RU   UA   EN   DE
ГлавнаяНовостиУслугиПроектыКаталог продукцииЛицензииПолезная информацияКонтакты
Услуги
Новости
Статьи → SIMATIC S7-1200 – новое семейство микроконтроллеров

SIMATIC S7-1200 – новое семейство микроконтроллеров


   Программируемые  контроллеры SIMATIC S7-1200  это  новое семейство микроконтроллеров для решения самых разных задач автоматизации малого уровня.
Эти контроллеры имеют модульную  конструкцию  и  универсальное  назначение. Они  способны работать  в  реальном  масштабе  времени,  могут  использоваться  для построения относительно простых узлов локальной автоматики  или  узлов комплексных  систем  автоматического  управления, поддерживающих интенсивный  коммуникационный обмен данными  через  сети Industrial Ethernet/PROFINET, а  также PtP (Point-to-Point) соединения.

SIEMENS CPU 1212C

Программируемые  контроллеры S7-1200  имеют  компактные пластиковые  корпуса  со  степенью защиты IP20, могут  монтироваться на стандартную 35 мм профильную шину DIN или на монтажную  плату  и  работают  в  диапазоне  температур  от 0  до +50  °C.
Они способны обслуживать от 10 до 284 дискретных и от 2 до 51 аналогового канала ввода-вывода. При одинаковых с S7-200  конфигурациях  ввода-вывода  контроллер S7-1200  занимает на 35% меньший монтажный объем.

К центральному процессору (CPU) программируемого контроллера S7-1200 могут  быть подключены:

  • коммуникационные модули (CM);
  • сигнальные модули (SM)  и  сигнальные  платы (SB) ввода-вывода  дискретных  и  аналоговых  сигналов.

Совместно  с ними  используются 4-канальный  коммутатор Industrial Ethernet (CSM 1277) и модуль блока питания (PM 1207).

Модули SM и CM серии SIMATIC S7-1200

 

Центральные процессоры

В S7-1200 используется 3 модели центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемами встроенной памяти,  количеством  и  видом  встроенных  входов  и  выходов  и  другими показателями.

Каждая модель имеет три модификации:

  • С напряжением питания =24 В, дискретными входами =24 В и дискретными выходами =24 В/0.5А на основе  транзисторных ключей.
  • С напряжением питания =24 В, дискретными входами =24 В и дискретными  выходами  с  замыкающими  контактами  реле  и нагрузочной способностью до 2 А на контакт.
  • С  напряжением  питания ~115/230  В,  дискретными  входами =24 В и дискретными выходами с  замыкающими контактами реле и нагрузочной способностью до 2 А на контакт.

Каждый  центральный  процессор S7-1200  оснащен  встроенным интерфейсом Ethernet,  который  используется  для  программирования  и  диагностики,  обмена  данными  с  другими  системами  автоматизации,  устройствами  и  системами  человеко-машинного интерфейса. Для одного процессорного модуля можно сконфигурировать 16 различных соединений для обмена данными.  Для  организации  обмена  данными  могут использоваться транспортные протоколы TCP/IP, ISO на TCP и S7 функции связи (S7 сервер или S7 клиент). При необходимости в составе контроллера  может  использоваться  простейший 4-канальный  коммутатор Industrial Ethernet типа CSM 1277, выполненный в формате модулей S7-1200.

SIMATIC S7-1200 – Profinet

Все  центральные  процессоры  допускают  подключение  до  трех коммуникационных модулей и установку одной сигнальной платы (SB) ввода-вывода. Дополнительно к CPU 1212C может подключаться до 2, к CPU 1214C – до 8 сигнальных модулей (SM).
 
Все  типы  центральных  процессоров  оснащены  двумя  аналоговыми входами, набором дискретных входов и выходов, а также блоком  питания  датчиков  с  выходным  напряжением =24  В.
Подключение  внешних  цепей  выполняется  через  съемные  терминальные блоки с контактами под винт.

Все центральные процессоры обладают высокой производительностью и обеспечивают поддержку широкого набора функций:

  • Программирование  на  языках LAD  и FBD,  исчерпывающий набор команд.
  • Высокое быстродействие, время выполнения логической операции не превышает 0.1 мкс.
  • Встроенная загружаемая память объемом до 2 Мбайт, расширяемая картой памяти емкостью до 24 Мбайт.
  • Рабочая память емкостью до 50 Кбайт.
  • Энергонезависимая память емкостью 2 Кбайт для необслуживаемого сохранения данных при перебоях в питании контроллера.
  • Встроенные  дискретные  входы  универсального  назначения, позволяющие вводить потенциальные или импульсные сигналы.
  • Встроенные  аппаратные  часы  реального  времени  с  запасом хода при перебоях в питании 240 часов.
  • Встроенные скоростные счетчики с частотой следования входных сигналов до 100 кГц.
  • Встроенные  импульсные  выходы  с  частотой  следования  импульсов  до 100  кГц (только  в CPU  с  транзисторными  выходами).
  • Поддержка функций ПИД регулирования.
  • Поддержка  функций  управления  перемещением  в  соответствии с требованиями стандарта PLCopen.
  • Поддержка функций обновления операционной системы.
  • Парольная защита программы пользователя.
  • Свободно программируемые порты для обмена данными с другими устройствами на  коммуникационных модулях CM1241.

Таблица процессоров SIMATIC S7-1200

 

Сигнальные модули SM

Сигнальные модули (модули расширения) позволяют адаптировать контроллер к требованиям решаемой задачи. Они позволяют увеличивать количество входов и выходов, с которыми работает  центральный процессор, дополнять  систему ввода-вывода дискретными  и  аналоговыми  каналами  с  требуемыми  параметрами входных и выходных сигналов.
 
Сигнальные  модули  устанавливаются  справа  от  центрального процессора  и могут  подключаться  только  к CPU 1212C  и CPU 1214C.
 
Подключение  к  внутренней  шине  контроллера  выполняется  с помощью выдвижных штекеров, вмонтированных в каждый модуль SM.  Подключение  внешних  цепей производится  через съемные терминальные блоки с контактами под винт.

В состав сигнальных модулей входят 8- и 16-канальные модули ввода  и  модули  вывода  дискретных  сигналов, 16-  и 32-канальные  модули  ввода-вывода  дискретных  сигналов, 4-канальные модули ввода и 2-канальные модули вывода аналоговых  сигналов,  а  также модуль  ввода-вывода  аналоговых  сигналов с 4 входами и 2 выходами.

 

Сигнальные платы SB

По  своему  назначению  сигнальные  платы  аналогичны  сигнальным  модулям.  Они  устанавливаются  в  специальный  отсек на фронтальной панели центрального процессора и не изменяют установочных размеров корпуса.

Сигнальная плата SB от Siemens
 
Сигнальные платы могут использоваться  со  всеми  типами центральных процессоров. Одновременно можно использовать одну сигнальную плату.

 

Коммуникационные модули CM 1241

Коммуникационные модули CM 1241 позволяют устанавливать PtP соединения между  контроллером S7-1200 и  контроллерами других  производителей,  принтерами, сканнерами,  модемами  и  т.д.  Модули  имеют  два  исполнения  с  встроенным последовательным интерфейсом RS 232 или RS 485.
 
Оба модуля обеспечивают поддержку протоколов ASCII и Modbus RTU (ведущее или ведомое устройство). Дополнительно модуль CM 1241  с  интерфейсом RS 485 обеспечивает  поддержку протокола USS. Все команды для управления обменом данными
встроены в систему команд контроллера.
 
Коммуникационные  модули  устанавливаются  слева  от  центрального  процессора  и  подключаются  к  его  внутренней шине через встроенные в каждый модуль соединители. Они могут работать со всеми типами центральных процессоров.

 

Дополнительные компоненты

Кроме модулей центральных процессоров, сигнальных модулей и плат в составе программируемого контроллера S7-1200 могут использоваться:

  • Блок  питания PM 1207  с  входным  напряжением ~115/230 В, выходным напряжением =24 В и номинальным током нагрузки 2.5 А.
  • Неуправляемый  коммутатор Industrial Ethernet CSM 1277: 4xRJ45, 10/100 Мбит/с.
  • Карты  памяти SIMATIC Memory Card  емкостью 2  или 24 Мбайт для расширения загружаемой памяти контроллера.
  • Имитаторы  с  встроенными  переключателями  для  имитации входных  дискретных  сигналов  центрального  процессора  в процессе отладки программы.

 

Аппаратура человеко-машинного интерфейса

Для  решения  задач  оперативного  управления  и  мониторинга  в сочетании  с программируемыми  контроллерами S7-1200  рекомендуется  использовать  базовые  панели  операторов SIMATIC, оснащенные встроенным интерфейсом Ethernet.

 

Программное обеспечение STEP 7 Basic

STEP 7 Basic  является  программным  продуктом  единой  среды разработки, позволяющей:

  • использовать однородную среду разработки для решения любых задач автоматического управления;
  • обеспечивать  поддержку  всех  фаз  жизненного  цикла  систем автоматизации;
  • использовать единый набор сервисных служб для поддержки единой  концепции  оперативного  управления  и  мониторинга, конфигурирования  аппаратуры,  организации  промышленной связи, диагностики и т.д.

STEP 7 Basic  содержит  широкий  спектр  инструментальных средств  для  работы  с  программируемыми  контроллерами SIMATIC S7-1200 и базовыми панелями операторов SIMATIC. 

ПО Step7 Basic 
 
Он позволяет выполнять:

  • конфигурирование и настройку параметров аппаратуры;
  • конфигурирование систем промышленной связи; 
  • программирование контроллеров на языках LAD (Ladder Diagram) и FBD (Function Block Diagram); 
  • конфигурирование базовых панелей операторов SIMATIC;
  • тестирование, выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы. 
     

Пакет обеспечивает оптимальное взаимодействие систем проектирования  контроллера  и  человеко-машинного  интерфейса  на основе:

  • полного слияния в одной программной среде инструментальных  средств программирования  контроллера  и  конфигурирования аппаратуры человеко-машинного интерфейса;
  • общего управления всеми данными проекта;
  • использования встроенной среды WinCC Basic для разработки приложений человеко-машинного интерфейса на основе базовых панелей операторов SIMATIC.

К основным достоинствам пакета можно отнести:

  • Поддержку  всеобъемлющей  концепции  использования  библиотек для многократного использования любых компонентов проекта.
  • Поддержку  интеллектуальных  механизмов Drag & Drop  для передачи  данных  между  различными  редакторами  для  программируемых контроллеров и приборов человеко-машинного интерфейса.
  • Наличие единой базы данных проекта с однородным набором символьных имен. 
  • Быстрый  доступ  к  любым  задачам  автоматизации,  включая интерактивную работу с системой автоматизации и ее диагностики.
  • Простое  графическое  конфигурирование  аппаратуры  и  сетевых структур в среде одного редактора.
  • Наличие простого и интуитивно понятного интерфейса пользователя  для  обеспечения  доступа  к  различным  вариантам отображения информации и редакторам.
  • Наличие высокоэффективного редактора для разработки программ контроллеров.

 

Основной набор поддерживаемых функций:

  • Редактор конфигурирования аппаратуры и промышленных сетей:
    -  фотографически реалистичное отображение модулей и конфигураций контроллера;

Step7 Basic - окно Hard-конфигурации 

       -  буфер памяти для переноса параметров настройки модулей; 
       -  каталог  аппаратуры  со  всеми  доступными  модулями  контроллера и базовыми панелями операторов SIMATIC; 
       -  понятное отображение сетевых структур со всеми сетевыми компонентами и приборами; 
       -  интеллектуальные функции Drag & Drop для формирования сетевых соединений.

Step7 Basic - окно конфигурации сети

  • Редактор программ контроллеров:
    -  разработка  и  редактирование  программ  на  языках LAD  и  FBD;
    -  каталог с полным набором инструкций;
    -  конфигурируемая  приоритетная  область  для  размещения  наиболее часто используемых инструкций;
    -  табличный  редактор  для  конфигурирования  интерфейсных блоков;
    -  интеллектуальная поддержка выбора тегов;
    -  многократное использование отдельных или нескольких инструкций в пределах одного проекта;
    -  системная  поддержка  встроенных  технологических  функций типа “Speed Control” и “Positioning axis”;
    -  ПИД регулятор с функциями автоматической настройки.
  • Редакторы визуализации:
    -  конфигурирование базовых панелей операторов KTP400 Basic mono PN, KTP600 Basic mono PN, KTP600 Basic color PN, KTP1000 Basic PN и TP1500 Basic PN;
    -  готовые экранные изображения для работы с сенсорной или мембранной клавиатурой;
    -  поддержка  дискретных  и  аналоговых  аварийных  сообщений;
    -  использование до 5 интерактивных языков;
    -  графическая  библиотека  стандартных  изображений  объектов;
    -  интеллектуальные функции Drag & Drop для конфигурирования  стандартных  функций  человеко-машинного  интерфейса.
  • Интеграция:
    -  интегрированное символьное программирование;
    -  непосредственное использование переменных управления в системе  человеко-машинного  интерфейса  без  множественного ввода одних и тех же данных;
    -  общий список перекрестных ссылок для конфигурирования объектов (тегов, блоков и т.д.), анализа всего проекта и поиска неисправностей;
    -  автоматическое  генерирование  связей  при  использовании переменных управления в системе человеко-машинного интерфейса;
    -  глобальные и локальные библиотеки для многократного использования  предварительно  сконфигурированных  элементов;
    -  интеллектуальные  функции Drag & Drop  для  импорта  и объединения данных различных редакторов.
  • Интерактивная диагностика:
    -  четкое и понятное отображение диагностической информации;
    -  таблицы мониторинга с поддержкой функций принудительной установки и управления переменными;
    -  автоматическое  отображение  всех  доступных  сетевых  узлов;
    -  детальное  сравнение  проектов  контроллера  и  программатора.

 

Сферы применения

Программируемый контроллер SIMATIC S7-1200 способен решать задачи автоматического регулирования и управления перемещением, может использоваться в машиностроении, системах управления предприятием и многих других областях. Он обладает широкими функциональными возможностями и отличается относительно невысокой стоимостью.

Компактное модульное исполнение в сочетании с высокой вычислительной мощностью позволяют использовать SIMATIC S7-1200 для  решения широкого круга задач автоматизации. Этот спектр задач простирается от замены простейших релейно-контакторных схем до построения комплексных распределенных структур автоматизации, использующих интенсивный сетевой обмен данными.

S7-1200 может использоваться в областях, где применение контроллеров ранее считалось экономически не выгодным и для решения задач автоматизации использовались специализированные электронные устройства.

Контроллер ориентирован на построение систем автоматизации:

  • складского хозяйства;
  • конвейерных систем;
  • элеваторов и эскалаторов;
  • систем транспортировки материалов;
  • металлообрабатывающих машин;
  • упаковочных машин;
  • печатающих машин;
  • текстильных машин;
  • смешивающих установок;
  • опреснительных установок;
  • установок по очистке сточных вод;
  • станций распределения электроэнергии;
  • регулирования температуры в помещениях;
  • нагревательных/охладительных установок;
  • управления распределением энергии;
  • противопожарных систем;
  • установок кондиционирования воздуха;
  • осветительных установок;
  • насосных станций;
  • установок обеспечения безопасности/защиты доступа.

    

              Текст: http://www.siemens.ru/iadt     Фото: Siemens

 

автор: Siemens , источник: http://www.siemens.ru/iadt  

← Вернуться к списку статей