями изменения объекта управления по мере его развития. Встроенная технология CiR (Configuration in RUN) позволяет вносить изменения в систему управления без ее остановки. Помимо этого, положительным моментом является встроенная система «горячего» резервирования, выполняющая переключение управления на резервный блок при отказе основного. Также для повышения надежности систем распределенного ввода/вывода предусмотрено дублирование интерфейса PROFIBUS DP. Для конфигурирования и программирования S7-400 могут использоваться как стандартные программные средства — STEP 7 Professional V11, SIMATIC S7/WinAC — так и инструментальные средства проектирования, включающие в свой состав лексические и графические языки программирования высокого уровня, применение которых не только делает процесс программирования более наглядным, но и существенно снижает время создания проекта.

Состав линейки центральных процессоров S7-400 представлен тремя основными направлениями:

  • CPU- центральные процессоры, ориентированные на решение стандартных задач автоматического управления;
  • F-CPU- центральные процессоры, применяемые при построении систем противоаварийной защиты и обеспечения безопасности с одновременной поддержкой стандартных функций управления;
  • H-CPU- центральные процессоры для построения резервированных систем автоматизации. Обеспечивают поддержку функций резервирования на уровне операционной системы. Могут использоваться для построения обычных и резервированных систем противоаварийной защиты и безопасности.

По сравнению с предыдущими моделями, данные процессорные блоки обладают весьма впечатляющими техническими характеристиками: рабочая память программ и данных составляет 5,6…15 Мбайт, огромное количество дискретных и аналоговых каналов ввода-вывода — 131072 и 8192 соответственно, плюс встроенный интерфейс MPI/PROFIBUS DP и дополнительный модульный PROFINET. Все это позволяет при желании построить на базе одного контроллера S7-400 всю систему управления большим предприятием.

Как известно, совершенству нет предела. В линейке контроллеров Simatic под это определение более всего подходит S7-1500 (рисунок 12) — универсальный инструмент для автоматизации циклических процессов во всех секторах промышленного производства.

Контроллер S7-1500

 

Рис. 12. Контроллер S7-1500

Всевозможные сигнальные, технологические и коммуникационные модули, входящие в состав периферийных блоков S7-1500, продуманно разделены на отдельные классы, отличающиеся поддержкой различных наборов функций:

  • модули класса BA (Basic)- относительно простые и недорогие компоненты без диагностики параметров;
  • модули класса ST (Standard) обладают поддержкой диагностических функций на уровне модуля;
  • Модули класса HF (High Feature) имеют поддержку диагностических функций на уровне отдельного канала. Повышенная стойкость к воздействию помех, высокая прочность электрической изоляции;
  • модули класса HS (High Speed)- модули с малым временем фильтрации сигналов и быстрым преобразованием.

Внешние цепи сигнальных модулей подключаются посредством 40-полюсных фронтальных соединителей, конструктивной особенностью которых является операция механического кодирования при первой установке на выбранный модуль. В дальнейшем данный фронтальный соединитель не может быть установлен на модули других типов, что исключает возможность возникновения ошибок при их замене. Максимальная конфигурация контроллера включает в свой состав один центральный процессор и до 30 сигнальных, технологических и коммуникационных модулей.

Изящным решением разработчиков стало оснащение центральных процессоров S7-1500 эстетичными цветными дисплеями (рисунок 13), при помощи которых осуществляется локальная настройка контроллера:

  • установка/изменение параметров настройки (IP-адресов, имени станции и т.д.) без использования программатора;
  • наглядное отображение диагностической информации и аварийных сообщений;
  • просмотр текущего состояния модулей в системе локального и распределенного ввода-вывода;
  • просмотр идентификационных данных, серийных номеров, а также версии встроенного программного обеспечения.
Съемные цветные дисплеи S7-1500

 

Рис. 13. Съемные цветные дисплеи S7-1500

 

Для отображения информации может быть выбран один из двух поддерживаемых языков. Установка и удаление дисплея допускается во время работы контроллера. Доступ к выполнению операций защищен паролем. Центральные процессоры S7-1500 оснащены встроенной рабочей памятью программ до 1 Мбайт и данных до 5 Мбайт. В качестве загружаемой памяти используются карты памяти SIMATIC Memory Card емкостью 2 Мбайт…2 Гбайт.

Отдельного внимания заслуживает программное обеспечение SIMATIC S7/ WinAC, объединяющее в себе систему тесно связанных инструментальных средств конфигурирования, программирования, диагностики и обслуживания систем автоматизации. Эти программные пакеты содержат исчерпывающий набор функций, необходимых для всех этапов разработки и эксплуатации систем автоматического управления:

  • планирование, проектирование, конфигурирование и настройка параметров периферийных модулей и компонентов промышленной связи;
  • разработка программы пользователя;
  • документирование данных проекта;
  • тестирование, отладка и выполнение пуско-наладочных работ;
  • контроль рабочих процессов в порядке текущей эксплуатации;
  • архивирование данных.

Для программирования, конфигурирования, диагностики и обслуживания контроллеров S7-1500 используются инструментальные средства среды STEP 7 Professional V.12. Благодаря новому оптимизированному компилятору исходный символьный код преобразуется в машинные команды, позволяющие получать минимальное время выполнения программных циклов. Несомненное удобство представляет быстрое и безошибочное определение состава аппаратуры контроллера путем считывания параметров конфигурации прямо из системы проектирования. Встроенные в STEP 7 Professional средства миграции проектов делают возможным применение S7-1500 для исполнения существующих программ контроллеров S7-300 и S7-1200.

Заключение

В условиях современного рынка многие производители стремятся вложить в свою продукцию не только высокое качество, но и некие уникальные черты. В своей серии контроллеров Simatic специалистам SIEMENS удалось совместить четко сформулированную и изящно воплощенную идею структурированной прозрачности всей линейки оборудования с некоей особой педантичностью, что особенно актуально в свете решения руководства SIEMENS свернуть в следующем году производство уже далеко не передовых 200 и 300 серий, полностью заменив их современными S7-1200 и S7-1500.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: [email protected]

Съемные цветные дисплеи S7-1500

Съемные цветные дисплеи S7-1500

•••

Наши информационные каналы

www.compel.ru

Универсальные контроллеры SIMATIC S7-1200 — будущее промышленной автоматизации

Семейство контроллеров SIMATIC S7-1200 представляет собой программно-аппаратный комплекс, ориентированный на снижение общих расходов на промышленное оборудование в течение всего жизненного цикла, начиная от проектирования и создания оборудования и заканчивая вопросами «миграции» и утилизации по окончании срока службы продукта.

SIMATIC S7-1200

Рис. 1. Контроллер SIMATIC S7-1200 с модулями

SIMATIC S7-1200 (рис. 1) — новый модульный контроллер, который имеет современный дизайн, высокую производительность, широкий набор возможностей и предназначен для решения задач автоматизации начального уровня. Производитель позиционирует его как контроллер с базовым набором функций (Basic Controller), подчеркивая, что это «микро» (Micro PLC), хотя по формальным критериям контроллер выходит за рамки этой ниши. Базовая конфигурация предполагает процессорный блок с 14–24 входами/выходами и расширение не более чем восемью блоками ввода/вывода, что в совокупности позволяет подключить до 284 дискретных входов/выходов или до 51 аналогового. Это полностью оправдывало бы помещение контроллера в разряд Micro PLC, если бы не одно «но». Контроллер может работать с распределенной периферией стандарта PROFIBUS DP и PROFINET IO в качестве мастера и имеет адресное пространство 1000 байт, что потенциально позволяет ему принять до 8000 цифровых или до 500 аналоговых каналов. В сочетании с рабочей памятью 50–150 кбайт (в зависимости от модели CPU), где хранится исполняемая программа (данные можно сохранять на внешнем носителе до двух гигабайт), это уже никак не соответствует категории «микро».

Однако, если сравнить его со «стар­шим» контроллером семейства S7-1500, сразу становится понятно, почему возможности семейства Basic считаются скромными. С точки зрения набора поддерживаемых функций, оба семейства максимально унифицированы: единая среда написания программ, унифицированные языки программирования стандарта МЭК 61131-3, унифицированные библиотеки и интерфейсы работы с аппаратной частью, единая интегрированная диагностическая система, встроенный параметрируемый веб-сервер. Различия кроются в количественных характеристиках. Так, S7-1200 имеет максимум 16 логических коннекций для организации сетевых коммуникаций средствами операционной системы через встроенный порт Ethernet. Таким образом, можно создать сеть из 16 контроллеров SIMATIC, операторских панелей, персональных компьютеров, и обмен информацией будет происходить асинхронно, независимо от исполнения алгоритмов управления оборудованием, заложенных пользователем. Хотя, с другой стороны, у контроллера есть поддержка протокола MODBUS TCP, где нет таких ограничений.

Довольно своеобразно реализована поддержка коммуникационных процессоров для связи с различным оборудованием. Специальная шина позволяет подключить до трех коммуникационных плат для реализации коммуникаций через сеть PROFIBUS (режим Master и Slave), интерфейс AS-i и соединения «точка–точка» по физическим стандартам RS232 и RS485 (с поддержкой MODBUS RTU и USS-протоколов). Коммуникационные платы позволяют использовать контроллер S7-1200 в системах телеуправления, поддерживающих обмен данными по протоколам IEC 60870-5-104 или DNP3. Эти платы оснащены буферной памятью для сохранения до 64 000 измеренных величин с отметками даты и времени при нарушениях нормальной работы системы связи. Через эту шину возможно подключать также модуль для работы с системой идентификации на базе бесконтактных RFID-меток и GSM+3G-модем для работы в сетях сотовой связи. Такое решение позволяет избежать сокращения числа позиций для установки модулей ввода/вывода, которые подключаются на свою собственную шину данных, оптимизированную для передачи управляющих сигналов.

Еще одно интересное решение — использование технологии SIGNAL BOARD. Контроллер имеет на фронтальной панели специальную шахту с разъемом, куда можно подключить компактный модуль, который расширяет возможности процессорного блока без увеличения габаритов. Модули предлагают до четырех цифровых или один аналоговый вход или выход, или интерфейс RS485. Казалось бы, зачем такие ухищрения, когда контроллер можно стандартно расширить с помощью дополнительных блоков входа/выхода или коммуникационным процессором. Но такие блоки имеют минимум восемь каналов (а в микросистемах часто бывает ситуация, когда не хватает одного-двух) и заметный (на фоне процессорного блока) размер, что не всегда допустимо. Такой подход, хотя и увеличивает номенклатуру изделий, позволяет очень точно «подогнать» конфигурацию оборудования под техническое задание.

Таблица. Характеристики контроллера с различными коммуникационными процессорами
Центральный процессор CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C CPU 1215C CPU 1217C
Встроенная загрузочная память, Мбайт 1 4
Расширение Карта памяти SIMATIC Memory Card емкостью до 2 Гбайт
Встроенная рабочая память, кбайт 50 75 100 125 150
Энергонезависимая память, кбайт 10 (для сохранения данных при перебоях в питании контроллера)
Типовое время выполнения, мкс логических операций 0,08
операций со словами 1,7
математических операций
с плавающей запятой
2,3
ПИД-регулирование Есть
Встроенные скоростные счетчики 6?100 кГц 6?100/30 кГц 4?1 МГц/6?100 кГц
Импульсные выходы Только в моделях с транзисторными выходами или при использовании SB 1222
4?100 кГц 4?1 МГц/100 кГц
Часы Встроенные, аппаратные, запас хода 20 суток
(1 год с дополнительной платой буферной батареи)
Интерфейс PROFINET 1?RJ45, 10/100 Мбит/с 2?RJ45, 10/100 Мбит/с
Максимальная конфигурация 1?SB/CB/BB + 3?CM 1?SB/CB/BB + 3?CM + 2?SM 1?SB/CB/BB + 3?CM + 8?SM
Количество встроенных каналов дискретных сигналов ввода 6?24VDC 8?24VDC 14?24VDC 10?24VDC+4?5VDC
вывода 4 6 10 6?24VDC +4?5VDC
аналоговых сигналов ввода 2? 0–10 В, 10 бит
вывода 2?0–20 мА, 10 бит
Максимальное количество каналов ввода/вывода при централизованной конфигурации дискретных сигналов ввода 10 44 146
вывода 8 42 142
аналоговых сигналов ввода 3 19 67
вывода 1 9 33 35
Полное адресное пространство ввода/вывода при использовании децентрализованной периферии 1000 байт на ввод и 1000 байт на вывод

Контроллер S7-1200 выполнен в классе защиты IP20 и предполагает монтаж в шкафу или ином защитном корпусе. Возможно крепление как на 35-мм рейку, так и на плоскую монтажную панель. Винтовые клеммы «отстегиваются» вместе с кабелями, что позволяет, в случае выхода из строя, оперативно произвести замену, не откручивая две дюжины проводов. Загрузка программы возможна как с компьютера, так и через съемную карту памяти, что опять-таки позволяет максимально упростить и ускорить замену отказавшего оборудования.

Помимо основной модификации, предлагается так называемая Fail-Safety версия, предназначенная для построения систем противоаварийной защиты и обеспечения безопасности (рис. 2). Она реализована в рамках единой концепции Totally Integrated Automation, что позволяет осуществлять ее эффективное взаимодействие со стандартными системами автоматизации SIMATIC, использовать F-системы в качестве подсистем стандартных систем автоматизации, возлагать на F-системы выполнение как стандартных функций управления, так и F-функций. Кроме того, в F-системах обеспечивается поддержка стандартной концепции диагностики систем автоматизации SIMATIC S7. Контроллеры S7-1200F полностью, программно и аппаратно, совместимы со своими аналогами (S7-1200), программируются точно так же и с использованием идентичного инструментария, дополненного библиотекой F-блоков, сертифицированных T?V.

SIMATIC S7-1200 версии Fail-Safety

Рис. 2. Контроллер SIMATIC S7-1200 версии Fail-Safety с двумя дискретными модулями

Для работы вне помещений, в условиях повышенной загазованности или наличия агрессивных паров и газов, существует модификация SIPLUS. Она полностью программно и аппаратно совместима с линейкой S7-1200. Фактически это тот же самый контроллер, но с усиленной защитой от внешних воздействий (герметизация плат специальным компаундом) и расширенным температурным диапазоном (-25… + 60 °С).

Важным фактором, помимо самого оборудования, является функциональность и удобство программной среды разработки. Обычно предлагается использовать отдельные пакеты для программирования контроллеров, средств операторского интерфейса и сетевого обмена данными. Этап объединения всех компонентов системы для совместной работы является достаточно трудоемким. При дальнейшей отладке системы внесение изменений в проект одного устройства может повлечь за собой необходимость изменения программы всех других, работающих совместно. На такие изменения обычно уходит довольно много времени, а в процессе изменений легко допустить ошибки. Комплексный подход к параметрированию и программированию систем автоматизации на основе серии контроллеров SIMATIC S7-1200 позволяет сделать разработку проекта эффективной, упростить дальнейшую отладку и диагностику неисправностей.

Подготовка проекта производится в единой программной среде TIA Portal. В ней, как в единой программной платформе, удалось объединить все, что необходимо для работы со всеми компонентами автоматизации «Сименс» на всех этапах работы с проектом. Разработка проектов для контроллеров и устройств распределенного ввода/вывода, конфигурирование HMI и SCADA-систем, параметрирование сетевых компонентов и модулей связи, отладка программных алгоритмов управления, а также ввод в эксплуатацию приводов — все это объединено в общую структуру программного обеспечения и имеет унифицированный пользовательский интерфейс. Это не только ускоряет работу, но и позволяет создавать прозрачные решения, которые просты в обслуживании и диагностике и могут быть легко расширены или трансформированы. Во главу угла продукта TIA Portal поставлена простота использования продукта (Usability). Принципиально новый пользовательский интерфейс призван облегчить пользователю работу с платформой, а его унификация и стандартизация упрощают взаимодействие с разно­образным оборудованием. Это новое слово в разработке программного обеспечения. Основной упор сделан на наглядность, интуитивную понятность и отсутствие многократно вложенных структур. Предусмотрено два варианта интерфейса. Портальный ориентирован на обслуживающий персонал и предлагает генерализованный выбор задач и инструментов, необходимый для успешного ввода в эксплуатацию, диагностику и обслуживание оборудования. Проектный открывает доступ к полному набору инструментов и функций, необходимых на этапе разработки конфигурации и написания программ.

Единая информационная база проекта позволяет бесшовно интегрировать программы для контроллера, графические объекты HMI и массивы настроек для приводов, а также избежать необходимости импорта-экспорта переменных, упростить их администрирование. Благодаря тому что проект представляет единое целое, несмотря на значительную разнородность входящих в него компонентов, стало возможным реализовать единую диагностическую систему, которая позволяет осуществлять оперативный мониторинг состояния оборудования и оперативно отражать сведения на устройствах HMI. Дополнительным преимуществом является то, что этот мониторинг организован средствами операционной системы контроллера и не требует от пользователя дополнительных трудозатрат. Достаточно настроить выдачу сообщений на панель управления (рис. 3), а их подготовка и отправка будет происходить автоматически.

SIMATIC S7-1200 с панелью управления

Рис. 3. SIMATIC S7-1200 с панелью управления

В программном пакете существуют как стандартные инструкции для создания алгоритмов управления, так и специальные блоки управления перемещением на основе стандарта PLC Open и ПИД-регулирования. Эти блоки снабжены удобными механизмами пошагового конфигурирования и графическими экранами для диагностики и настройки. В стандартный набор пользовательских библиотек уже включены коммуникационные блоки для организации обмена данными по протоколам MODBUS и USS. Также существует возможность создания собственных библиотек для упрощения многократного использования сходных по функциональности частей проекта и обмена ими между различными разработчиками. Если раньше в библиотеку можно было поместить только законченные фрагменты программного кода, то теперь понятие библиотечного элемента гораздо шире: можно сохранять для последующего использования программы, аппаратные конфигурации (как отдельные модули, так и целые станции) со всеми настройками, графические объекты. Возможно использовать библиотечные элементы в качестве типов, когда элемент не просто вставляется в проект в качестве копии, а сохраняет связь с исходным объектом и позволяет организовать автоматическую синхронизацию изменений в копиях при редактировании исходного компонента.

Специально для работы с Basic-контроллерами существует Lite-версия TIA Portal, специально предназначенная для работы с контроллерами S7-1200. Но «Lite» — не значит урезанная. Все функции TIA Portal Basic реализованы в полном объеме. Единственная особенность: в каталоге оборудования присутствуют только контроллеры семейства S7-1200. Разумеется, программный пакет в любой момент можно «нарастить», приобретя соответствующую лицензию. Это означает полную унификацию программных алгоритмов, системных сервисов и приемов работы, идентичных для всех контроллеров семейства S7-1200/1500. С этой точки зрения SIMATIC S7-1200 имеет меньшие «количественные» показатели, но совершенно не проигрывает по богатству предоставляемых функций. Разумеется, на этом контроллере можно решать и «большие» задачи. Но производительность современных контроллеров определяется не объемами памяти и количеством поддерживаемых вводов/выводов, а количеством дополнительных функций и вспомогательных сервисов, которые ускоряют создание систем управления, упрощают обслуживание, сокращают время простоя оборудования. Начиная с определенного момента становится выгоднее применять более дорогой, но обладающий большим количеством ресурсов S7-1500, а S7-1200 оставить для решения задач «микроавтоматизации».

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

controlengrussia.com

simatic - PLC - это просто!!

SIMATIC предлагает следующие подсети в соответствии с различными уровнями автоматизации (уровень управления предприятием, цеховой уровень, полевой уровень, уровень датчиков и исполнительных устройств):

  • многоточечный интерфейс (MPI)
  • PROFIBUS
  • двухточечное соединение (PtP)
  • Industrial Ethernet
  • интерфейс с датчиками и исполнительными устройствами (ASI)

Многоточечный интерфейс (MPI)

MPI . это подсеть малой протяженности и с малым количеством абонентов для полевого и цехового уровня. MPI . это интерфейс, способный объединять несколько точек в SIMATIC S7/M7 и C7. Он разрабатывался как интерфейс для устройства программирования (PG) и задумывался для соединения нескольких CPU между собой или с PG для обмена небольшими объемами данных.

MPI всегда сохраняет последнюю параметризацию относительно скорости передачи, номера абонента и наивысшего адреса MPI, в том числе после полного стирания памяти, исчезновения напряжения и стирания параметризации CPU.

PROFIBUS

Наличие: CPU с буквами «DP» после номера имеют интерфейс DP в качестве своего второго интерфейса (напр., 315-2 DP)

PROFIBUS . это сеть для полевого и цехового уровня в открытой, независимой от изготовителя системе связи SIMATIC.

PROFIBUS предлагается в двух вариантах:

1. в качестве полевой шины PROFIBUS-DP для быстрого циклического обмена данными и PROFIBUS-PA для организации связи в областях, требующих обеспечения взрывобезопасности

2. в качестве PROFIBUS (FDL или PROFIBUS-FMS) для быстрой передачи данных между равноправными партнерами по связи на цеховом уровне.

PROFIBUS-DP и PROFIBUS-FMS можно реализовать также с помощью коммуникационных процессоров (CP).

Двухточечное соединение (PtP)

Наличие: CPU с буквами «PtP» после номера имеют двухточечный интерфейс (PtP) в качестве своего второго интерфейса (напр., 314-2 PtP)

Двухточечное соединение не является сетью в обычном смысле, так как друг с другом соединены только две станции. Для этого соединения вам нужны коммуникационные процессоры (CP) для связи между двумя точками.

Industrial Ethernet

Реализация с помощью коммуникационных процессоров (CP). Industrial Ethernet . это сеть для уровня управления предприятием и цехового уровня в открытой, независимой от изготовителя системе связи SIMATIC.

Industrial Ethernet пригоден для быстрой передачи больших объемов данных.

Через межсетевые шлюзы он предоставляет возможность соединения абонентов разных сетей.

Подключение к Industrial Ethernet в случае CPU S7-300 можно реализовать только через коммуникационные процессоры.

Интерфейс с исполнительными устройствами и датчиками (ASI)

Реализация с помощью коммуникационных процессоров (CP). AS-интерфейс (ASI, интерфейс с исполнительными устройствами и датчиками) . это сетевая подсистема для самого нижнего уровня в системах автоматизации. Он служит для объединения в сеть цифровых датчиков и исполнительных устройств. Передаваемый объем данных составляет не более 4 бит на ведомую станцию.

Подключение к интерфейсу с исполнительными устройствами и датчиками в случае CPU S7-300 можно реализовать только через коммуникационные процессоры.

Одинаковая структура MPI и PROFIBUS-DP

Для построения сети MPI рекомендуется использовать те же сетевые компоненты, что и для построения сети PROFIBUS-DP. При построении действуют те же самые правила.

Мой блог находят по следующим фразам

plc24.ru

1.2 Плк Siemens simatic s7-300

Контроллер Siemens SIMATIC S7-300 – это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности (см. рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – ПЛК Siemens SIMATIC S7-300

Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства.

Эффективному применению контроллеров Siemens SIMATIC S7-300 способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.

1.2.1 Модификации контроллеров

  • Simatic S7-300 – модульный программируемый контроллер для решения задач автоматизации различного уровня сложности;

  • Simatic S7-300C – готовые решения для некоторых типовых задач автоматизации на базе испытанной технологии S7-300 при сохранении возможности расширения модулями S7-300. Поддержка функций скоростного счета, ПИД-регулирования и позиционирования на уровне операционной системы центрального процессора;

  • Simatic S7-300T – с интегрированными технологическими функциями для задач управления перемещением;

  • Simatic S7-300F – программируемый контроллер для построения распределенных систем автоматики повышенной безопасности;

  • Siplus S7-300 – программируемый контроллер для эксплуатации в тяжелых условиях (Расширенный диапазон рабочих температур (-25 … +60 °C), более высокая стойкость к вибрационным и ударным нагрузкам, работа в средах, содержащих агрессивные примеси и газы.)

1.2.2 Конструкция

Контроллеры Siemens SIMATIC S7-300 имеют модульную конструкцию (см. рисунок 1.2) и могут включать в свой состав:

  • Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемой задачи в контроллерах Siemens могут быть использованы различные типы центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемом памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, количеством и видом встроенных коммуникационных интерфейсов и т.д.;

  • Модули блоков питания (PS), обеспечивающие возможность питания контроллера от сети переменного тока напряжением 120/230 В или от источника постоянного тока напряжением 24/48/60/110 В;

  • Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами;

  • Коммуникационные процессоры (CP) для подключения к сетям PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS-Interface или организации связи по PtP (point to point) интерфейсу;

  • Функциональные модули (FM), способные самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, обработки сигналов. Функциональные модули снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные на них функции даже в случае отказа центрального процессора ПЛК;

  • Интерфейсные модули (IM), обеспечивающие возможность подключения к базовому блоку (стойка с CPU) стоек расширения ввода-вывода. Контроллеры Siemens SIMATIC S7-300 позволяют использовать в своем составе до 32 сигнальных и функциональных модулей, а также коммуникационных процессоров, распределенных по 4 монтажным стойкам. Все модули работают с естественным охлаждением.

Рисунок 1.2 – Конструкция ПЛК Siemens SIMATIC S7-300

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания:

  • Все модули легко устанавливаются на профильную рейку S7-300 и фиксируются в рабочем положении винтом;

  • Во все модули (кроме модулей блоков питания) встроены участки внутренней шины контроллера. Соединение этих участков выполняется шинными соединителями, устанавливаемыми на тыльной стороне корпуса;

  • Наличие фронтальных соединителей, позволяющих производить замену модулей без демонтажа внешних соединений и упрощающих выполнение операций подключения внешних цепей модулей;

  • Подключение внешних цепей через фронтальные соединители с контактами под винт или контактами-защелками. Механическое кодирование фронтальных соединителей, исключающее возможность возникновения ошибок при замене модулей;

  • Применение модульных и гибких соединителей SIMATIC TOP Connect, существенно упрощающих монтаж шкафов управления;

  • Единая для всех модулей глубина установки. Все кабели располагаются в монтажных каналах модулей и закрываются защитными дверцами;

  • Произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках. Фиксированные места должны занимать только блоки питания, центральные процессоры и интерфейсные модули.

1.2.3 Система ввода-вывода

Система ввода-вывода программируемого контроллера S7-300 может включать в свой состав две части: систему локального и систему распределенного ввода-вывода.

Система локального ввода-вывода образуется модулями, устанавливаемыми непосредственно в монтажные стойки контроллера. Система распределенного ввода-вывода включает в свой состав станции распределенного ввода-вывода и приборы полевого уровня, подключаемые к контроллеру через сети PROFINET, PROFIBUS DP и AS-Interface.

В зависимости от типа используемого центрального процессора системы локального ввода-вывода программируемых контроллеров S7-300 могут включать в свой состав до 8 или до 32 сигнальных, функциональных и коммуникационных модулей. Все модули устанавливаются в монтажные стойки контроллера, функции которых выполняют профильные шины S7-300.

1.2.4 Функции

Контроллеры SIMATIC S7-300 поддерживают широкий набор функций, позволяющих в максимальной степени упростить процесс разработки программы, ее отладки, снизить затраты на обслуживание контроллера в процессе его эксплуатации:

  • Высокое быстродействие и поддержка математики с плавающей запятой, позволяющие выполнять эффективную обработку данных и обеспечивающие существенное расширение спектра допустимых областей применения контроллеров;

  • Для настройки параметров всех модулей используется единый набор инструментальных средств с общим интерфейсом;

  • Функции обслуживания человеко-машинного интерфейса встроены в операционную систему контроллера. Эти функции позволяют существенно упростить программирование. Система или устройство человеко-машинного интерфейса запрашивает необходимые данные у контроллера, контроллер передает запрашиваемые данные с заданной периодичностью. Все операции по обмену данными выполняются автоматически под управлением операционной системы контроллера с использованием одинаковых символьных имен и общей базы данных;

  • Диагностические функции, встроенные в операционную систему контроллера. С их помощью осуществляется непрерывный контроль функционирования системы, и выявляются все возникающие отказы. Диагностические сообщения с отметками даты и времени накапливаются в кольцевом буфере для последующего анализа;

  • Парольная защита: обеспечивает эффективную защиту программы от несанкционированного доступа, попыток копирования и модификации программы.

1.2.5 Назначение

Области применения контроллеров Siemens SIMATIC S7-300 охватывают:

  • автоматизацию машин специального назначения;

  • автоматизацию текстильных и упаковочных машин;

  • автоматизацию машиностроительного оборудования;

  • автоматизацию оборудования для производства технических средств управления и электротехнической аппаратуры;

  • построение систем автоматического регулирования и позиционирования;

  • автоматизированные измерительные установки и другие.

1.2.6 Программирование

Программирование и конфигурирование контроллеров S7-300 производится с помощью программных пакетов Step 7 или Step 7 Lite.

Пакет Step 7 Lite предназначен для программирования и конфигурирования контроллеров, не содержащих CP и FM.

studfile.net

SIMATIC S7. Краткий обзор / PLC / Сообщество EasyElectronics.ru

SIMATIC S7 — семейство ПЛК для автоматизации производства.


Вернее SIMATIC представляет большое семейство технологий:
S7 — модульные ПЛК,
C7 — компактные ПЛК, встроенные в панель оператора,
PCS7 — пакет ПО для автоматизации систем управления технол. процессами (DCS),
HMI — человеко-машинный интерфейс (текстовые/графические дисплеи, тачскрины),
NET — средства коммуникации,
DP — децентрализованная периферия.

Здесь будут затронуты только ПЛК S7.
Они пришли на смену семейства S5 и продолжают концепцию модульности. Предлагаются в трех спектрах производительности:
S7-200 — малопроизводительные для решения простых задач управления небольшим оборудованием,
S7-1200 — новый «микро»-контроллер, который, как мне подсказали в комментариях, приходит на замену S7-200. Но этой информацией я, увы, не владею.

S7-300 — среднепроизводительные для решения не очень критичных ко времени задач,
S7-400 — высокопроизводительные для управления/регулирования технологическим оборудованием, автоматическими линиями с большим количеством сенсоров, датчиков и исполнительных механизмов и требующих быстрого отклика.
Все три подсемейства имеют возможность соединения в сеть PROFIBUS и подключения удаленной периферии.

У каждого подсемейства имеется определенный набор различных по производительности ЦПУ и периферийных модулей в соответствующем конструктивном исполнении:
для S7-200 он был ограничен (по состоянию 2000 года) модулями EM (которые в свою очередь подразделяются на цифровые ввода/вывода и аналоговые) и CP — коммуникационный процессор. На сегодняшний день этот спектр намного расширился.
Более подробная информация

S7-300 представлен более широким спектром:
SM (Signal Module) цифровых входов и/или выходов, аналоговых входов/выходов;
FM (Function Module) модулей счетчиков, позиционрования, регуляторов;
CP (Communications Processor) модули связи «Точка-к-точке», Profibus, Industrial Ethernet;
IM (Interface Module) модули расширения для создания многорэковых устройств.
Стоит заметить, что SM зтой серии применяются и в составе удаленной периферии ET200М.
Информация о S7-300 на официальном сайте

S7-400 обладает еще более широким спектром модулей расширения и возможностей, в частности — возможностью работы в мультипроцессорном режиме. В отличие от младших подсемейств -200/-300 все модули монтируются на несущие рэки со встроенной системной шиной, что обеспечивает им «горячую» замену «из коробки». Хотя S7-300 имеет такую же возможность при использовании дополнительных средств.
S7-400 на официальном сайте

На этом остановлюсь, поскольку обзорной информации по этому семейству в сети предостаточно. Выше были рассмотрены эти ПЛК вкратце, как и гласит заголовок, поэтому о полноте описания речи быть не может.
Ссылок тоже много не даю — не искал специально.
Думаю, что этим обзором подтолкну и других участников к написанию статей по ПЛК.

we.easyelectronics.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о