Профильная шина s7 1200

PLC SIMATIC S7-1200 — это новое семейство микроконтроллеров Сименс 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. 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).

Видео:Обзор Siemens Simatic S7 1200 1215C 6ES7215-1AG40-0XB0Скачать

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

Видео:S7 1200 Промышленный контроллер. Обзор оборудования для "Умного дома"Скачать

Функциональные особенности:

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 CM 1241.

Видео:Программируемый контроллер SIEMENS SIMATIC S7-1200Скачать

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.

Видео:SIEMENS SIMATIC S7-1200 вебинар-обзорСкачать

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. Сигнальные платы могут использоваться со всеми типами центральных процессоров. Одновременно можно использовать одну сигнальную плату.

Видео:Siemens S7-1200 | Technology IntegratedСкачать

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.

Видео:Создаем свой прибор. Шкаф управления котельной на базе Siemens SIMATIC S7-1200 + HMI WeintekСкачать

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

Видео:Контроллер Siemens S7-1200 + панель оператора Weintek. Обзор ПО для программирования.Скачать

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.

Видео:S7-1200. Пример программы для конвейераСкачать

Контроллеры SIMATIC S7-1200

2020-08-26 Промышленное 5 комментариев

Отвлечемся немного от программирования и поговорим про контроллеры, для которых собственно и пишутся программы — в частности про Siemens SIMATIC S7-1200, их особенности, аппаратные средства, добавление аппаратной конфигурации в Tia Portal.

Контроллеры данного семейства являются, пожалуй, наиболее востребованными из всей линейки SIMATIC, благодаря своей универсальности, функционалу и приемлемой цене. Конечно, по своим возможностям, они уступают SIMATIC S7-1500, но здесь решающую роль играет цена — у S7-1200 она на порядок ниже. А для большинства задач их функциональных возможностей вполне достаточно.

S7-1200 поддерживают все версии Tia Portal, включая Lite — упрощенную версию, работающую только с контроллерами данного семейства.

Контроллер S7-1200 имеет модульную структуру, представляющую набор различных компонентов.

Видео:Коммуникация с Siemens S7 1200Скачать

Центральный процессор CPU

Основой всей системы является процессорный модуль CPU (Central Processing Unit), который отвечает непосредственно за обработку, хранение данных, выполнение программы. Данное семейство представлено 5 моделями центральных процессоров, различающихся производительностью, количеством входов-выходов, объемом памяти. Кроме того, эти модели имеют несколько различных модификаций — DC/DC/RLY с напряжением питания = 24 В, дискретными входами = 24 В, дискретными выходами релейного типа, DC/DC/DC с напряжением питания = 24 В, дискретными входами и дискретными выходами 24 В на основе транзисторных ключей, AC/DC/RLY с напряжением питания

115/230 В, дискретными входами 24 В, дискретными выходами релейного типа.

Также их отличительной особенностью является возможность подключения определенного количества дополнительных сигнальных модулей. Так например CPU 1211 не поддерживает такую возможность, для CPU 1212 таких модулей может быть только 2, а для остальных моделей — 8.

Для каждой модели CPU характерно наличие встроенного PROFINET интерфейса, используемого для программирования, диагностики, коммуникации с HMI панелями и другими устройствами, но опять же разные модели имеют различное количество портов. CPU 1215 и CPU 1217 имеют на борту 2-х портовый коммутатор.

Стоит отметить наличие у всех моделей процессоров встроенного Web-сервера, позволяющего просматривать различную информацию о подключенном контроллере с помощью ПК или смартфона, через обычный Web-браузер.

Стандартные HTML страницы отображают следующую информацию об устройстве:

• Start page — общую информацию о CPU, или коммуникационном процессоре (CP)
• Identification — индивидуальные данные CPU (серийный номер, заказной номер, версию прошивки)
• Diagnostic buffer — диагностические сообщения
• Module information — информацию обо всех установленных модулях контроллера
• Communication — параметры сетевого соединения, MAC-адрес, имя в сети, IP-адрес, сетевую маску и т.д.
• Variable Status — позволяет просматривать и изменять значение переменных входов-выходов
• File Browser — предоставляет доступ к файлам во внутренней памяти процессора или на карте памяти (файлы журналов, рецептов, пользовательские файлы)
• User Pages — на этой вкладке находятся пользовательские страницы. Помимо стандартных, можно самим создавать HTML страницы с помощью так называемых AWP-команд и затем сконфигурировать их в проекте, в результате чего созданные страницы автоматически попадут в блоки данных DB333, DB334 проекта. Вообще тема создания пользовательских web-страниц довольно интересна и в наших уроках по Tia Portal мы еще вернемся к ней и рассмотрим подробнее на практике.

Еще стоит отметить из особенностей процессорных модулей наличие слота для карт памяти (SIMATIC Memory Card).

Можно задействовать ее в качестве внешней загрузочной памяти для процессорного модуля, для обновления встроенного программного обеспечения, для копирования программ во внутреннюю память устройства. Кстати, S7-1500 не имеют встроенной загрузочной памяти и без Memory Card не работают.

Видео:Модуль дискретного ввода/вывода Siemens Simatic S7-1200 / Siemens SIMATIC / Элта ЛТДСкачать

Сигнальные модули SM

Для расширения возможностей процессора применяются сигнальные модули (SM — Signal Modules) и сигнальные платы (SB — Signal Boards). Они позволяют задействовать в случае необходимости дополнительные дискретные (DI, DQ) и аналоговые (AI, AQ) входа и выхода.

Также есть сигнальные модули измерения температуры, специально для подключения термопар и термосопротивлений. В частности это модуль SM 1231 Thermocouple для термопар и SM 1231 RTD для термосопротивлений.

Кроме того, могут быть задействованы технологические модули SM 1278 4xIO-Link Master, работающие и как сигнальный модуль, и как коммуникационный. Каждый модуль позволяет подключить до 4 устройств IO Link.

Для работы с тензометрическими датчиками в системах взвешивания, измерения силы и прочих измерительных задачах применяются модули SIWAREX WP231. В отличии от всех предыдущих модулей, он имеет возможность работать как с CPU по стандартной внутренней шине, так и без него, например с HMI панелями, через Ethernet (Modbus TCP/IP) или RS 485 (Modbus RTU). У модуля SIWAREX имеется собственное ПО для настройки и обслуживания SIWATOOL V7, но при этом он может быть легко интегрирован в Tia Portal.

Видео:Siemens S7-1200 | Safety IntegratedСкачать

Коммуникационные модули CM

Коммуникационные модули (CM — Communications Modules ) и коммуникационные процессоры (CP — Communications Processors) существенно расширяют возможности контроллера в построении промышленных сетей.

Линейка коммуникационных устройств включает в себя ряд модулей, обеспечивающих обмен данными по сетям:

• Модули CM1242-5 (slave) и CM 1243-5 (master) позволяют использовать контроллеры в сетях PROFIBUS DP для построения систем распределенного ввода-вывода. Для S7-1200 возможно подключение до трех таких модулей. Каждый модуль, в свою очередь, способен обслуживать до 32 ведомых DP-устройств (в качестве ведомых DP могут выступать частотные преобразователи, распределительные станции ET-200, контроллеры S7, другие различные устройства).
• Модули CM 1241 и платы CB 1241 обеспечивают обмен данными через PtP (Point-to-Point) соединение на основе интерфейсов RS-232 или RS-485 и с поддержкой протоколов Modbus RTU и ASCII, а также USS (Протокол обмена данными между контроллером и приводами серий MICROMASTER и SINAMICS).
• Модули CM 1243-2 используются для подключения контроллеров S7-1200 к сетям AS-Interface (Actuator Sensor Interface) в качестве ведущего сетевого устройства. Позволяют подключить к контроллеру до 62 ведомых устройств в сети ASI.
• Процессоры CP 1242 и 1243 позволяют интегрировать S7-1200 в системы телеуправления и поддерживают обмен данными через мобильные беспроводные сети GSM и LTE.

Видео:Не покупай модули Siemens Simatic S7-1200 пока не посмотришь это!Скачать

Подключение модулей контроллера

Подключение модулей между собой осуществляется по внутренней шине. Сделано, кстати, очень удобно — достаточно установить процессор на DIN рейку, снять крышку соединителя, установить сигнальный модуль и перевести шинный соединитель в положение влево. И все, сигнальный модуль с процессором надежно зафиксированы между собой.

Также легко соединяются и коммуникационные модули, только шинный соединитель у них не выдвижной и соединять их с процессором удобно до установки на DIN рейку.

Все сигнальные модули подключаются к процессору с правой стороны, а коммуникационные — с левой, а вот сигнальные и коммуникационные платы устанавливаются одинаково — в отсек на фронтальной части процессора. В этот же отсек возможна установка батарейной платы — BB (Battery Board), для резервирования часов реального времени CPU от перебоев в питании.

Видео:Обзор базовых контроллеров Siemens S7-1200Скачать

Добавление S7 1200 в проект Tia Portal

После создания проекта в STEP 7 необходимо добавить наш контроллер в конфигураторе устройств. Делается это на вкладке Devices&networks — Add new Devices

Здесь нам представлены все доступные в данной версии программы модели CPU. Выбираем нашу модель CPU 1214C DC/DC/Rly и в раскрывающемся списке находим серийный номер процессора. Справа мы видим его описание, версию, вверху можно ввести имя устройства, которое будет отображаться в проекте. Нажимаем кнопку Add .

Если по каким-то причинам вы не можете точно идентифицировать свою модель, то можно выбрать в списке Unspecified CPU 1200 (Неопределенный CPU). Tia Portal сам должен определить вашу модель, главное чтобы контроллер был подключен к компьютеру.

В рабочей области открывшегося окна появится изображение выбранного нами CPU. Что мне например нравится, визуально сделано все реалистично.

На вкладке Properties можно сконфигурировать различные параметры нашего контроллера — IP адрес, по умолчанию он не задан, поведение цифровых и аналоговых выходов, когда ЦПУ находится в режиме STOP, быстродействующих счетчиков (HSC), генераторов последовательных импульсов (PTO) и широтно-импульсной модуляции (PWM), поведение контроллера при запуске системы, время цикла и многие другие параметры.

Далее, если это необходимо, добавляем модули расширения. Делается это простым перетаскиванием модуля из каталога Hardware catalog на рабочую область.

Таким образом, мы добавили все необходимые модули контроллера в проект. Наша аппаратная конфигурация готова, можно переходить к программной части, но это уже отдельная история.

🎦 Видео

Программирование SIEMENS SIMATIC S7-1200 на примере котла КВГМ-35-150М (Часть 1)Скачать

Видеокурс SIEMENS SIMATIC S7 1200Скачать

Ввод в эксплуатацию CPU S7-1200. Часть 1Скачать