Siemens SIMATIC S7-300

Siemens SIMATIC S7-300 to swobodnie programowalny, modułowy sterownik logiczny dedykowany automatyzacji procesów produkcyjnych. Urządzenia z tej serii należą do najpopularniejszych i najczęściej stosowanych PLC w przemyśle. Jako wyjątkowo uniwersalna i nowoczesna platforma automatyki, system S7-300 pozwala na łatwą budowę automatycznych oraz rozproszonych układów sterowania z wykorzystaniem sieci komunikacyjnych.

Jakie są najważniejsze zastosowania sterownika Siemens SIMATIC S7-300?

Siemens SIMATIC S7-300 to sterownik wykorzystywany przede wszystkim do obsługi procesów produkcyjnych i technologicznych. Urządzenia należące do tej rodziny znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, maszynowym, chemicznym oraz spożywczym, a także automatyce budynków oraz maszynach pakujących, specjalizowanych lub przeznaczonych do przetwórstwa tworzyw sztucznych. Dostępne w ofercie Magsteronu sterowniki wykorzystywane są również w inżynierii procesów, np. przy oczyszczalniach ścieków czy stacjach uzdatniania wody.

Konstrukcja mechaniczna sterownika

Sterownik PLC z tej serii zbudowany jest z jednostki centralnej CPU, zasilacza oraz kompaktowych modułów wejść i wyjść, które mogą być dołączane w dowolnej kolejności. Komponenty montowane są z wykorzystaniem szyny DIN, zapewniającej wygodne ekranowanie do magistrali komunikacyjnej oraz gwarantującej kompatybilność elektromagnetyczną urządzenia. Sama magistrala komunikacyjna to integralny element każdego modułu, pozwalająca na połączenie go z innymi. Maksymalnie jedna kaseta centralna lub rozszerzająca obsługuje do 8 modułów wejść i wyjść, natomiast CPU do 32 modułów w 4 kasetach. Za komunikację między kasetami odpowiadają moduły interfejsowe IM 365 lub IM 360/361, z zachowaniem maksymalnej odległości 10 m. W konfiguracji z pojedynczą kasetę zastosować można łącznie 256 wejść i wyjść, natomiast w wielokasetowej konfiguracji nawet do 1024. System rozproszony z wykorzystaniem PROFIBUS pozwala CPU na obsługę do 65536 punktów. Moduły sygnałowe mogą być adresowane dowolnie, niezależnie od lokalizacji modułów względem jednostki centralnej. Wyjątek stanowią CPU 3121FM, 312C, 313 oraz 314IFM. 

Jednostki centralne sterownika

W omawianym systemie występują różne odmiany jednostek centralnych, które różnią się między sobą mocą obliczeniową, zasobami komunikacyjnymi, wielkością pamięci oraz innymi parametrami. Ze względu na szeroki wybór dostępnych CPU, sterownik ten ma bardzo rozległe zastosowanie. PLC z tej serii z powodzeniem sprawdzą się zarówno w złożonych technologicznie systemach sterowania, jak i niewielkich oraz mało wymagających aplikacjach. Poszczególne jednostki centralne mają minimalistyczną konstrukcję i małe gabaryty, co przekłada się na wygodę użytkowania. W wariancie standardowym szerokość CPU wynosi zaledwie 40 mm. Dostępne są też odmiany Fail-Safe oraz wersje od 80 do 120 mm, wyposażone w liczne funkcje technologiczne oraz wbudowane wejścia i wyjścia. S7-300 występuje ponadto w wariancie ze specjalizowanymi jednostkami CPU, przeznaczone do wykonywania funkcji sterowania systemami napędowymi wieloosiowymi. Większość komponentów systemu została przygotowana w wykonaniu SIPLUS, co gwarantuje odporność na trudne warunki środowiskowe oraz temperatury w zakresie od -25 do 60 stopni Celsjusza.

Jak wygląda komunikacja i programowanie sterownika Siemens SIMATIC S7-300?

Siemens SIMATIC S7-300 jest sterownikiem o bogatych możliwościach komunikacyjnych, zapewniającym zarazem wyjątkową prostotę programowania. Urządzenia z tej serii standardowo posiadają dwa interfejsy komunikacyjne, czyli PROFIBUS oraz Ethernet/PROFINET. Za ich pomocą połączyć można sterowniki w zintegrowany, spójny i jednolity system sterowania. Programowanie odbywa się natomiast przy wykorzystaniu pakietu narzędziowego STEP7, pozwalającego na optymalne wykorzystanie wszystkich funkcji sterownika. Platforma ta umożliwia realizację projektu sterowania w pełnym zakresie, włącznie z tworzeniem konfiguracji sprzętowej z wykorzystaniem algorytmu, diagnostyką czy serwisowaniem.

STEP 7 i Engineering Tools

STEP 7 to środowisko, za pomocą którego tworzyć można nawet bardzo duże i złożone aplikacje sterujące. Platforma ta pozwala na wykorzystanie języków programowania wyższego poziomu, a także obsługę modułów komunikacyjnych oraz funkcyjnych. STEP 7 zapewnia pełną kompatybilność z różnymi pakietami programowymi, w tym Engineering Tools. W ten sposób uzyskać można dodatkowe rozwiązania przy programowaniu sterowników za pośrednictwem języków, które zorientowane są funkcjonalnie. Dotyczy to języka wyższego poziomu S7-SCL o strukturze zbliżonej do Pascal, języka graficznego S7-GRAPH do programowania sterowań sekwencyjnych, języka S7- HiGRAPH do graficznej prezentacji procesów asynchronicznych, sekwencyjnych i statusowych oraz języka wyższego poziomu CFC do opisywania procesów na podstawie planu technologicznego. Narzędzia pakietu Engineering Tools wykorzystywane są głównie do tworzenia skomplikowanych oraz dużych układów sterowania, dlatego tworzone za ich pomocą programy zajmują więcej miejsca w pamięci.

Zastosowanie zewnętrznej karty MMC

Ze tymi sterownikami kompatybilna jest zewnętrzna karta pamięci SIMATIC MMC. Funkcjonuje ona jako nieulotna pamięć danych procesora oraz programu, dzięki czemu urządzenie nie wymaga stosowania zewnętrznej baterii podtrzymującej zasilanie i koszty jego eksploatacji ulegają obniżeniu. Karta pamięci MMC może posłużyć do przeprowadzenia aktualizacji systemu operacyjnego CPU, pomiarów czy przechowywania receptur. Służy ona jednak przede wszystkim do przechowywania różnych plików źródłowych tworzonego projektu automatyki, włącznie z kompletną dokumentacją techniczną sterowanych urządzeń, komentarzami oraz nazwami symbolicznymi zmiennych.

Jak działa sterownik Siemens SIMATIC S7-300 w wykonaniu Fail-Safe?

Siemens SIMATIC S7-300 to seria, w której dostępne są również sterowniki w wykonaniu Fail-Safe. Urządzenia te mogą automatycznie przejść w stan bezpieczny lub pozostać w stanie niezmienionym, jeżeli na etapie ich pracy w systemie sterowania wykryty zostanie błąd, awaria, uszkodzenie lub inna nieprawidłowość. Sterowniki w takim wykonaniu bazują na standardowych jednostkach centralnych, które zostały odpowiednio udoskonalone. W aplikacjach Fail-Safe wykorzystywana jest sieć PROFIBUS, która posiada zdefiniowane w profilu PROFIsafe mechanizmy kontroli danych.

Obsługa układów wejść i wyjść

Specyficzna konstrukcja mechaniczna układów wejść i wyjść w systemach Fail-Safe pozwala na zbudowanie systemu sterowania z kanałów niemal pojedynczych. Liczbę obsługiwanych modułów można precyzyjnie dopasować do wymogów aplikacja. Jedna stacja wejść i wyjść pozwala na jednoczesną obsługę modułów zarówno standardowych, jak i tych w wykonaniu Fail-Safe. Same systemy mogą być realizowane z wykorzystaniem jednostek centralnych oznaczonych jako F, a proces ich programowania nie odbiega znacząco od standardowych modeli. Zapraszamy do zapoznania się z asortymentem Magsteronu, gdzie dostępnych jest wiele produktów z omawianej serii.