PLC S7-300. Czym się wyróżnia sterownik?
PLC S7-300 firmy Siemens to jeden z
najpopularniejszych sterowników przemysłowych. Urządzenie opracowane
zostało specjalnie z myślą o automatyzacji obiektów technologicznych,
maszyn oraz linii produkcyjnych. Sterownik ten jest wyjątkowo uniwersalnym
elementem systemu automatyki, ponieważ pozwala na budowanie różnych
układów sterowania - zarówno opartych o sieci komunikacyjne, jak i
autonomicznych. PLC firmy Siemens znaleźć można w ofercie
Magsteronu.
Budowa
i funkcje PLC S7-300
PLC S7-300 to sterownik o prostej
budowie, na którą składa się
jednostka CPU oraz moduł zasilacza.
Do urządzenia dołączać można
moduły wejść/wyjść oraz
moduły funkcyjne i komunikacyjne, w dowolnej
kolejności. Maksymalnie do CPU dołączyć da się 8 modułów, za
pośrednictwem odpowiednich interfejsów. Komponenty sterownika mocowane
są na montażowej szynie DIN, która zapewnia elektromagnetyczną
kompatybilność urządzenia oraz ekranowanie komunikacyjnej
magistrali.
Jednostki centralne CPU
Sterownik występuje w wersjach z różnymi CPU - zarówno procesorami
ekonomicznymi, jak i wyjątkowo wydajnymi jednostkami obliczeniowymi o
dużej szybkości. Optymalna różnorodność dostępnych rozwiązań
pozwala na łatwe dostosowanie konfiguracji sprzętowej do potrzeb
obsługiwanych aplikacji. Jednostki centralne różnią się m.in.
ilością obsługiwanych sygnałów, rozmiarami pamięci roboczej,
dostępnością połączeń komunikacyjnych czy mocą obliczeniową. Każdy
procesor wyróżnia się krótkim cyklem obiegu pętli zadanego programu, a
także deterministycznie obsługuje wejścia i wyjścia. W jednym
sterowniku da się zastosować nawet kilka CPU, rozdzielając między nimi
zadania związane ze sterowaniem. Funkcja multi-computing pozwala tym samym
na pracę wieloprocesorową, w której wszystkie jednostki zachowują się
tak samo. Jeżeli tryb działania jednego procesora zostanie zmieniony,
pozostałe optymalnie dostosowują do niego swój stan. Za koordynację
poszczególnych CPU odpowiadają informacje synchronizujące, a szybką
wymianę danych gwarantują zintegrowane funkcje systemu
operacyjnego.
Moduły rozszerzeń
W jednej kasecie może się znaleźć do 8 modułów rozszerzeń. W
przypadku potrzeby zastosowania ich w większej ilości, wykorzystać
można kasety rozszerzające. Maksymalnie CPU jest w stanie obsłużyć 4
kasety po 8 modułów, czyli łącznie 32 moduły. Komunikacja kaset odbywa
się za sprawą modułów interfejsowych, a odległości między nimi
zależą od wykorzystanych modułów interfejsowych i nie mogą
przekroczyć 10 m. Całkowita ilość wejść i wyjść dla konfiguracji z
pojedynczą kasetą sterownika wynosi 256, a w konfiguracji wielokasetowej
- 1024. System rozproszony w oparciu o PROFIBUS pozwala na obsługę do
65536 punktów. Moduły sygnałowe mogą być adresowane dowolnie, a także
niezależnie od umiejscowienia względem jednostek centralnych. Wyjątek
stanowią jedynie starsze modele sterownika.
Moduły funkcyjne
Moduły pozwalają na przystosowanie całego systemu automatyki do potrzeb
większości zadań związanych ze sterowaniem i obsługą aplikacji.
Sterownik firmy Siemens wyposażony jest nie tylko w standardowe moduły
wejścia i wyjścia, ale też inteligentne moduły funkcyjne. Za
realizację połączeń z sieciami przemysłowymi odpowiadają zarówno
interfejsy komunikacyjne zintegrowane z jednostką centralną, jak i
procesory komunikacyjne. Każdy moduł funkcyjny posiada własny procesor,
dzięki czemu może przetwarzać programy w sposób niezależny od
jednostki głównego sterownika logicznego. Rozwiązania te przeznaczone
są do realizacji procesów technologicznych, które wymagają szczególnej
dynamiki i szybkości obliczeń lub
sterowania.
Moduły komunikacyjne
Do komunikacji sterownika w różnych sieciach i systemach przemysłowych
służą specjalne moduły komunikacyjne, które dodatkowo wykorzystać
można jako szeregowe porty programowalne w sposób swobodny. Ich
zastosowanie pozwala na przeprowadzenie komunikacji punktowej z
urządzeniami automatyki różnych marek. Do modułów komunikacyjnych
dołączane są pakiety konfiguracyjne, w których znajdują się
biblioteki programowe i maski konfiguracyjne do połączeń CPU i UP,
dokumentacja techniczna oraz przykłady zastosowań. Do przechowywania
danych konfiguracyjnych służy blok danych samej jednostki centralnej.
Jeżeli zachodzi konieczność wymiany modułu, nie trzeba konfigurować
nowego. Niezbędne dane przesyłane są z CPU do nowego modułu, od razu po
uruchomieniu sterownika.
PLC S300 Siemens - zastosowanie i obsługa
PLC S300 Siemens posiada architekturę modułową, dzięki czemu zapewnia
bardzo elastyczne możliwości w zakresie automatyzacji procesów
przemysłowych. W zależności od potrzeb, pozwala na realizację układów
sterowania o strukturze scentralizowanej lub rozproszonej. Sterownik ten
wykorzystywany jest m.in. w automatyce budynków i produkcji maszynowej, a
także przemyśle chemicznym, motoryzacyjnym czy
spożywczym.
Konfiguracja
Kluczowym elementem konfiguracji jest dobór odpowiedniej jednostki
centralnej, która w przypadku modelu S7-300 występuje w czterech
wersjach. Do pierwszej grupy zaliczają się standardowe CPU, wyposażone w
zintegrowane interfejsy oraz opcjonalną obsługę trybu izochronicznego.
Do ich zalet należą niewielkie rozmiary. Drugą grupą są CPU FailSafe,
z funkcją pozwalającą na realizację obwodów bezpieczeństwa. Trzecia
grupa to CPU kompaktowe - w zależności od typu wzbogacone wejściami i
wyjściami binarnymi, bądź też binarnymi i analogowymi. Dysponują one
dodatkowymi funkcjami, takimi jak m.in. modulacja szerokości impulsu,
pomiar częstotliwości, sterowanie w pętli zamkniętej, zliczanie czy
pozycjonowanie. Do ostatniej grupy zaliczają się technologiczne CPU,
który posiadają funkcje dedykowane sterowaniu systemami napędowymi o
wieloosiowej strukturze. Z ich pomocą realizować można m.in.
synchronizację osi, sterowanie krzywkowe, korekcję na znaczniku czy
pozycjonowanie. Jednostki te dysponują dodatkowym interfejsem
komunikacyjnym DP.
Programowanie
Sterowniki PLC z rodziny S7 programowane są za pomocą dedykowanej
platformy STEP7, na którą składają się narzędzia wykonujące
konkretne zadania w zakresie konfiguracji, diagnostyki czy komunikacji. Do
zarządzania nimi służy aplikacja nadrzędna, znana jako SIMATIC Manager.
W środowisku STEP7 znaleźć można narzędzia przeznaczone do zmiany
ustawień sterownika i systemów dla wielu użytkowników, a także
konwersji programów napisanych w innych systemach. Użytkownik ma do
dyspozycji opcje konfiguracji sieci, obsługi pamięci, projektowania
regulatorów programowych czy diagnostyki procesowej. Platforma ta pozwala
też na programowanie wyższego poziomu, programowanie sterowań
sekwencyjnych oraz symulację sterownika. Istnieje możliwość ustawienia
parametrów dla portu komunikacyjnego, a także konwersji programów na
innych format. Sterownik Siemens z tej serii dobrać można na podstawie
np. wymaganej pamięci roboczej, preferowanego sposobu pracy, szybkości
działania czy liczby obsługiwanych wejść i wyjść analogowych oraz
binarnych.
Zapraszamy do skorzystania z oferty Magsteronu, gdzie znaleźć
można modele z serii S7.
