پی ال سی S7-1200 یکی از اعضا محبوب، اقتصادی و پر استفاده خانواده زیمنس است. قابلیت های جذاب و کاربردی این کنترل کننده صنعتی سبب شده درصنایع مختلفی چون پالایشگاه ها، خودرو سازی، بسته بندی، تراشکاری و… شاهد استفاده از آن باشیم.کنترل کننده های صنعتی به کمک تحلیل اطلاعات دریافتی از سنسورهای محیطی و برنامه های از پیش تعیین شده برای شرایط مختلف، فرآیند کار را در دست می گیرند. برخی از سنسورهای مورد استفاده برای جمع آوری اطلاعات، خروجی آنالوگ دارند. به عنوان نمونه می توان سنسور دما و فشار را نام برد. 
برای دریافت اطلاعات این قبیل سنسورها از ورودی های آنالوگ s7-1200 استفاده می شود. در این مقاله به بررسی این بخش از S7-1200 می پردازیم.
برای دریافت اطلاعات این قبیل سنسورها از ورودی های آنالوگ s7-1200 استفاده می شود. در این مقاله به بررسی این بخش از S7-1200 می پردازیم.پی ال سی S7-1200
یکی از اعضا پرآوازه، پر استفاده و محبوب شرکت زیمنس، پی ال سی S7-1200 است. این پی ال سی که جایگزین مدل قدیمی S7-200 شده است قابلیت های زیادی دارد. علاوه بر قابلیت های موجود در پردازنده مرکزی S7-1200 با افزودن برخی ماژول های توسعه ای می توان قابلیت های بیشتری به آن اضافه کرد. از جمله این ماژول ها می توان به کارت های توسعه ارتباطی متنوع و ماژول های ورودی و خروجی اشاره کرد. ابعاد جمع و جور، قیمت اقتصادی و سرعت عمل بالا از جمله مشخصات S7-1200 است که سبب گسترش استفاده از این کنترل کننده برنامه پذیر در صنایع مختلف شده است. کنترل کننده های صنعتی اطلاعات سنسورهای مختلف را از محیط دریافت می کنند. سپس با پردازش اطلاعات دریافت شده و متناسب با برنامه تعیین شده توسط کاربر، وضعیت خروجی ها را تغییر می دهند. سیگنال های الکتریکی به صورت کلی در دو گروه دیجیتال و آنالوگ دسته بندی می شوند. بر همین اساس ورودی ها و خروجی های S7-1200 نیز به دو گروه دیجیتال و آنالوگ تقسیم می شوند. ورودی های دیجیتال s7-1200 به منظور دریافت وضعیت از سنسورهای دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثالی از کاربرد این ورودی ها می توان به سنسورهای نوری تشخیص اشیا اشاره کرد. در واقع سنسورهایی که تنها دو وضعیت صفر و یک دارند به این ورودی ها متصل می شوند. اما برخی از مقادیر مانند دما، طیف پیوسته دارند و از نوع آنالوگ هستند. این قبیل سیگنال ها از طریق ورودی های آنالوگ s7-1200 به پردازنده داده می شود.ورودی های آنالوگ S7-1200
سیگنال های آنالوگ یا پیوسته به سیگنال هایی گفته می شود که مقادیر متفاوتی را در یک بازه می تواند اتخاذ کنند. به عنوان مثال سیگنال دما می تواند هر مقداری را به عنوان بین 0تا 60 درجه داشته باشد. ورودی های آنالوگ S7-1200 سیگنال های پیوسته یا آنالوگ محیط را دریافت می کنند. پردازنده تنها قادر به پردازش داده های دیجیتال است. اطلاعات یا سیگنال آنالوگ دریافتی از طریق ورودی آنالوگ ابتدا به یک سیگنال دیجیتال قابل پردازش تبدیل و سپس به پردازنده ارسال می شود. با توجه به رایج بودن سیگنال های آنالوگ در محیط صنعتی، و به منظور پردازش این سیگنال ها، تعدای ورودی آنالوگ بر روی پردازنده مرکزی PLC S7-1200 در نظر گرفته شده است. در صورتی که ورودی های موجود بر روی پردازنده نیاز شما را تامین نمی کند، به کمک ماژول های توسعه می توانید تعداد آن ها را افزایش دهید. با توجه به تنوع پردازنده های مرکزی s7-1200 تعداد ورودی های آنالوگ آن ها با هم متفاوت است. جدول زیر به مقایسه انواع پردازنده های این خانواده پرداخته است.| نام پردازنده | تعداد ورودی آنالوگ | تعداد ماژول قابل توسعه |
| CPU 1211C | 2 | 0 |
| CPU 1212C | 2 | 2 |
| CPU 1214C | 2 | 8 |
| CPU 1215C | 2 | 8 |
| CPU 1217C | 2 | 8 |
مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)
سیگنال آنالوگ دریافت شده توسط ورودی با عبور از یک مبدل آنالوگ به دیجیتال Analog-to-Digital Converter به سیگنال قابل پردازش تبدیل می شود. هر کدام از ورودی های آنالوگ S7-1200 از یک ADC بهره می برند. از جمله پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد ورودی های آنالوگ، رزولوشن یا دقت تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال است. ADC استفاده شده در ورودی های S7-1200 از نوع 12 بیتی است. هرچقدر تعداد بیت ADC بیشتر باشد، رزولوشن آن بالاتر است. به عنوان مثال ADC استفاده شده در لوگو 8 زیمنس از نوع 10 بیتی است.ورودی آنالوگ بیشتر با ماژول توسعه
ماژول های توسعه به صورت جانبی در کنار پردازنده اصلی plc نصب شده و قابلیت های آن را افزایش می دهند. پردازنده مرکزی s7 -1200 از دو ورودی آنالوگ به صورت پیشفرض بهره می برد. اگر نیاز به تعداد ورودی آنالوگ بیشتری دارید، می توانید به کمک ماژول های توسعه بر تعداد آن ها اضافه کنید. ماژول های ورودی S7-1200 بسیار متنوع هستند. در ادامه یک دسته بندی کلی از این ماژول ها به همراه یک کد فنی نمونه از هر کدام بیان شده است.- ماژول های ورودی سنسور دما متناسب با سنسورهای PT مانند ماژول تک ورودی 6ES7231-5PA30-0XB0
- ماژول ویژه ترموکوپل با تعداد ورودی متنوع 1 تا 8 مانند ماژول 8 ورودی دمایی6ES7231-5QF32-0XB0
- ورودی های آنالوگ تک کانال که با عنوان سیگنال برد نیز شناخته می شود مانند ماژول تک ورودی آنالوگ 6ES7231-4HA30-0XB0
- ورودی های آنالوگ با رزولوشن متنوع از 12 بیت تا 16 بیت مانند ماژول6AG1231-5PF32-4XB0 با 8 ورودی اهمی و رزولوشن 16 بیت
کاربرد ورودی آنالوگ S7-1200
از این ورودی ها برای اتصال سنسورهای با خروجی آنالوگ به پی ال سی S7-1200 استفاده می شود. انوع مختلفی از پارامترها در محیط وجود دارند که مقادیر آن ها پیوسته است. به طبع این خاصیت ذاتی، سنسورهایی که برای اندازه گیری این پارامترها مورد استفاده قرار می گیرند نیز خروجی آنالوگ دارند. از جمله مهمترین پارامترهای پیوسته که اندازه گیری آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است می توان به موارد زیر اشاره کرد:- دما
- فشار
- شتاب
- شدت نور
- سرعت
- و …
کنترل دمای کوره با S7-1200
فرض کنید در یک کارخانه تولید فولاد، کنترل دمای کوره به وسیله پی ال سی S7-1200 انجام می شود. فلز مذاب وارد کوره می شود و زمانی که دمای آن به 1800 درجه سانتی گراد رسید، کوره در قالب شکل دهی تخلیه می شود. در این پروژه از سنسورهای دمای آنالوگ برای پایش دمای کوره استفاده شده است. خروجی سنسورها به ورودی های آنالوگ S7-1200 متصل می شود. پی ال سی به کمک این سنسورها همواره دمای کوره را پایش می کند . مواد مذاب در کوره ریخته می شود و دمای آن به تدریج بالا می رود. سنسور آنالوگ دما به صورت پیوسته، دما را به پی ال سی گزارش می کند. زمانی که دمای کوره به 1800 درجه سانتی گراد رسید، پی ال سی دستور تخلیه کوره را از طریق خروجی ها صادر می کند. در این مرحله موتور گرداننده کوره را به حرکت درآورده و مواد مذاب در قالب تخلیه می شوند.کنترل فشار در تاسیسات استخراج نفت با S7-1200
یکی از الزامات تاسیسات استخراج نفت و گاز، ثابت نگه داشتن فشار مواد استخراج شده در لوله هاست. در این کاربرد به کمک یک سنسور فشار، میزان فشار مایع در داخل خط لوله اندازه گیری و براساس بزرگی فشار در هر لحظه، تصمیمات مقتضی اتخاذ می شود. همانطور که در بخش قبل به آن اشاره کردیم، فشار از جمله کمیت های پیوسته یا آنالوگ است. به همین دلیل خروجی سنسور فشار به ورودی آنالوگ s7-1200 متصل می شود. در این پروژه، پی ال سی همواره از طریق سنسور، فشار خط لوله را پایش می کند. در صورتی که فشار خط از مقدار تعیین شده کمتر شود، پی ال سی دستورات لازم برای جبران افت فشار خط لوله را اجرا می کند.سخن پایانی
کنترل و پایش سیگنال های آنالوگ از جمله نیازهای ضروری و پر کاربرد محیط های صنعتی است. ورودی های آنالوگ S7-1200 امکان پردازش سیگنال های آنالوگ را برای ما فراهم می آورند. انواع پردازنده مرکزی s7-1200 به صورت پیشفرض 2 ورودی آنالوگ دارند. در صورتی که به تعداد ورودی آنالوگ بیشتری نیاز داشته باشید، می توانید به کمک ماژول های توسعه، تعداد آن ها را افزایش دهید. این ورودی ها برای پایش کمیت های پیوسته ای مانند دما، فشار، شدت نور و … کاربرد دارند.