Đề tài: Tìm hiểu về PLC Simens

Đề tài: Tìm hiểu về PLC Simens bao gồm những nội dung về PLC s7_200 (giới thiệu, phân loại, module chức năng của dòng s7_200,...); PLC s7_300. Đây là tài liệu hữu ích với các bạn chuyên ngành Cơ khí. Mời các bạn tham khảo tài liệu để nắm bắt nội dung chi tiết.

TÌM HIỂU VỀ PLC SIMENS I PLC s7_200 Giới thiệu về s7_200 ­ SIMATIC S7­200 Micro PLC  Được thiết kế nhỏ gọn nhưng các tính năng  mạnh, đặc biệt phù hợp cho các hoạt động thời gian thực, tốc độ của dòng S7  200 Micro cao, có nhiều sự lựa chọn về mạng. Truyền thơng, cấu hình dễ dàng  từ phần mềm ­SIMATIC S7­200 Micro PLC có khả năng tích hợp nhiều module vào ra số,  tương tự, truyền thơng rất linh hoạt cho các giải pháp tầm trung,và dễ dàng mở  rộng thêm modul khi phát sinh u cầu về nâng cấp hệ thống ­SIMATIC S7­200 Micro PLC thật sự là một giải pháp có hiệu quả cao và kinh  tế với các hệ thống vừa và nhỏ ­Với chức năng và sự linh hoạt của mình, dòng PLC S7­200 được ứng dụng  rộng rãi trong lĩnh vực chế tạo máy như: Máy rang cà phê, đóng ắp chai, hệ  thống báo cháy, trạm trộn bê tơng Các loại CPU s7_200 ­Có hai series: 21x (loại cũ khơng còn sản xuất nữa) và 22x (loại mới). Về  mặt tính năng thì loại mới có ưu điểm hơn nhiều. Bao gồm các loại CPU sau:  221, 222, 224, 224XP, 226, 226XM trong đó CPU 224XP có hỗ trợ analog  2I/1O onboard và 2 port truyền thơng ­các loại CPU s7­200 ­so sánh thơng số và đặc điểm kỹ thuật của siries 22x ­thơng tin về mã  số và các thơng số về điện áp nguồn và I/O ­các thơng số về cơng suất và dòng I/O a) S7 200 Micro PLC dòng CPU 221/222           Kích thước : 90x80x62  Bộ nhớ chương trình: 4096 Byte  Bộ nhớ dữ liệu:2048 Byte  Thời gian lưu dữ liệu 50 giờ  Ngõ vào số :6/8  Ngõ ra số :4/6  Module mở rộng :0/2  Bộ đếm tốc độ cao :  √  1Pha 4 : 30KHZ  √  2 Pha 1: 20KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ  Truyền thơng : 1xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh b) S7 200 Micro PLC dòng CPU 224       Kích thước : 120.5 x 80 x 62  Bộ nhớ chương trình: 8192 bytes  Bộ nhớ dữ liệu: 8192 bytes  Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ  Ngõ vào ra số :14 In/10 Out  Ngõ vào ra tương tự: 2 In/1 Out  Module mở rộng :7  Bộ đếm tốc độ cao :  √  1Pha 6 : 30KHZ  √  2 Pha 4: 20KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ  Truyền thơng : 1xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh c) S7 200 Micro PLC dòng CPU 224XP  Kích thước : 140 x 80 x 62  Bộ nhớ chương trình: 12288 bytes  Bộ nhớ dữ liệu: 10240 bytes  Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ  Ngõ vào ra số :14 In/10 Out  Ngõ vào ra tương tự: 2 In/1 Out  Module mở rộng :7  Bộ đếm tốc độ cao :  √  1Pha 4 x 30KHZ , 2x 200KHZ  √  2 Pha 3 x 20KHZ, 1 x 100KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 100KHZ  Truyền thơng : 2xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh d) S7 200 Micro PLC dòng CPU 226  Kích thước : 190 x 80 x 62  Bộ nhớ chương trình: 16384 bytes  Bộ nhớ dữ liệu: 10240 bytes  Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ  Ngõ vào ra số :24 In/16 Out  Ngõ vào ra tương tự: 0  Module mở rộng :7  Bộ đếm tốc độ cao :  √  1Pha 6 x 30KHZ  √  2 Pha 4 x 20KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ  Truyền thông : 2xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh 3.1 Các module  chức năng của dòng s7_200  Module điều khiển vị trí EM 235 Dùng cho các chức năng điều khiển vị trí 1 trục, điều khiển vị trí cho các  động cơ bước và servo bằng các ngõ ra xuất xung   5 Ngõ vào số cho các tín hiệu xử lý  4 Ngõ ra xung 200Khz điều khiển vòng hở servo, và động cơ bước  Cấu hình từ Step 7 Micro Win 3.2  Module đo khối lượng SIWARES MS  Module nhỏ gọn linh hoạt cho các ứng dụng cân loadcell   Độ phân giải cao (16Bit) tương đương 6500 mức tín hiệu cho sai số  0.05%  Phạm vi giá trị : 2mV/V hoặc 4mV/V  Trọng lượng hiệu chuẩn: [2000­>20000]  Khối lượng do: 2000g­>20000g  3.3 Tùy chọn đơn vị đo : Kg hoặc g Module đọc nhiệt độ thermoresistor EM231  ó 2 loại 2 ngõ vào và 4 ngõ vào  Độ phân giải 15 bit + bit dấu  Điện cáp cung cấp 24VDC­28.8VDC  Hổ trợ cảm biến điện trở nhiệt loại Pt, Cu, Ni  Khoảng cách với cảm biến tối đa 100m  Định dạng dữ liệu  : 0 ­ 27648  3.4 Chức năng quy đổi 0C/oF Module đọc nhiệt độ thermocouple EM231  Có các loại 4 hoặc 8 đầu vào tương tự  Độ phân giải 15 bit + bit dấu  Điện cáp cung cấp 24VDC­28.8VDC  Hổ trợ cho các Thermocouple loại J, K, T, E, R, S và N, tầm đo +/­ 80mv  Chức năng phát hiện đứt dây  Khoảng cách với cảm biến tối đa 100m  Chức năng quy đổi oC/oF Module truyền thơng  ­S7 200 Micro cung cấp các giao tiếp mạng qua chuẩn RS485  ­Hổ trợ lên đến 126 thiết bị trong 1 mạng PPI và có thể lên đến 32 thiết  bị với chuẩn USS ­S7 200 Micro PLC hổ trợ truy cập qua dây dẫn trực tiếp, mạng vơ  tuyến GPRS, Etherne AS­interface Master CP243­2 4.1 Qua giao tiếp AS­i có thể mở rộng lên 124 ngõ vào, 124 ngõ ra trên 1  module CP243­2 Điện áp cung cấp : 5V Thời gian chu kỳ quét : √  5 ms ­> 31 slave √  10ms ­> 62 slave Hổ trợ module analog Cho phép giao tiếp lên đến 62 Slave Mỗi S7­200 có thể hoạt động với 2 module CP243­2 4.2 Module Profibus DP Slave EM277 Có chức năng giúp S7­200 tham gia vào mạng Profibus ở cấp bật slave Tốc độ truyền: √  9.6/45.45/93.57/187.5/500Kbit/s √  1/1.5/3/6/12Mbit/s Số trạm tối đa trong 1 phân đoạn mạng: 32 Số trạm slave tối đa trong 1 mạng : 99 EM277 Chiều dài cap : 100m­12000m Giao thức truyền : Profibus DP slave / MPI master Số lượng kết nôi MPI 6 4.3 Module giao tiếp Ethernet CP 243­1IT Module CP243­1 là 1 giải phải cho phép S7 200 giao tiếp với mạng  ethernet với các CPU S7 300/400 webserver… Chuẩn đốn lỗi qua giao thức mail Kiểm sốt mạng đến đơn vị cơ bản nhất Truyền thơng Ethernet thơng qua giao thức FTP, Email, HTTP Tối đa 2 module có thể kết nối với S7200 CPU 222 và lên tới 7 module  với CPU 224 hoặc 226 4.4 GSM/GPRS Module SINAUL MD720­3 Chức năng truyền thơng qua mạng vơ tuyến, giám sát, chuẩn đốn hệ  thống từ xa với chi phí thấp. Lắp đặt và cấu hình đơn giản, nhanh Nguồn cung cấp : 12VDC­30VDC Tốc độ truyền RS232 : 300bit/s, 57600bit/s Tốc độ truyền GPRS : 13.4kbit/s đén 27kbit/s 5.1 Module tín hiệu  ­Siemens cung cấp cho người sử dụng một hệ thống module tín hiệu số  và tương tự với số lượng ngõ ra vào/module là khác nhau, đơn giản hóa  q trình xây dựng hệ thống và mang tính kinh tế cao ­Các module số mở rộng có nhiều loại từ 4/4 đến 32/32 ngõ vào/ra ­Module tương tự có các loại từ 4/0, 8/0, 0/4, đến 4/1 ngõ vào/ra và cũng  có các module chuyển đổi tải từ 5A DC hoặc chuyển tiếp 10A Module ngõ vào số EM 221 Mở rộng số lượng ngõ vào số cho PLC S7 200 từ đời CPU 22x Nguồn cung cấp : √  24 VDC √  120/230 VAC (Đối với loại ngõ vào cách ly quang) Số lượng ngõ vào số: 8, 16 5.2 Module ngõ ra số EM 222 Mở rộng số lượng ngõ ra số cho PLC S7 200 từ đời CPU 22x Nguồn cung cấp : √  24 VDC √  120/230 VAC (Đối với loại cách ly quang) Số lượng ngõ ra số: √  4 ngõ ra số , 4­24V DC; 5 A √  8 ngõ ra số 24VDC √  8 ngõ ra số 120/230VAC, 0.5 A √  4 ngõ ra số relay 10A 5­30V hoặc 5­240V √  8 ngõ ra số relay 2A √  8 ngõ ra số 120/230VAC, 0.5A 5.3 Module ngõ vào, ngõ ra tương tự EM231, EM232, EM235 Module ngõ vào tương tự EM231 có các loại sau √  4 ngõ vào tương tự 0­10VCD hoặc 0­20mA √  8 ngõ vào tương tự 0­10VCD hoặc 0­20mA Module ngõ ra tương tự EM232có các loại sau √  2 ngõ ra tương tự +/­10VCD 12 bit √  4 ngõ ra tương tự +/­10VCD hoặc 0­20mA, 12 bit Module ngõ vào/ra tương tự EM235 √  4 ngõ vào tương tự +/­10VCD, 1 ngõ ra tương tự +/­10V 12 Bit 5.4 Module vào/ra số EM 223 Mở rộng số lượng ngõ vào/ra số cho PLC S7 200 từ đời CPU 22x Nguồn cung cấp : √  24 VDC √  120/230 VAC (Đối với loại cách ly quang) Số lượng ngõ ra số: √  4 ngõ vào 24VDC / 4 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √  8 ngõ vào 24VDC / 8 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √  16 ngõ vào 24VDC / 16 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √  32 ngõ vào 24VDC / 32 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √  4 ngõ vào 24VDC / 4 ngõ ra số relay √  8 ngõ vào 24VDC / 8 ngõ ra số relay, 2A √  16 ngõ vào 24VDC / 16 ngõ ra số relay, 2A √  32 ngõ vào 24VDC / 32 ngõ ra số relay, 2A PLC s7_300 II A Giới thiệu về s7_300 ­Là 1 dòng PLC mạnh của Siemens, S7­300 phù hợp chó các ứng dụng lớn  và vừa với các u cầu cao về các chức năng đặc biệt như truyền thơng  mạng cơng nghiệp, chức năng cơng nghệ, và các chức năng an tồn u  cầu độ tin cậy cao  ­ Ngõ ra xuất xung tốc độ cao: 2 ­ Truyền thơng : Ethernet ­ Thực thi lệnh nhị phân : 0.1 micro giây/lệnh S7 1200 CPU 1212C    ­ Kích thước : 90 x 100 x 75 ­ Bộ nhớ:  √   Bộ nhớ làm việc : 25Kb √   Bộ nhớl ưu trữ: 1Mb √   Bộ nhớ Retentive : 2Kb ­ Ngõ vào ra số :8 In/6 Out ­ Ngõ vào ra tương tự: 2 in ­ Vùng nhớ Truy suất bit (M) : 4096Byte ­ Module tín hiệu mở rộng :2 ­ Board  tín hiệu/truyền thơng :1 ­ Module truyền thơng: 3 ­ Bộ đếm tốc độ cao : √   1 Pha 3 x 100KHZ/ 1 x 30KHZ √   2 Pha 3 x 80KHZ/ 1 x 20KHZ ­ Ngõ ra xuất xung tốc độ cao: 2 ­ Truyền thơng : Ethernet  ­ Thực thi lệnh nhị phân : 0.1 micro giây S7 1200 CPU 1214C ­ Kích thước : 110 x 100 x 75 ­ Bộ nhớ: √   Bộ nhớ làm việc : 50Kb √   Bộ nhớl ưu trữ: 2Mb √   Bộ nhớ Retentive : 2Kb ­ Ngõ vào ra số :14 In/10 Out ­ Ngõ vào ra tương tự: 2 in ­ Vùng nhớ Truy suất bit (M) : 4096Byte ­ Module tín hiệu mở rộng :8 ­ Board  tín hiệu/truyền thơng :1 ­ Module truyền thơng: 3 ­ Bộ đếm tốc độ cao : √   1 Pha 3 x 100KHZ/3 x 30KHZ √   2 Pha 3 x 80KHZ/3 x 20KHZ ­ Ngõ ra xuất xung tốc độ cao: 2 ­ Truyền thơng : Ethernet ­ Thời gian thực khi mất nguồn ni: 10 ngày  ­ Thực thi lệnh nhị phân : 0.1 micro giây/lệnh S7 1200 CPU 1215C Kích thước : 11.60 x 13.90 x 8.90 ­ Bộ nhớ: √   Bộ nhớ làm việc : 50Kb √   Bộ nhớl ưu trữ: 2Mb √   Bộ nhớ Retentive : 2Kb Ngõ vào ra số :14 In/10 Out Ngõ vào ra tương tự: √   2 out 0­20mA √   2 in 0­10VDC Module tín hiệu mở rộng :8 Board  tín hiệu/truyền thơng :1 Module truyền thơng: 3 Bộ đếm tốc độ cao : √   1 Pha 3 x 100KHZ/3 x 30KHZ √   2 Pha 3 x 80KHZ/3 x 20KHZ 3)  Số cổng Ethernet : 2 Module s7_1200 Module mở rộng PLC S7­1200 PLC S7­1200 có thể mở rộng các module tín hiệu và các module gắn  ngồi để mở rộng chức  năng của CPU. Ngồi ra, có thể cài đặt thêm  các module truyền thơng để hỗ trợ giao thức truyền thơng khác Khả năng mở rộng của từng loại CPU tùy thuộc vào các đặc tính,  thơng số và quy định của nhà sản xuất S7­1200 có các loại module mở rộng sau: ­ Communication module (CP) ­ Signal board (SB) ­ Signal Module (SM) Các đặc tính của module mở rộng như sau:  Module tín hiệu cho dòng S7 1200  Bảng tín hiệu số loại SB (gắn mặt trươc CPU)     Siemens hổ trợ các loại sau: ­ Bảng tín hiệu ngõ vào số: √   4 x 24 VDC in, 200 KHZ √   4 x 5 VDC in, 200 KHZ ­ Bảng tín hiệu ngõ ra số √   4 x 24 VDC out, 200 KHZ √   4 x 5 VDC out, 200 KHZ ­ Bảng tín hiệu hỗn hợp vào ra số: √   2 x 24 VDC in/ 2 x 24 VDC out √   2 x 24 VDC in/ 2 x 24 VDC out, 200 KHZ  √   2 x 5 VDC in/ 2 x 5 VDC out, 200 KHZ Bảng tín hiệu analog loại SB    Siemens hổ trợ các loại sau: ­ Modlue ngõ vào tương tự: √   1 x 12 Bit Analog in √   1 x 16 Bit RTD √   1 x 12 Bit Thermocouple ­ Module ngõ ra tượng tự √   1 x Analog out 0­10V/0­20mA  Module tín hiệu số loại SM Siemens hổ trợ các loại sau: ­ Modlue ngõ vào số: √   8 x 24 VDC in √   16 x 24 VDC in ­ Module ngõ ra số √   8 x 24 VDC out √   8 x Relay out √   8 x Relay out 2 tiếp điểm √   16 x 24 VDC out √   16 x Relay out ­ Module hỗn hợp vào ra số: √   8 x 24 VDC in/ 8 x 24 VDC out √   8 x 24 VDC in/ 8 x Relay out √   8 x 120/230 VAC in/ 8 x Relay out √   12 x 24 VDC in/ 16 x 24 VDC out √   12 x 24 VDC in/ 16 x Relay out  Module tín hiệu tương tự loại SM Siemens hổ trợ các loại sau: ­ Modlue ngõ vào tương tự: √   4 x Ngõ vào tương tự √   8 x Ngõ vào tương tự √   4 x 16 Bit Thermocouple √   4 x 16 Bit RTD √   8 x 16 Bit RTD ­ Module ngõ ra tượng tự √   2 x Analog out 0­10V/0­20mA √   4 x Analog out 0­10V/0­20mA ­ Module ngõ/vào ra tương tự √   4 x ngõ vào tương tự, 2 x ngõ ra tương tự  Module truyền thơng cho dòng S7 1200  Module truyền thơng Profibus master  CM 1243­5 Với module DP master S7 1200 có thể truyền thơng qua chuẩn profibus với  slave √   Module điều khiển phân tán ET200 √   Truyền thông với s7­1200 khác qua module profibus slave CM1242­5 hoặc  S7­200 qua module EM277 √   Truyền thông điều khiển biến tần SINAMICS √   Truyền thông với PLC S7 300/400 √   Truyền thông với các cơ cấu chấp hành và cảm biến…   Vùng đệm truyền thông trên master √   Đệm ngõ vào : 512 Byte √   Đệm ngõ ra : 512 Byte Vùng đệm truyền thơng trên slave √   Đệm ngõ vào/slave 244 byte √   Đệm ngõ ra/slave 244 byte √   Đệm chuẩn đốn lỗi 244 byte  Module truyền thơng điểm ­ điểm Module CM1241 RS232, cổng giao tiếp 9 chân, hổ trợ truyền thơng Freeport: √   Chiều dài cap tối đa 10 m √   Số cổng giao tiếp 1 Module CM1241 RS422/485, cổng giao tiếp 9 chân Nguồn cung cấp : 24VDC Chiều dài cap tối đa 1000m Khung truyền ASCII, USS  Module truyền thông AS­I Master Hổ trợ truye suất thông tin từ cơ cấu chấp hành, cảm biến qua chuẩn AS­i Số lượng ngõ vào cho kết nối AS­i : 496 Số lượng ngõ ra cho kết nối AS­i : 496 Số lượng AS­I slaves cho 1 kết AS­i : max 62 Lớp bảo vệ : IP20  Module truyền thơng cho kết nối GSM/GPRS CP 1242­7 Hổ trợ truy xuất dữ liệu qua mạng di động √   Dịch vụ khơng dây hổ trợ : √   SMS √   GPRS √   Loại hình mạng di động hổ trợ: √   GSM √   UMTS √   Tần số hoạt động 850 MHz 900 MHz 1800 MHz 1900 MHz Nguồn cung cấp: 24VDC Lớp bảo vệ: IP20 Số lượng Module / CPU S7 1200 : 3 Số lượng kết nối có thể :5 Dữ liệu truyền: 1024 byte  Giao tiếp S7­1200 hỗ trợ kết nối Profibus và kết nối PTP (point to point) Giao tiếp PROFINET với: ­ Các thiết bị lập trình ­ Thiết bị HMI ­ Các bộ điều khiển SIMATIC khác Hỗ trợ các giao thức kết nối: ­ TCP/IP ­ SIO­on­TCP ­ Giao tiếp với S7 4) Ưu điểm của s7_1200 với s7_200 Về phần cứng Khả năng mở rộng Tín hiệu I/O và tín hiệu trên PLC Về cấu hình phần cứng Đối với PLC S7 – 200 khơng thể thay đổi được vùng địa chỉ I/O mà nó tự  động nhận Đối với PLC S7 – 1200 có thể thay đổi được vùng địa chỉ I/O tùy theo  người sử dụng Về truyền thơng Giao tiếp với module ( CM ) ­ Giao tiếp PPI theo chuẩn RS232 và RS485 ­ Giao tiếp ASCII – Protocol ( dựa theo truyền thơng nối tiếp) ­ Giao tiếp USS – drive Protocol ­ Giao tiếp ModBus – Protocol Giao tiếp tích hợp PROFINET ( ETHERNET) Đề giao tiếp với phần mềm lập trình  C u h ấ ình phần cứng  Download  Gi ám sát và chỉnh sửa biến  Force I/O  Chu n  ẩ đốn lỗi Để giao tiếp với HMI  Ghi/ nh n d ậ  li ữ u gi ệ a PLC v ữ à HMI  C nh b ả áo – Alarming Đề giao tiếp giữa các CPU với nhau  L ên đến 16 giao tiếp truyền thông  M  truy n th ề ông với T – Send và T – Receive  H  tr ỗ  Protocol: TCP/IP n ợ i t ộ i – native & ISO trên TCP  Giao ti p S7 ( PUT/GET ) ế Đặc tính kỹ thuật ­ Lập trình giao tiếp giữa SIMATIC và HMI: Đơn giản kết nối và giao  tiếp giữa SIMATIC S7 – 1200 và Basic HMI Panel ­ Phần mềm tích hợp để giao tiếp giữa PLC S7 – 1200 và Basic HMI  Panel Vùng nhớ/ Vùng làm việc Tối ưu hóa bộ nhớ các khối dữ liệu Kích thước bộ nhớ card Lưu trữ thơng tin trong thẻ nhớ MC Simatic MC được bổ sung những gì? ­ Mở rộng bộ nhớ lưu trữ ­ Phân phối chương trình ­ Firmware – Update Simatic MC có thể lập trình với thẻ đọc Card chuẩn Khái niệm về các khối Các khối dữ liệu Cấu trúc chương trình của S7 – 200 Cấu trúc chương trình của S7 – 1200 Cấu trúc ngắt của S7 – 200 Cấu trúc ngắt của S7 –1200 ...­thơng tin về mã  số và các thơng số về điện áp nguồn và I/O ­các thơng số về cơng suất và dòng I/O a) S7 200 Micro PLC dòng CPU 221/222           Kích thước : 90x80x62... √  32 ngõ vào 24VDC / 32 ngõ ra số relay, 2A PLC s7_300 II A Giới thiệu về s7_300 ­Là 1 dòng PLC mạnh của Siemens, S7­300 phù hợp chó các ứng dụng lớn  và vừa với các u cầu cao về các chức năng đặc biệt như truyền thơng ... ­ S7­1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP ­SIMATIC S7 1200 PLC là một đề nghị mới của SIEMENS cho các nhiệm vụ  tự động hóa đơn giản nhưng chính xác cao. SIMATIC S7 1200 PLC được  thiết kế dạng module nhỏ gọn, linh hoạt, một sự đầu tư an tồn mạnh mẽ