Главная » Промышленная электроника
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 5000 руб.
Академия Благородных Металлов
2. 1000 руб.
Radio-Sale
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 600 руб.
От пользователей
5. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Обзор ПЛК фирмы SIEMENS

Эта статья будет пожалуй отправной точкой в предполагаемом цикле статей о промышленных логических контроллерах ведущей фирмы производителя ПЛК - SIEMENS. В статье будет дан краткий обзор выпускаемых этой фирмой линеек ПЛК с описанием конструктива, основных функциональных возможностях, ограничениях, средствах программирования и отладки. Итак, приступим.

Линейка нижнего уровня ПЛК представлена логическими контроллерами LOGO. Идеально подходят для создания средств простейшей автоматизации и замены всяких таймеров, реле времени и т.д. Более того предусмотрено расширение за счет различных модулей.

expand_700x189.jpg

Существует ограничение на расширение системы. Так общее количество дискретных входов системы (модуля ПЛК и модулей расширения) не может превышать 24 и число дискретных выходов не может превышать 16. Дополнительный модули могут иметь дискретные входа/выхода (как с транзисторным ключом на выходе (ток до 0,3А)   так и имеющие реле для коммутации сигналов с током до 10А, аналоговые входа/выхода 0-10В или 4-20мА (при этом некоторые модули имеют уже заложенную характеристику для термосопротивлений типа Pt100 и Pt1000 позволяющую иметь в системе измеритель температуры для возможности построения достаточно функциональной системы). Количество аналоговых входов и выходов также ограничены. В системе может быть не более 8 аналоговых входов и 2 аналоговых выходов. Дальнейшее расширение возможно при использовании Центрального ПЛК типа LOGO! 0BA7 (отличия от других типов ПЛК будет дано ниже) имеющего в своем составе порт Ethernet, что позволяет расширить систему за счет сетевого обмена с другими системами на базе LOGO! 0BA7 со своими модулями расширения. Но и в этом случае система будет иметь ограничения. Максимальное число входных дискретных сигналов в системе не может превышать 64, выходных 64, аналоговых входов 32, аналоговых выходов 16. При этом важно понять. Что программу может выполнять только один ПЛК работающий в режиме Master, а остальные работая в режиме Slave обеспечивают взаимодействие Master с модулями расширения ПЛК работающих в режиме Slave.

expand_m-s.jpg

В линейке LOGO имеются следующие типы центральных ПЛК:

logo_basic_0BA6.jpg

LOGO BASIC тип 0BA6 – содержат в своем составе ЖК экран позволяющий отображать любые данные из программы пользователя и осуществлять программирование модуля.

logo_pure_0BA6.jpg

LOGO PURE тип 0BA6 – упрощенный вариант. Не имеет экрана.

logo_basic_0BA7.jpg

LOGO BASIC тип 0BA7 – содержат в своем составе ЖК экран позволяющий отображать любые данные из программы пользователя и осуществлять программирование модуля.

Имеются центральные ПЛК с питанием +24В, +12 +24В, ~24В, ~115~240В.

Также имеются модули типа SIPLUS LOGO работающие в расширенном температурном диапазоне и высокой влажности.

Типы 0BA6 и 0BA7 имеют следующие отличия:
Число исполняемых функциональных блоков:  для 0BA6 – 200, для 0BA7 – 400.
Порт программирования: последовательный порт LOGO для 0BA6, Ethernet для 0BA7.
Возможность расширения кроме своих модулей расширения: для 0BA6 нет, Ethernet есть.
Также модули типа 0BA7 имеют дополнительные улучшения в виде исполнения пользовательских функций, большего числа аналоговых и дискретных флагов и т.д.

Учитывая, что стоимость модулей LOGO BASIC тип 0BA6 стоил в 2012 году около 120 евро и кабель для его программирования еще 80 евро, а LOGO BASIC тип 0BA7 не нуждается в кабеле программирования и стоит 200 евро (обладая при этом существенно большими возможностями) приобретение модуля типа LOGO BASIC типа 0BA6 неоправданно.

Взаимодействие с пользователем

В системах на базе модулей LOGO HMI интерфейс (взаимодействие с пользователем) может быть реализован следующим образом:

В модулях LOGO BASIC за счет имеющегося ЖК экрана позволяющего отображать до 4-х строк буквенно-цифровых строк до 12 символов на строку (на разных языках включая русский). Подсветка экрана регулируется из программы.

Внешний экран LOGO TD:

HMI_TD-2_300x198.jpgHMI_TD_300x183.jpg

LOGO TD имеет возможность выводить 4 строки по 24 символа на строку, до 4-х бар графиков. Также доступны 10 сенсорных кнопок.

Монтаж модулей LOGO с модулями осуществляется на стандартную профильную 35мм DIN рейку.

   DIN reel.jpg

В качестве альтернативного крепления на модуле предусмотрены крепления на щит в виде «ушек» по болты. Сочленение модулей расширения с ПЛК и остальными модулями происходит при помощи разъемов типа папа и мама на боковых сторонах модуля (расположены под пластиковой заглушкой).

Программирование

Программирование с экрана модуля: осуществляется на языке FBD. Процесс программирования заключается в выборе необходимой функции из библиотеки, определении привязок к входам выходам или другим функциям, а также установки параметров функции при необходимости. Данный вид программирования очень сложен и требует большого внимания. Его использование целесообразно скорее для корректировки существующей программы чем для набора программы с нуля (за исключением только очень простых программ).

Программирование с помощью карты памяти:

Смысл заключается в том, что программа (заранее созданная) сначала записывается на карту памяти, а затем вставляется в паз для модуля памяти в модуле LOGO. После подачи питания на модуль LOGO PURE, программа автоматически копируется в память модуля и начинает выполняться. В модулях типа LOGO BASIC на экран выводиться сообщение о необходимости скопировать программу во внутреннюю память. Для массового программирования модулей память может быть использован специальный программатор.

progr_card_400x152.jpg

Модули памяти для LOGO тип 0BA6.

progr_card_SD_400x265.jpg

Для LOGO тип 0BA7 используется стандартная карта SD.

Программирование с помощью LOGO SOFT COMFORT.

Используется специальная программа устанавливаемая на РС и потом записываемая в модуль. Программа поддерживает набор и симуляцию программы модуля.

logo soft comfort-1_250x212.jpg

logo soft comfort-2_500x343.jpg

Для заливки программы в модуль LOGO тип 0BA6 используется специальный кабель COM или USB.

   progr_cabel.jpg

Для обучения работы с LOGO фирмой SIEMENS выпускается набор LOGO! TD NEWS BOX

   box.jpg

В пластмассовом чемодане находится модуль LOGO! 230 RC или LOGO! 12/24 RC (с TD News Box: LOGO! 12/24 RCo, (без дисплея), LOGO! USB-кабель для подключения к ПК, LOGO! Soft Comfort — программное обеспечение для программирования ПЛК, руководство пользователя LOGO на CD

LOGO! News Box TD также содержит LOGO! Текстовый дисплей TD с соединительным кабелем. Стоит это хозяйство около 20000 рублей.

Линейка начального уровня ПЛК представлена контроллерами SIEMENS S7-200. Это уже вполне адекватные ПЛК позволяющие реализовать автоматические системы высокой сложности. Естественно предусмотрено расширение за счет различных модулей.

Также существует ограничение на расширение системы. В таблице приведены типы ПКЛ, встроенные выхода/выхода и допустимые расширения.

CPU_800x305.jpg

Модули расширения имеют в своей номенклатуре модули работы с термосопротивлениями различных типов, термопарами, модули позиционирования, весоизмерительные модули, различные коммуникационные модули.

plk.jpg

ПЛК.

mod.jpg

Модули дискретных входов/выходов.

comun.jpg

Коммуникационные модули

Дальнейшее расширение возможно при использовании встроенного интерфейса PPI / MPI. При организации сети PPI может быть использовано до 32 станций.

PPI_800x198.jpg

При этом все контроллеры S7-200 могут выступать как равноправные устройства генерирующие запросы и отвечающие на них.

При работе в сети типа MPI (для организации взаимодействия с ПЛК типа S7-300 или S7-400) ПЛК S-200 будет выступать как ведомое устройство.

Имеются центральные ПЛК с питанием +24В, ~120~230В.

Также имеются модули типа SIPLUS S7-200 работающие в расширенном температурном диапазоне и высокой влажности.

Взаимодействие с пользователем

В системах на базе  S7-200 HMI интерфейс (взаимодействие с пользователем) может быть реализован следующим образом:

Панели текстовые и графические

panel_850x326.jpg

Панели подключаются по интерфейсу PPI

HMI интерфейс на PC: реализуется средствами программ Protool или WinCC.

protool.jpg

Монтаж ПЛК с модулями осуществляется на стандартную профильную 35мм DIN рейку.

В качестве альтернативного крепления на модуле предусмотрены крепления на щит в виде «ушек» по болты. Сочленение модулей расширения с ПЛК и остальными модулями происходит при помощи гибкого кабеля на боковой стороне каждого модуля (расположены под пластиковой заглушкой).

expand.jpg

expand-2.jpg

Программирование всегда ведется из программы STEP 7 MicroWin, отличаются только способы загрузки программы в ПЛК.

Через кабель PC / PPI

cabel.jpg

Через Industrial Ethernet при наличии в системе коммуникационного модуля CP243-1.

Через модемную связь при наличии в системе коммуникационного модуля CP241.

При программировании используется программа STEP7 MicroWin на языках LAD, STL или FBD. Также в MicroWin осуществляется настройка панелей оператора TD200 и TD400, а также коммуникационных модулей.

MicroWin-1_400x295.jpg

MicroWin-2_400x218.jpg

Пакет STEP 7 MicroWin имеет множество встроенных библиотек и мастеров настройки модулей.

Необходимо отметить, что на данный момент SIEMENS рекомендует для замены ПЛК SIMATIC S7-200 ПЛК SIMATIC S7-1200. S7-1200 обладают большими возможностями. К ним можно отнести: меньший размер корпусов, больший размер памяти, большее число поддерживаемых входов в системе и меньшую цену.

1200.jpg

Для написания программы используется пакет STEP 7 BASIC в которой интегрированы средства написания и отладки программ для ПЛК, а также пакет WinCC Basic для создания HMI на базе панелей KT и KTP.

Не уверен но видимо step 7 basic поддерживает симуляцию своими средствами (в отличии от STEP 7 MicroWin.

Также STEP 7 BASIC не поддерживает язык программирования STL (по крайней мере v10 точно). Это лишь подтверждает мою уверенность в том, что ПЛК S7-200 и S7-1200 наиболее удобно программировать в языке графического вида типа LAD или FBD. Сложные системы уже реализуются на ПЛК S7-300 S7-400 и могут быть запрограммированы на STL. По крайней мере на курсах STEP 7 PRO1 и PRO2 меня уверяли (и я в общем то согласен с ними, код написанный на LAD просто нечитабелен при большом объеме), что проще писать на STL. Естественно это создает неудобства для тех, кто уже глубоко освоил программирование на STL и приходиться осваивать LAD для обслуживания S7-1200. Предусмотрена утилита для конвертирования проектов для S7-200 в S7-1200 но форуме посвященном ПЛК SIEMENS неоднократно публиковались отзывы связанные с проблемами при конвертации проектов.

Контроллеры SIEMENS S7-300

CPU_MOD.jpg

Модульные программируемые контроллеры для решения задач автоматизации среднего уровня сложности. Являются наиболее яркими и наверное самыми востребованными представителями ПЛК фирмы SIEMENS. Существенные возможности для расширения до 32 модулей (4 ряда по 8 модулей в каждом) позволяют обслуживать огромное количество сигналов (до 8200 дискретных и 512 аналоговых). Набор встроенных технологических функций позволяет решать задачи скоростного счета, измерения частоты или длительности периода, ПИД-регулирования, позиционирования, перевода части дискретных выходов в импульсный режим.

pcu_prop_850x607.jpg

Монтаж осуществляется на профильную шину S7-300. Фиксация в рабочих положениях осуществляется винтами. Объединение модулей в единую систему выполняется с помощью шинных соединителей (входят в комплект поставки каждого модуля), устанавливаемых на тыльную часть корпуса.

montag.jpg

expand.jpg 

Шинный соединитель

Произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках. Фиксированные посадочные места занимают только модули блока питания, CPU и коммуникационного модуля. Наличие съемных соединителей  позволяет производить быструю замену модулей без демонтажа их внешних цепей и упрощают выполнение операций подключения внешних цепей модулей. Возможна установка в систему так называемых Dummy модулей для резервирования места в системе под дальнейшее расширение. Эти модули не выполняют ни каких функций кроме обеспечения целостности шины системы.

HMI может быть реализован как на базе панелей оператора так и на базе PC программами Protool или WinCC. Программирование осуществляется из среды STEP7 Professional (на данный момент интегрирована со средой разработки HMI WinCC). Запись и отладка программы возможна через любой доступный в системе интерфейс.

SIMATIC S7-400.

cpu1.jpg

Модульный программируемый контроллер для решения сложных задач автоматического управления.

В системах S7-400 возможна замена модулей расширения без выключения контроллера за счет расположения шины непосредственно в стойке. Также на ПЛК S7-400 возможно построение так называемых H - систем (систем двойного резервирования) имеющих два CPU программа в которых выполняется параллельно и переключение между управляющими контроллерами происходит без прерывания технологического процесса.

Основные характеристики приведены в таблице

cpu_prop_400_850x448.jpg

Программирование и настройка также как и S7-300 осуществляется из пакета STEP 7.

Ну и наконец SIMATIC S7-1500 новое решение от SIEMENS.

cpu1500.jpg

Просто неограниченные возможности за счет увеличенного быстродействия и огромного количества памяти. Время выполнения логической операции 1 нс. Скорость обмена по внутренней шине до 400 Мб/с. Также изменилась качество программой поддержки ПЛК. Теперь в программе хранятся и символьные имена и комментарии, поддержка 64-битных данных.

Монтаж осуществляется либо с помощью шинных соединителей как S7-300 либо на активную встроенную шину.

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (15) | Я собрал (0) | Подписаться

0
mr_smit #
Далее хотелось бы увидеть разобранные по полочкам примеры программирования. Причем не просто помигать лампочками, а что нибудь типа измерения температуры с помощью pt100 и выполнение действий по регулировке на основе этих показаний. Желательно на языке ST как вроде более понятном.
Ответить
0

[Автор]
tvilsa #
Думаю на следующей неделе будет большая статься по S7-200 с примерами.
Ответить
0
devil0515937 #
А как же 1200 CPU siemens?
Ответить
0
Marrenoloth #
Ошибка вкралась - ЛОГО и S7-300 работают не со стандартными SD картами, а хитропреформатированными Сименсом. За бешеные бабки, естественно. Об успешном подделывании я не слышал, хотя вопрос всплывает часто.
Ответить
0

[Автор]
tvilsa #
Вы абсолютно верно подметили. В данном случае имелось ввиду стандартная SD карта по размеру-форме (по сравнению со вставками для LOGO 0BA6 и первыми "большими" картами для S7-300, но имеющая нестандартное форматирование). Спасибо за комментарий.
Ответить
0
Андрей #
Если не ошибаюсь, то в -0ВА7 устанавливается обычная SD карта.
Почему про S7-1200 практически ничего? S7-200, наоборот не заслуживает столько внимания, его с каждым днем все реже и реже применяют.
Ответить
0
vepr #
А для ПЛК S7-200 и других S7-... существуют ознакомительные комплекты? Если нет, то где брать необходимое для программирования?
Ответить
0

[Автор]
tvilsa #
Наверняка есть. Но и также стопроцентов стоят заоблачных цен. Можно качнуть MicroWin и симуляторы из статьи и поигать. Для S7-300/400 можно качнуть STEP7 и в нем есть PLC Sim симулятор. Вообще идеально работает с программой STEP 7. Симулирует абсолюно все. Очень удобно работать. Более того и к SCADA системе подключается типа WinCC.
Где качать? Есть места общеизвестные, сам видел ;-)
Ответить
0
Шерзод #
В принципе есть эмуляторы ПЛК на уровне софта. Т.е. пишется прога запускается эмулятор с нужным ЦПУ и конфигурацией и туда загружается проект и прогоняется.
Ответить
0
Никита #
Подскажите пожалуйста какие бывают типы (классификация) модулей ПЛК Siemens?
Ответить
0

[Автор]
tvilsa #
Не понятен вопрос. Что за типы модулей? Вас интересует какие модули есть для ПЛК?
для S7-200 http://iadt.siemens.ru/assets/files/infocenter/catalogs_and_brochures/as/catalogs/ST70/03_S7-200_2013_r.pdf
для S7-300 http://iadt.siemens.ru/assets/files/infocenter/catalogs_and_brochures/as/catalogs/ST70/05_S7-300_2013_ru_small.pdf
для S7-400 http://iadt.siemens.ru/assets/files/infocenter/catalogs_and_brochures/as/catalogs/ST70/06_S7-400_2013_ru.pdf
И вообще всю документацию нужно искать на http://iadt.siemens.ru/products/automation/simatic/
Ответить
0
Никита #
Ну например, у Omron есть базовые, специальные и сетевые, также в документации Omron есть выделенные в ЦПУ адреса для каждого модуля, где можно почитать про Siemens такое?
Ответить
0

[Автор]
tvilsa #
Выше я дал ссылки на pdf файлы с доступными модулями для всех серий ПЛК. В ЦПУ не резервируются адреса для модулей, но важно, что при создании систем на S7-300 S7-400 надо конфигурировать сразу стойку потому, что адреса портов ввода вывода будут зависеть от расположение модуля в стойке. В S7-200 в общем то тоже но в ручную ничего делать не надо. Адреса порттов ввода вывода определяться сами (см. статью по S7-200 быстрый старт на этом сайте).
Ответить
0
devil0515937 #
Почитай Бергера. Он описывает все там
Ответить
0
Олег #
Один из главных плюсов работы с этой системой - интуитивный интерфейс. Я, будучи обычным студентом техникума 4-го курса (выпускник) смог-таки забить в него мною же составленную программу, не используя компьютер, за час беспорядочного тыкания и три просветления во время тыканий. Препод по связям пробил его на заводе в неисправном состоянии, нашли замену нерабочей детали (блоку ПЗУ). Но, увы, никаких инструкций к нему нам не дали. Сейчас он используется на лабораторных работах по наладке.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Raspberry Pi 2
Raspberry Pi 2
Сатфайндер Осциллограф DSO138
вверх