Главная » Промышленная электроника
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

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 электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Квадрокоптер Syma X11
Квадрокоптер Syma X11
USB осциллограф DSO-2090 Мини гравер 125 Ватт
вверх