Чтобы решать задачи автоматизации, выпускаются микроконтроллеры Siemens SIMATIC. Универсальный прибор с модульной конструкцией компактен, установлен в корпус из пластика со степенью защиты IP20, рассчитан для монтажа на плату или шину стандартного образца. Программируемый контроллер работает при t = 0…+50 °C,. Рассчитан на обслуживание входных/выходных каналов аналогового (2…51) и дискретного (10…284) типа с конфигурацией, аналогичной S7–200. Размер аппарата уменьшен на 35%. К ЦА можно подключить разные виды модулей, платы. Также возможно подключение к аппарату блока питания PM 1207 и коммутатора на 4 канала Industrial Ethernet (CSM 1277).
Назначение
Из приборов собирают автоматические локальные узлы и КСУ для поддержки интенсивного обмена информацией в реальном времени по Industrial Ethernet/PROFINET и PtP (Point-to-Point) соединения. Высокопроизводительный центральный процессор обрабатывает данные на высокой скорости. Для операций аппарату достаточно очень мало времени: с логикой он справляется за 0,08 мкс, с математическими значениями с плавающей запятой за 2,3 мкс, а для словарных операций понадобится только 1,7 мкс.
SIMATIC S7–1200 просто программировать и настраивать. Этот контроллер прекрасно подойдет для любого небольшого предприятия, так как поможет с автоматизацией производства и повышением эффективности работы.
Функциональные особенности
У высокопроизводительных ЦП очень много функций:
- возможность программировать с полным набором команд;
- выполнение одной логической операции займет время до 0,1 мкс;
- загружаемая память 2 Мб, можно расширить при помощи карты и загружать 24 Мб;
- рабочая память – 50 Кб;
- чтобы сохранить данные, если происходят отключения питания, в прибор встроена энергетически независимая память (2 Кб);
- наличие дискретных входов с универсальным подключением;
- встроены часы, которым не нужна подзарядка в течение 240 часов;
- скоростные счетчики до 100 кГц;
- импульсные выходы до 100 кГц с транзисторными выходами;
- поддерживает ПИД регулировку;
- управление перемещением по стандарту PLCopen;
- поддерживает обновление ОС;
- программы защищены паролем;
- прибор обменивается информацией через коммуникационные модули, возможность программировать порты.
Технические характеристики
| Параметр | CPU 1211C AC/DC/Relay | CPU 1211C DC/DC/Relay | CPU 1211C DC/DC/DC |
|---|---|---|---|
| Модель | CPU 1211C AC/DC/Relay | CPU 1211C DC/DC/Relay | CPU 1211C DC/DC/DC |
| Номер для заказа (MLFB) | 6ES7 211-1BD30-0XB0 | 6ES7 211-1HD30-0XB0 | 6ES7 211-1AD30-0XB0 |
| Размеры Ш х В х Г (мм) | 90 x 100 x 75 | 90 x 100 x 75 | 90 x 100 x 75 |
| Вес | 420 г | 380 г | 370 г |
| Рассеиваемая мощность | 10 Вт | 8 Вт | 8 Вт |
| Потребляемый ток (шина СМ) | макс. 750 мА | макс. 750 мА | макс. 750 мА |
| Потребляемый ток (24 В пост. тока) | макс. 300 мА | макс. 300 мА | макс. 300 мА |
| Потребление тока цифровым входом (24VDC) | 4 мА/вход | 4 мА/вход | 4 мА/вход |
| Пользовательская память | 25 Кбайт / 1 Мбайт / 2 Кбайт | 25 Кбайт / 1 Мбайт / 2 Кбайт | 25 Кбайт / 1 Мбайт / 2 Кбайт |
| Цифровые входы/выходы | 6 входов / 4 выхода | 6 входов / 4 выхода | 6 входов / 4 выхода |
| Аналоговые входы | 2 входа | 2 входа | 2 входа |
| Битовая память (М) | 4096 байт | 4096 байт | 4096 байт |
| Импульсные входы | 3 | 3 | 3 |
| Входы для управления импульсом | 2 / 6 | 2 / 6 | 2 / 6 |
| Прерывания (фронт/задержка) | 6 по нарастающему, 6 по спадающему | 6 по нарастающему, 6 по спадающему | 6 по нарастающему, 6 по спадающему |
| Карта памяти | Карта памяти SIMATIC (опц.) | Карта памяти SIMATIC (опц.) | Карта памяти SIMATIC (опц.) |
| Точность часов реального времени | +/- 60 сек/мес | +/- 60 сек/мес | +/- 60 сек/мес |
| Соединения | Ethernet: 3 для HMI, 1 для программирования, 1 для команд, 3 для связи CPU ↔ CPU | ||
| Скорость передачи данных | 10/100 Мбит/с | ||
| Электрическая развязка (внешнего сигнала и логики ПЛК) | Трансформатор, 1500 В пост. тока | ||
| Тип кабеля | CAT5e экранированный | ||
| Диапазон напряжений (блок питания) | от 85 до 264 В AC | от 20,4 до 28,8 В DC | |
| Частота сети | 47–63 Гц | — | |
| Входной ток CPU при макс. нагрузке | 60 мА (120 В), 30 мА (240 В) | 300 мА (24 В DC) | |
| CPU с модулями расширения при макс. нагрузке | 180 мА (120 В), 90 мА (240 В) | 900 мА (24 В DC) | |
| Ток включения (макс.) | 20 А (при 264 В AC) | 12 А (при 28,8 В DC) | |
| Электрическая развязка (входного питания и логики) | 1500 В AC | Нет развязки | |
| Ток утечки на землю | макс. 0,5 мА | — | |
| Время задержки (при потере питания) | 20 мс (120 В), 80 мс (240 В) | 10 мс (24 В DC) | |
| Предохранитель | 3 A, 250 В, плавкий, незаменяемый | ||
| Питание датчиков: диапазон напряжений | от 20,4 до 28,8 В DC | ||
| Номинальный выходной ток | 300 мА (защита от КЗ) | ||
| Максимальные помехи (<10 МГц) | < 1 В пик-пик | ||
| Электрическая развязка (логики CPU и питания датчиков) | Нет развязки | ||
| Количество входов | 6 цифровых | ||
| Тип входов | IEC 61131 тип 1 | ||
| Входной диапазон напряжения (логика 0) | от 0 до 5 В | ||
| Входной диапазон напряжения (логика 1) | от 15 до 30 В | ||
| Гистерезис | 1 В (тип.) | ||
| Входной ток | 4 мА (тип.) | ||
| Макс. ток | 8 мА | ||
| Порог переключения | 10 В (тип.) | ||
| Время задержки | 0,05 мс (вкл), 0,05 мс (выкл) | ||
| Изолированы ли входы | Нет | ||
| Аналоговые входы: количество | 2 | ||
| Тип сигнала | 0–10 В, 0–20 мА | ||
| Разрешение | 10 бит + знак | ||
| Тип АЦП | Последовательное приближение | ||
| Входное сопротивление | вход напряжения: >100 кОм, вход тока: 250 Ом | ||
| Точность (0–25 °C) | ±1 % полной шкалы | ||
| Время преобразования | 1 мс | ||
| Тип входного соединителя | Винтовые клеммы | ||
| Цифровые выходы: количество | 4 | ||
| Тип выходов | Релейные | Релейные | Транзисторные (PNP) |
| Макс. ток на выход | 2 А | 2 А | 0,5 А |
| Общий максимальный ток | 8 А | 8 А | 2 А |
| Диапазон напряжения коммутации | 5–30 В DC / 5–250 В AC | 5–30 В DC / 5–250 В AC | 20,4–28,8 В DC |
| Макс. коммутационная мощность | 55 Вт / 1250 ВА | 55 Вт / 1250 ВА | — |
| Минимальная коммутационная мощность | 100 мВт | 100 мВт | — |
| Тип выходных клемм | Винтовые | ||
| Защита выходов | защита от короткого замыкания и перегрева | ||
| Изоляция выходов | Да (реле) | Да (реле) | Нет (транзисторные) |
| Рабочая температура | 0…+55 °C | ||
| Температура хранения | –40…+70 °C | ||
| Относительная влажность | от 5 % до 95 %, без конденсации | ||
| Высота над уровнем моря | до 2000 м без понижения характеристик | ||
| Степень защиты | IP20 | ||
| Устойчивость к вибрации | 5 Гц–8,4 Гц: ±3,5 мм; 8,4 Гц–150 Гц: 1 g | ||
| Устойчивость к ударам | 15 g, 11 мс, полусинус, 3 испытания по 6 направлениям | ||
| Совместимость с директивами ЕС | EMC, RoHS, UL, cULus | ||
| Стандарты | EN 61131, EN 61000, EN 55011 | ||
Центральные процессоры
В аппарате установлено 5 ЦП, между которыми есть отличия в производительности. У каждого из них свой размер встроенной памяти. Также они отличаются по числу и типу входов/выходов.
В контроллер Siemens S7-1200 встроено 5 ЦП, различных по производительности, размерам встроенной памяти, числу, типу встроенных входов и выходов. Каждый аппарат выпускают в трех модификациях:
- 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.
В ЦА S7-1200 Siemens встроен интерфейс Ethernet. Он необходим, чтобы программировать, диагностировать, обмениваться информацией с подключенными системами и приборами. Чтобы обмениваться данными, на один процессорный модуль возможно выполнить конфигурацию на 16 подсоединений. Для этой цели возможно применение функций связи или транспортные протоколы. Также используют 4-канальный коммутатор Industrial Ethernet типа CSM 1277.
На все ЦА можно подключать 3 коммуникационных модуля и одну сигнальную плату ввод/вывод. На 1212C можно подсоединить 2 сигнальных модуля, на 1214C – 8 штук. Каждый ЦА имеет 2 аналоговых входа, дискретные входы/выходы, блок питания датчиков (24 В). Цепи извне подключают посредством блоков терминалов, которые контактируют под винт.
Коммуникационные модули
Прибор может быть соединен с разным оборудованием, в том числе с контроллерами, ЧП посредством CM 1241. Выпускают эти блоки в двух исполнениях, в каждый из которых встроен последовательный интерфейс. Возможно наличие RS 232 или RS 485 с поддержкой протоколов ASCII, ModBus RTU и USS (только RS485).
Коммуникационные модули CM 1243-5 (ведущий) и CM 1242-5 (ведомый) могут быть использованы для работы с сетью Profibus DP и создания распределенных систем сбора данных.
CP 1242-7 выступает в роли GSM/GPRS модема и дает возможность осуществить беспроводной обмен информацией между удаленными контроллерами и центром сбора данных, используя сети мобильных операторов.
Установка осуществляется на левой стороне ЦП, а подключение на шину – посредством встроенных модульных соединителей. Подсоединение может производиться к любому типу ЦП.
Программное обеспечение
STEP 7 Basic:
- возможность в единой форме разрабатывать любое автоматизированное управление;
- поддерживает каждую фазу разработки автоматических систем;
- наличие сервисной службы, поддерживающей мониторинг и единое оперативное управление, конфигурацию аппаратуры, организацию промсвязи, диагностирования.
- В базовом ПО много инструментов, используемых, чтобы работать с контроллерами и операторскими панелями. STEP7 Basic присутствует в TIA Portal. Это ПО необходимо, чтобы разрабатывать комплексные проекты, включающие большое количество компонентов. Для этого в TIA Portal происходит формирование и интеграция рабочей среды.
Основной набор поддерживаемых функций:
- Редактор конфигурации аппаратуры и промышленных сетей. Возможность конфигурирования и настройки сетевого обмена данными.
- Редактор для создания программы контроллера (LAD, FBD и SCL).
- Редактор для создания проекта для панелей серии Basic Line.
- Интеграция проектов для контроллера и панели. Совместное использование переменных.
- Интерактивная диагностика в режиме подключения. Просмотр и изменение переменных. Отладка проекта программы.
- Программная симуляция проекта для операторской панели.
Основные преимущества пакетного ПО:
- Возможность полностью использовать библиотеки, чтобы неоднократно применять любые проектные компоненты.
- ПО поддерживает Drag&Drop, чтобы передавать информацию с использованием разных редакторов на приборы человеко-машинного интерфейса и программируемые контроллеры.
- Однородный набор имен символов в единой базе проектных данных.
- Быстрая доступность всех задач автоматизации. Также включена интерактивная работа с автоматической системой и диагностированием.
- Возможность просто выполнять в одном редакторе графическую конфигурацию сетей и аппаратуры.
- Встроенный редактор, чтобы разрабатывать программы.
