پی ال سی S7-300 زیمنس، ترکیب دقت و کارایی
پی ال سی S7 – 300 یکی از سری های قدیمی خانواده سیماتیک زیمنس است. پی ال سی زیمنس از جمله نمونه های محبوب موجود در بازار است که تقریبا نیاز همه صنایع را برآورده می کند. تنوع محصول در کنار طراحی ماژولار، عملکرد پایدار، قابلیت های گسترده و هماهنگی کامل با سایر تجهیزات از جمله شاخصه های بارز PLC زیمنس است.
SIMATIC S7-300 در بسیاری از برنامه های کاربردی سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد و میلیون ها بار فرآیندهای صنعتی را با موفقیت به انجام رسانده است. پی ال سی S7 – 300 ابعاد کوچکی دارد و در فضای نصب صرفه جویی می کند. طراحی ماژولار این پردازنده بهینه سازی پی ال سی متناسب با نیازهای صنایع را امکانپذیر می کند. با بررسی بیشتر این کنترل کننده همراه من باشید.
مقدمه ای بر پی ال سی زیمنس
با توجه به نقش کلیدی PLC در اجرای صحیح فرآیندهای صنعتی، استفاده از یک محصول مطمئن و باکیفیت ضروری است. زیمنس سال ها است با عرضه تجهیزات مختلف برق صنعتی، جایگاه ویژه ای در بازار بین المللی پیدا کرده است.
تجهیزات فشارضعیف و تجهیزات اتوماسیون صنعتی زیمنس نیازهای اغلب صنایع تامین می کند. پی ال سی زیمنس از جمله محصولات حوزه اتوماسیون است که با عملکرد مطمئن و تنوع بالا در همه حوزه های تولیدی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیندهای مورد اجرا در صنایع مختلف را می توان به سه گروه پایه، متوسط و پیشرفته (سنگین) تقسیم کرد.
زیمنس برای هر کدام از این کاربردها پیشنهاد ویژه ای دارد. نمونه های پی ال سی زیمنس موجود در بازار عبارتند از:
- مینی پی ال سی لوگو 8 زیمنس برای پروژه های کوچک و فرآیندهای منفرد
- پی ال سی S7 – 1200 زیمنس برای کاربردهای پایه
- پی ال سی S7 – 300 زیمنس برای کاربردهای کوچک تا متوسط
- پی ال سی S7 – 1500 زیمنس برای کاربردهای کوچک تا متوسط
- پی ال سی S7 – 400 برای استفاده در پروژه های سنگین و فرآیندهای بسیار پیچیده
پی ال سی زیمنس ویژگیهای منحصر به فرد و امکانات متنوعی دارد که آن را از سایر برندها متمایز می کند. عملکرد هماهنگ، رابط کاربری آسان و توسعه پذیری گسترده از جمله قابلیت های کنترل کننده های صنعتی زیمنس است. صنایع متعددی در سراسر دنیا از PLC زیمنس استفاده میکنند و رضایتمندی از این تجهیزات بسیار بالا است.
پی ال سی S7 – 300
این خانواده جز محصولات قدیمی زیمنس است و طبق اعلام رسمی زیمنس در سال 2033 تولید آن ها متوقف خواهد شد. از این خانواده پی ال سی برای کنترل فرآیندهای نسبتا پیچیده استفاده می شود. پی ال سی S7-300 یک کنترل کننده صنعتی ماژولار است که با طیف گسترده ای از برنامه ها سازگار می شود.
قدرت پردازش بالا، قابلیت های ارتباطی گسترده و توسعه پذیری راحت و مطمئن سری 300 را به انتخابی محبوب برای بسیاری از صنایع تبدیل کرده است. این پی ال سی قابلیت اتصال به انواع مختلف درایو زیمنس از جمله درایو G120 و … را دارد.
علاوه بر این امکان ارتباط با سایر نمونه های پی ال سی زیمنس را نیز داراست. از سوی دیگر برخی از نمونه های سافت استارتر زیمنس نیز با این پی ال سی به راحتی مرتبط می شوند. پی ال سی S7 – 300 امکان اتصال با HMI زیمنس را نیز دارد. ارتباط با بخش های مختلف اتوماسیون صنعتی، پیاده سازی فرآیندهای مختلف را تسهیل می کند.
پی ال سی 300 زیمنس به صورت ماژولار طراحی شده است. طراحی ماژولار به شما امکان می دهد پی ال سی را متناسب با نیاز صنایع و کاربردهای مختلف بهینه کنید. کاهش هزینه ها و افزایش انعطاف پذیری سیستم نیز در سایه طراحی ماژولار حاصل می شود.
ساختار پی ال سی S7 – 300
در بخش قبل به طراحی ماژولار پی ال سی 300 اشاره کردیم. به منظور اجرای فرآیندهای مختلف صنعتی لازم است ساختار استاندارد پی ال سی تشکیل شود. هر یک از ماژول ها وظیفه مشخصی در سیستم بر عهده دارند. ترکیب عملکرد همه ماژول ها منجر به انجام صحیح یک فرآیند صنعتی می شود.
متناسب با نیازهای پروژه و صنعت مورد نظر، تعداد و نوع ماژول های مورد استفاده تغییر می کند. اما باید توجه داشت که ساختار کلی پی ال سی و نحوه چیدمان ماژول ها تغییر نمی کند. ساختار پی ال سی S7 – 300 زیمنس شامل یک ماژول پردازنده مرکزی (CPU) و انواع مختلفی از ماژول S7 – 300 است.
علاوه بر این استفاده از منبع تغذیه S7 – 300 برای تامین تغذیه پی ال سی ضروری است. شکل زیر نمایی از ساختار این پی ال سی ها را نشان می دهد:
ماژول های مختلف S7 – 300 زیمنس شامل موارد زیر است:
- منبع تغذیه (PS)
- پردازنده مرکزی (CPU)
- سیگنال ماژول های توسعه ورودی – خروجی (SM)
- ماژول های عملکردی (FM)
- پردازنده های ارتباطی (CP)
- ماژول واسط (IM)
لازم به ذکر است ترتیب قرار گرفتن ماژول ها همیشه باید رعایت شود. در صورتی که ماژول مورد نیاز نباشد، از ساختار بالا حذف می شود. به عنوان مثال اگر در پروژه ای به ورودی آنالوگ نیاز نداشته باشید، ماژول خروجی آنالوگ بلافاصله بعد از خروجی دیجیتال قرار می گیرد.
پی ال سی S7 – 300 امکان اتصال 31 ماژول توسعه در کنار CPU را دارد. این ماژول ها در سه ردیف قرار می گیرند. ارتباط بین ردیف های مختلف با ماژول IM برقرار می شود. ظرفیت توسعه این خانواده مشابه پی ال سی S7 – 1500 زیمنس است.
برنامه نویسی پی ال سی S7 – 300 زیمنس
پی ال سی ها وظیفه مدیریت اجرای فرآیندهای صنعتی را بر عهده دارند. اطلاعات و شروط لازم برای تصمیم گیری به صورت برنامه یکپارچه در حافظه پی ال سی ذخیره می شود. برنامه نویسی پی ال سی به کمک نرم افزارهای ویژه انجام می شود.
انجام برنامه نویسی نیازمند یک نرم افزار ویژه جهت نوشتن و اتصال به کامپیوتر جهت انتقال برنامه به پی ال سی است. هر پی ال سی با نرم افزار ویژه ای برنامه نویسی می شود. به عنوان مثال نرم افزار LOGOSOFT COMFORT جهت برنامه نویسی لوگو 8 عرضه شده است.
برنامه نویسی پی ال سی S7 – 300 زیمنس به کمک نرم افزار های SIMATIC MANAGER و همچنین تیا پرتال انجام می شود. تیا پرتال پلتفرم یکپارچه اتوماسیون است که توسط زیمنس توسعه داده شده است. این پلتفرم امکان طراحی کامل یک سیستم اتوماسیون و برنامه نویسی پی ال سی در یک بستر واحد را فراهم می کند.
پردازنده های S7-300 از طریق کابل PROFIBUS به هم و یا دیگر PLC های SIMATIC S7 متصل کرد. اما انتقال برنامه به PLC با دستگاه برنامه نویسی (PG) صورت می گیرد که با یک کابل به CPU متصل می شود.
تنوع شرایط نصب
پی ال سی S7 – 300 زیمنس از جمله معدود PLC هایی است که قابلیت نصب افقی و عمودی را دارد. اما باید دقت کنید که تغییر شرایط انتقال حرارت ماژول ها، سبب تغییر دمای کاری در حالت های مختلف می شود. محدوده دمای کاری مجاز در حالت های مختلف به صورت زیر است:
- نصب افقی: از صفر تا 60 درجه سانتی گراد
- نصب عمودی: از صفر تا 40 درجه سانتی گراد
شکل زیر نمایی از حالت های نصب مختلف این plc را نشان می دهد:
نکته بسیار مهمی که زیمنس به رعایت آن تاکید کرده است، محل قرار گرفتن ماژول پردازنده و منبع تغذیه است. ماژول تغذیه و پردازنده باید در سمت چپ یا پایین قرار بگیرند.
انواع پردازنده پی ال سی S7-300
تنوع نیاز و شرایط صنایع مختلف سبب عرضه تنوع بالایی از پردازنده ها در خانواده S7 – 300 زیمنس شده است. پردازنده های سری 300 زیمنس را می توان بر براساس پارامترهای مختلفی دسته بندی کرد. ماژول های پردازنده را می توان براساس نوع طراحی، ایمن بودن در برابر خطا و سری CPU دسته بندی کرد.
پردازندههای این پی ال سی در گروه های استاندارد، ایمن (fail safe)، کامپکت و تکنولوژی عرضه می شود. قدرت پردازش بالا، گزینه های ارتباطی پیشرفته و گزینه های I/O متنوع از جمله قابلیت های عمومی پی ال سی S7 – 300 زیمنس است.
پردازنده استاندارد S7 – 300
CPU های استاندارد به منظور استفاده در شرایط محیطی استاندارد طراحی شده اند. این پردازنده به منظور اجرای فرآیند به نصب ماژول های ورودی و خروجی نیاز دارد. به بیان دیگر این ماژول تنها قابلیت پردازش و ارتباط دارد و هیچ ترمینال ورودی و خروجی روی آن در نظر گرفته نشده است.
نسخههای مختلفی از پردازنده استاندارد پی ال سی S7 – 300 عرضه شده اند که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- CPU 312
- CPU 314
- CPU 315-2DP
- CPU 315-2 PN/DP
- CPU 317-2DP
- CPU 317-2 PN/DP
- CPU 319-3PN/DP
از جمله قابلیت های بارز پردازنده های استاندارد S7 – 300 می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- طراحی ماژولار و قابلیت توسعه راحت
- طیف گسترده ماژول های توسعه برای انطباق بهینه با سیستم اتوماسیون
- انعطاف پذیری و اجرای ساده ساختارهای توزیع شده
- هندلینگ کاربرپسند و طراحی ساده
پردازنده های Fail-Safe پی ال سی S7 – 300 زیمنس
اطیمنان از عملکرد پی ال سی به معنای اجرای صحیح فرآیندها و دستیابی به اهداف صنایع است. گاهی اوقات عدم اجرای صحیح فرآیندها سبب بروز خسارت مالی مانند کیفیت نامطلوب محصولات نهایی می شود. اما گاهی اوقات عدم اجرای صحیح فرآیند سبب ایجاد خطرات ایمنی قابل توجه می شود.
این موضوع به ویژه در صنایع بزرگ از جمله نفت و گاز و پتروشیمی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. به عنوان مثال بسته نشدن یک شیر در زمان مورد نظر می تواند سبب بروز انفجار و آسیب جدی به پرسنل و تاسیسات شود. در این کاربردها از پردازنده های ایمن استفاده می شود.
پردازنده های Fail-Safe پی ال سی S7 – 300 زیمنس از عملکردهای مرتبط با ایمنی مانند ورودیهای ایمن، خروجیهای ایمن و ارتباطات ایمن پشتیبانی می کنند تا ایمنی سیستم اتوماسیون را افزایش دهند. این پردازنده ها با حرف F در انتهای مدل آن ها شناخته می شوند.
انواع پردازنده ایمن S7 – 300 در سری های زیر عرضه می شوند:
- CPU 315F-2 DP
- CPU 315F-2 PN/DP
- CPU 317F-2 DP
- CPU 317F-2 PN/DP
- CPU 319F-3 PN/DP
قدرت پردازش، استانداردها و پروتکل های ارتباطی از جمله تفاوت های نسخه های مختلف پردازنده ایمن پی ال سی S7 – 300 زیمنس است. پردازنده های ایمن را می توان در کنار ماژول های توسعه استاندارد نیز مورد استفاده قرار داد.
پردازنده های کامپکت S7 – 300
در کاربردهایی که به تعداد ورودی و خروجی کمی نیاز دارند اما می خواهند از قابلیت اعتماد بالای S7 – 300 بهره مند شود، نسخه های کامپکت یا فشرده پردازنده بهترین انتخاب است. نسخه کامپکت اندازه و مصرف انرژی کمی دارد. در برنامه هایی که محدودیت فضا و منبع تغذیه وجود دارد، سری کامپکت ایده آل است.
این پردازنده ها نیز در انواع بسیار گوناگونی عرضه می شوند. حرف C در انتهای سری پردازنده نشان دهنده کامپکت بودن آن است. پی ال سی S7 – 300 زیمنس دارای سری های کامپکت زیر است:
- CPU 312C
- CPU 313C
- CPU 313C-2 PtP
- CPU 313C-2 DP
- CPU 314C-2 PtP
- CPU 314C-2 DP
- CPU 314C-2 PN/DP
پردازنده های تکنولوژیک پی ال سی S7 – 300 زیمنس
پی ال سی 300 زیمنس در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. در اغلب کاربردها از CPU های استاندارد و کامپکت برای اجرای پروژه استفاده می شود. کاربردهایی که به امنیت بالا نیاز دارند، نمونه های ایمن (Fail Safe) پی ال سی را مورد استفاده قرار می دهند.
اما پی ال سی S7 – 300 دارای پردازنده های تکنولوژیک نیز هست. این پردازنده ها به صورت ویژه جهت کنترل حرکت مورد استفاده قرار می گیرند. در کاربردهایی که به کنترل دقیق حرکات ماشین یا ربات ها نیاز باشد (مانند صنایع خودروسازی) این پردازنده ها بهترین انتخاب هستند.
این پردازنده ها نیز در سری های مختلفی عرضه شده اند که با حرف T در سری محصول مشخص می شوند:
- CPU 315T-3 PN/DP
- CPU 317T-3 PN/DP
- CPU 317TF-3 PN/DP
لازم به ذکر است سری CPU 317TF-3 PN/DP یک پردازنده تکنولوژیک ایمن (Fail Safe) است.
پی ال سی S7 – 300 زیمنس سری SIPLUS
برخی از صنایع در شرایط سخت آب و هوایی به کار خود ادامه می دهند. منظور از شرایط سخت آب و هوایی یکی از موارد زیر است:
- دمای بالا یا بسیار پایین (خارج از محدوده عملکرد صحیح تجهیزات استاندارد)
- رطوبت بالا
- گرد و غبار شدید
در چنین شرایطی نیاز به استفاده از تجهیزات خاصی وجود دارد که قابلیت تحمل شرایط سخت را داشته باشند. این تجهیزات تحت لوای خانواده SIPLUS عرضه می شوند. انواع مختلف پی ال سی زیمنس دارای سری هایی برای کار در شرایط سخت آب و هوایی هستند.
ماژول های پردازنده پی ال سی S7 – 300 در نمونه های استاندارد و کامپکت دارای نمونه SIPLUS نیز هستند. در نام این تجهیزات عبارت SIPLUS عینا درج شده است:
- SIPLUS CPU 314
- SIPLUS CPU 315-2 DP
- SIPLUS CPU 315-2 PN/DP
- SIPLUS CPU 317-2 PN/DP
- SIPLUS CPU 312C
- SIPLUS CPU 313C
- SIPLUS CPU 313C-2 DP
- SIPLUS CPU 314C-2 PtP
- SIPLUS CPU 314C-2 DP
وجود حرف C در نام پردازنده ها نشان دهنده کامپکت بودن آن ها است.
انواع ماژول توسعه پی ال سی S7 – 300
در بخش های قبل به ساختار ماژولار پی ال سی 300 زیمنس اشاره کردیم. ماژول پردازنده پی ال سی وظیفه پردازش اطلاعات را بر عهده دارد. اما یک پی ال سی علاوه بر پردازش اطلاعات کارهای دیگری نیز باید انجام دهد. از جمله می توان جمع آوری داده های محیطی توسط سنسورها و کنترل عملگرهای مختلف اشاره کرد.
داده های لازم از طریق ورودی به پی ال سی داده می شوند. همچنین خروجی های پی ال سی وظیفه کنترل عملگرهای مختلف را بر عهده دارند. علاوه بر این گاهی اوقات نیاز به افزایش قابلیت های ارتباطی پی ال سی داریم. پی ال سی S7 – 300 قادر به اجرای برخی توابع ویژه مانند شمارش و مکان یابی نیز هست.
همه این قابلیت ها با استفاده از ماژول های توسعه به پی ال سی افزوده می شود. انواع بسیار گوناگونی از ماژول توسعه S7 – 300 برای استفاده در کاربردهای مختلف عرضه شده است. به صورت کلی می توان ماژول های توسعه پی ال سی S7 – 300 زیمنس را در گروه های زیر دسته بندی کرد:
- ماژول ورودی دیجیتال (Digital Input modules)
- ماژول خروجی دیجیتال (Digital Output modules)
- ماژول ورودی / خروجی دیجیتال (Digital Input / Output modules)
- ماژول ورودی آنالوگ (Analog Input modules)
- ماژول خروجی آنالوگ (Analog Output modules)
- ماژول ورودی / خروجی آنالوگ (Analog Input / Output modules)
- فانکشن ماژول ها جهت انجام عملیات خاص (Function modules)
- ماژول های توسعه ارتباطات (Communication modules)
تنوع ماژول توسعه پی ال سی S7 – 300 زیمنس
ماژول های توسعه نیز مانند ماژول پردازنده انواع مختلفی دارند. در بخش قبل انواع ماژول توسعه را براساس ماهیت عملکردی دسته بندی کردیم. همانند ماژول پردازنده، ماژول های توسعه را نیز می توان متناسب با محل استفاده از آن ها و الزامات امنیتی در گروه های مختلف دسته بندی کرد.
براین اساس هر کدام از ماژول های توسعه پی ال سی S7 – 300 با استانداردهای زیر عرضه شده اند:
- ماژول های استاندارد
- ماژول های SIPLUS
- ماژول های Fail Safe
- ماژول های SIPLUS Fail Safe
شرایط محیطی و امنیتی پروژه تعیین کننده نوع ماژولی است که باید در پروژه مورد استفاده قرار بگیرد.
کاربرد های پی ال سی S7-300 زیمنس
همانطور که اشاره شد SIMATIC S7-300 یک PLC کوچک است که در محدوده عملکرد پایین تا متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. طراحی ماژولار بدون فن، اجرای ساده ساختارهای توزیع شده و مدیریت راحت، این کنترل کننده را به راه حلی مقرون به صرفه و کاربر پسند برای کاربردهای متنوع تبدیل کرده است.
از جمله کاربردی SIMATIC S7-300 می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل ماشین آلات خاص
- صنایع ماشین آلات نساجی
- صنایع و ماشین آلات بسته بندی
- صنایع تولید تجهیزات مکانیکی عمومی
- ساختمان هوشمند
- صنایع تولید ماشین ابزار
- صنایع برق/الکترونیک
به صورت کلی از این پی ال سی برای کاربردهای مختلف در صنایع گوناگون استفاده می شود. در اینجا به ذکر چند مثال ساده بسنده کردیم.
خرید پی ال سی S7 – 300 زیمنس
فروشگاه های زیادی در سراسر ایران اقدام به عرضه محصولات اتوماسیون صنعتی زیمنس می کنند. غالبا فروشگاه ها محصولات خود را با ضمانت اصالت کالا عرضه می کنند. اما اصالت کافی نیست! برای بهره مندی از عملکرد مطمئن و طول عمر محصولات زیمنس، لازم است نمونه های آکبند و اصلی را مورد استفاده قرار دهید!
همه محصولات زیمنس با ضمانت اصالت و آکبند بودن در زیمنس کالا عرضه می شوند. اگر به عملکرد مطمئن و پایدار پی ال سی S7 – 300 زیمنس نیاز دارد، باید از خرید نمونه اصلی اطمینان حاصل کنید. همین الان انواع پی ال سی زیمنس را با ضمانت اصالت کالا و تضمین آکبند بودن در زیمنس کالا سفارش دهید. در صورتی که هنوز سوالی برای شما باقیست با ما تماس بگیرید. کارشناسان ما مشتاق پاسخگویی به شما هستند.