PLC زیمنس مدل 1215FC DC/DC/DC AF

کمپانی معروف زیمنس در اوایل سال 2009 میلادی با ابتکار جدیدی PLC موجود در بازار صنعت اتوماسیون را متحول کرد. Siemens با بهره برداری از سری CPU S7 در این مدل اقدام به ارائه نسل جدید PLC های شرکت زیمنس با نام سری S7-1200 نمود.PLC  های سری s7-1200 شرکت زیمنس، نسبت به سری PLC های سری S7-200 قدرتمندتر و با امکانات پیشرفته تر می باشد و این پی ال سی همچنین به صورت کامپکت ارائه می شود.

پی ال سی های شرکت زیمنس در سه مدل زیر به بازار عرضه شده اند:

• AC/DC/Relay
• DC/DC/Relay
• DC/DC/DC

CPU DC/DC/DC به این مفهوم است که کاراکتر اول از سمت چپ به معنی نوع تغذیه CPU است که دو نوع DC و AC است و کاراکتر دوم به معنی نوع تغذیه مدارهای ورودی که نوع DC می باشد و کاراکتر سوم به معنی خروجی PLC که دو نوع ترانزیستوری (DC) و رله ای (Relay) است. بر همین اساس در این PLC S7-1200 نوع تغذیه cpu و ورودی ها از نوع DC و نوع خروجی از نوع ترانزیستوری است.

مشخصات فنی PLC 1215FC DC/DC/DC

• ولتاژ تغذیه 24V DC
• 2 ورودی آنالوگ ولتاژی (10-0 ولت)
• 2 خروجی آنالوگ جریانی (20-0 میلی آمپر)
• 10 خروجی دیجیتال DC (ترانزیستوری) / 4 سرعت بالا 100KHz
• 14 ورودی دیجیتال DC (ترانزیستوری) / 6 سرعت بالا
• 3 ماژول شبکه (CM)
• 1 سیگنال برد (SB)
• 8 سیگنال ماژول (SM)
• حافظه داخلی 150KB
• رزولوشن 10Bit
• 2 پورت پروفی نت (اترنت RJ45)

سخت افزار PLC S7-1200 طبق استانداردها و سرتیفیکیت های جهانی طراحی و پیکر بندی شده است. از این جهت می تواند محصولی با کیفیت و مقرون به صرفه با طول عمری بالا باشد. به عنوان یکی از بارزترین ویژگی های پی ال سی S7-1200 می توان به انعطاف پذیری و قدرت کنترلی در طیف گسترده و همچنین اینترفیس ساده و آسان و پورت های ورودی و خروجی کامپکت شده روی PLC اشاره کرد. از دیگر ویژگی های پی اس ال S7-1200 می توان قابلیت رمزگذاری روی برنامه را نام برد زیرا این ویژگی برای کاربر امکان قفل کردن برنامه را برای عدم دسترسی غیرمجاز فراهم می کند.

تنوع سری S7-1200

به طور کلی PLC های سری S7-1200 زیمنس به دو دسته تقسیم می شوند:

• Standard version
• Failsafe version

تفاوت این دو سری در کارایی آن می باشد به طوریکه سری های FailSafe در صورت وجود خطا و مشکل احتمالی دستگاه به کار خود ادامه خواهد داد.

برنامه نویسی PLC زیمنس S7-1200

پی ال سی های سری 1200 زیمنس با نرم افزار TIA (تیاپورتال) برنامه نویسی و مانیتورینگ می شود. این نرم افزار از سال 2015 عرضه شد و انقلابی در زمینه نرم افزارهای اتوماسیون صنعتی زیمنس بود، در این نرم افزار با زبان های برنامه نویسی نردبانی (LAD)، بلوک توابع (FBD) میتوان برنامه نویسی S7-1200 را انجام داد. در این نرم افزار می توان بخش های مختلف پیکربندی سخت افزار، پیکربندی شبکه، برنامه نویسی PLC و HMI را در یک مجموعه واحد انجام داد. از آن جایی که محیط دسترسی به بخش های مختلف گفته شده به صورت پیش فرض در قالب پورتال (Portal view) است نرم افزار TIA به TIA Portal شناخته می شود. بهتر است بدانید که محیط دیگری در کنار پورتال هست که به آن نمایش پروژه ای (Project View) بخش های نرم افزار گفته می شود.

ورودی و خروجی ها در زیمنس S7-1200

سری 1200 زیمنس برای اتوماسیون ماشین و خط های تولید کوچک طراحی شده است در نتیجه در حجم برنامه، تعداد گره های شبکه، سرعت اجرای دستورالعمل ها و… و تعداد ورودی و خروجی ها محدودیت هایی دارد. در این نوع پروژه ها احتمال افزایش تعداد ورودی خروجی ها کم می باشد در نتیجه اضافه شدن ماژول توجیهی ندارد (در سری 1211C)، بدین منظور زیمنس این امکان را فراهم کرده که با یک برد ساده تعداد ورودی خروجی ها به میزان کمی ارتقا یابد، این بردها به نام سیگنال برد (SB) عرضه می شوند.

سری 1200 زیمنس دارای شبکه ها و ارتباطات مختلفی نظیر ProfiBus, Modbus TCP, Modbus RTU , ProfiNet, AS-I, point to, point, ، CANopen می باشد. در سری S7-1200 دو عدد ورودی آنالوگ بر روی CPU ها تعبیه شده است که از نوع ولتاژی 0 تا 10 ولت می باشد و اگر بخواهید از این ورودی های ولتاژی به عنوان ورودی جریانی استفاده کنید می توان یک عدد مقاومت 500 اهم بین ترمینال های 0 و M قرار داد. همچنین زیمنس S7-1200 با استفاده از ماژول CM CANopen با کد فنی B-021620 قابلیت پشتیبانی از CANopen را نیز پیدا می کند. همچنین با استفاده از ماژول های ارتباطی قابلیت ارتباط RS485 را نیز دارد.

تفاوت عمده میان خروجی های ترانزیستوری و رله ای در میزان جریان دهی می باشد. خروجی رله ای می تواند جریان های بالاتر از 2 آمپر بدهد در حالی که خروجی ترانزیستوری حداکثر تا جریان 500 میلی آمپر میتواند داشته باشد. تفاوت بعدی در ولتاژ کاری می باشد به طوری که خروجی رله ای میتواند در ولتاژ DC (5~30V) و AC (5~250V) کار کند. در حالیکه خروجی ترانزیستوری فقط DC (20.4~28.8V) می باشد و مزیت اصلی ترانزیستوری سرعت بالای سوئیچ زنی می باشد. در خروجی رله ای 1 هرتز می باشد ولی در خروجی ترانزیستوری 20 کیلوهرتز و 100 کیلوهرتز می باشد.

کارت حافظه در S7-1200

در سری 1200 زیمنس به طور قابل توجهی نسبت به سری قدیمی S7-200 ظرفیت هم در حافظه داخلی پی ال سی هم در کارت حافظه افزایش داشته است. کارت های حافظه سری S7-1200 از 4 مگابایت تا 32 گیگابایت وجود دارند. نکته ای که وجود دارد برخلاف سری 300 زیمنس که بدون کارت حافظه امکان بهره برداری نیست در S7-1200 همیشه نیاز به استفاده از کارت حافظه نیست.

دلایل استفاده از کارت حافظه در S7-1200

• پاک کردن رمز از PLC
• انتقال برنامه از PLC به PLC دیگر (Transfer card)
• به روز رسانی Firmware
• افزایش حافظه برنامه (Program card)
• ذخیره منحنی مقادیر اندازه گیری شده و…

منبع تغذیه در S7-1200

منبع تغذیه PM1207 زیمنس با کد فنی 6EP1332-1SH71 مخصوص و هم تیپ S7-1200 تولید شده است، منتهی لزومی به استفاده از این منبع تغذیه نیست بلکه می توانید از هر منبع تغذیه ای که ولتاژ و جریان مورد نیاز را تامین می کند استفاده کنید.

برای به دست آوردن مقدار توان مورد نیاز برای انتخاب پاور میتوانیم مقدار توان های مورد نیاز PLC ها و ماژول های ورودی/خروجی را باهم جمع زده و با یک ضریب اطمینان (مثلا 1.5 تا 2 برابر حاصل جمع توان) مقدار توان کل را به دست آوریم.

رزولوشن در S7-1200

سیگنال آنالوگ یعنی سیگنالی که پیوسته است ولی سیستم های PLC با اعداد 0 و 1 (دیجیتالی) سرو کار دارند، بنابراین سیگنال آنالوگ که بیانگر وضعیت متغییرهای محیطی (دما، فشار، سرعت و…) هست به سیگنال دیجیتالی تبدیل شود. این تبدیل اینگونه هست که اگر سیگنال 0 تا 10 ولت کمتر از 5 ولت بود رقم صفر اعلام شود و اگر بالای 5 ولت بود رقم یک به PLC اعلام شود در این حالت دو بازه دو قسمت شده و با یک بیت که صفر یا یک می شود میتوان سیگنال آنالوگ را دیجیتال کرد.

حال میتوان این تبدیل را با جزییات بیشتر و دقیق تر انجام داد به این صورت که بازه را چهار قسمت کرد و اگر بین 0 تا 2.5 ولت بود رقم 00، اگر بین 2.5 تا 5 ولت بود رقم 01، اگر بین 5 تا 7.5 بود رقم 10 و اگر بین 7.5 تا 10 بود رقم 11 منتقل شود. برای این کار به دو بیت نیاز داریم. حال اگر تعداد این بیت ها افزایش یابد با جزئیات بیشتری می توان سیگنال آنالوگ را دیجیتال کرد.

به تعداد بیت ها اصطلاحا رزولوشن می گویند.