پی ال سی ها به صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. انواع بسیار مختلفی از کنترل کننده های صنعتی در بازار موجود است. پی ال سی S7-1200 زیمنس را به جرات می توان به عنوان یکی از پرکاربردترین کنترل کننده های صنعتی معرفی کرد. خروجی های دیجیتال S7-1200 کاربردهای مختلفی در کنترل بخش های مختلف سیستم دارند. تنوع تعداد خروجی در پردازنده های مختلف از یک سو و تفاوت مشخصات فنی خروجی ها از جمله مواردی است که باید مورد توجه قرار بگیرد. در این مقاله به بررسی نکات جالبی در مورد این خروجی ها پرداخته ایم . با من همراه باشید.
بسته به ولتاژ و جریان مورد نیاز، سرعت سوئیچینگ و طول عمر برنامه، خروجی های دیجیتال می توانند از نوع ترانزیستوری یا رله باشند. لازم به ذکر است خروجی های رله و ترانزیستور بر روی یک ماژول تجمیع نمی شوند و هر ماژول یا پردازنده صرفا یکی از این دو نوع را ارائه می کند.
S7-1200
پی ال سی S7-1200 زیمنس، برای اجرای خواستههای ساده اما خیلی دقیق اتوماسیون مناسب است. ویژگیهای سخت افزاری و نرم افزاری این کنترل کننده ها آن ها را برای استفاده در پروژه های مختلف مناسب کرده است. مقیاس پذیری (تنوع پردازنده ها و ماژول ها و قابلیت ها و امکان تعریف پروژه بر اساس خواسته ها)، انعطاف در طراحی، پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی صنعتی از جمله مهمترین قابلیت های S7-1200 هستند. از دیگر مزایای این کنترل کننده ها می توان به سادگی ارتقای سخت افزار و نرم افزار، راه اندازی ساده و سریع، نظارت دقیق و بازدهی بالا اشاره کرد. تعداد و نوع خروجی های یک کنترل کننده صنعتی، از جمله پارامترهای تاثیر گذار بر فرآیند اتوماسیون است. خروجی های PLC به صورت کلی به دو گروه آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شوند.خروجی های دیجیتال S7-1200
خروجی دیجیتال کاربردهای مختلفی دارد. هر جایی که عملکرد دستگاهی در دو حالت روشن و خاموش خلاصه شود می توان از این خروجی ها برای کنترل آن دستگاه استفاده کرد. به عنوان نمونه می توان روشن یا خاموش کردن یک موتور، باز یا بسته شدن یک شیر،کنترل یک لامپ، یک بخاری یا یک فن اشاره کرد. ماژول پردازنده مرکزی S7-1200 به دو صورت کامپکت و ماژولار تولید می شود. پردازنده های ماژولار امکان اضافه شدن امکانات به وسیله ماژول های افزایشی را در اختیار کاربر قرار می دهند. با استفاده از این نوع ماژول ها می توان به تعداد خروجی های دیجیتال S7-1200 اضافه کرد. علاوه بر این در صورتی که نیاز به افزایش تعداد محدودی خروجی دیجیتال دارید، می توانید از سیگنال برد استفاده کنید. جدول زیر مشخصات فنی پردازنده های مختلف S7-1200 را نشان می دهد:نوع پردازنده | تعداد خروجی دیجیتال | تعداد ماژول I/O قابل اتصال | تعداد سیگنال برد قابل اتصال |
CPU 1211C | 4 | 0 | 1 |
CPU 1212C | 6 | 2 | 1 |
CPU 1214C | 10 | 8 | 1 |
CPU 1215C | 10 | 8 | 1 |
CPU 1217C | 10 | 8 | 1 |
خروجی ترانزیستوری
خروجی ترانزیستوری سیگنال های باینری با ولتاژ 20.4 تا 28.8 ولت DC و جریان 0.5 آمپر روی هر کانال تولید می کنند. خروجی های ترانزیستوری مقاومت داخلی پایینی دارند و می توانند سریعتر از خروجی رله سوئیچ شوند. با این حال، آنها به اضافه ولتاژ و اتصال کوتاه نیز حساس تر هستند. خروجی ترانزیستوری از کاربردهای سرعت بالا مانند مدولاسیون عرض پالس، خروجی توالی پالس و خروجی قطار پالس 100 کیلوهرتز پشتیبانی کنند که برای کنترل موتورها، شیرها، لامپها و سایر دستگاههای سرعت بالا مناسب است. فرکانس سوئیچینگ این خروجی بین 20 تا 100 کیلوهرتز متغیر است.خروجی رله
خروجی های دیجیتال S7-1200 نوع رله ای، قادرند سیگنال هایی با حداکثر جریان 2 آمپر تولید کنند. در این خروجی ها از رله الکترومکانیکی استفاده شده است به همین دلیل ولتاژها و جریان های بالاتری را نسبت به خروجی ترانزیستور تحمل می کنند. به دلیل استفاده از رله، سرعت تغییر وضعیت این خروجی ها یک هرتز است. خروجی رله برای در ولتاژ DC (بازه 5 تا 30 ولت)، و هم چنین AC (بازه 5 تا 250 ولت) را پوشش می دهد. خروجی رله از عملکردهای پرسرعت مانند مدولاسیون عرض پالس یا خروجی قطار پالس پشتیبانی نمیکنند.ماژول خروجی دیجیتال S7-1200
اگر خروجحی های موجود بر روی PLC نیازهای شما را تامین نمی کند و نیاز به خروجی دیجیتال بیشتری دارید، به کمک ماژول های افزایشی می توانید نیاز خود را برطرف کنید. خروجی های دیجیتال S7-1200 را به کمک دو سری از ماژول های زیمنس می توان افزایش داد. گروه اول ماژول های سری 1223 که دارای ورودی و خروجی دیجیتال هستند. این ماژول ها در گروه زیر قابل استفاده اند:- Siemens S7-1200, DIGITAL I/O SM 1223, 8 DI / 8 DO
- Siemens S7-1200, DIGITAL I/O SM 1223, 16 DI / 16 DO
کاربرد خروجی های دیجیتال S7-1200
با توجه به رنج ولتاژ و جریان خروجی PLC، از سیگنال خروجی می توان به عنوان سیگنال فرمان استفاده کرد. اندازه ولتاژ و جریان خروجی رله برای گنترل مستقیم برخی از قسمت های مدار فرمان کافی است. به عنوان مثال سیم پیچ یک کنتاکتور را می توان به کمک این خروجی فعال کرد. در مورد خروجی ترانزیستوری اما داستان کمی متفاوت است. ولتاژ و جریان این خروجی برای راه اندازی مستقیم یک کنتاکتور کافی نیست. در این موارد از یک رله واسط برای انجام این کار استفاده می شود. روش کار به این صورت است که خروجی ترانزیستوری سیگنال فرمان مورد نیاز برای رله را تولید می کند. از سوی دیگر سیگنال فرمان کنتاکتور توسط رله تامین می شود.سخن پایانی
برای کنترل بارهایی که تنها دو حالت خاموش و روشن دارند، می توان از خروجی های دیجیتال S7-1200 استفاده کرد. این خروجی ها به صورت کلی در دو گروه ترانزیستوری و رله ای دسته بندی می شوند. محدوده ولتاژ و جریان این خروجی ها تفاوت های زیادی با هم دارد. از سوی دیگر سرعت تغییر وضعیت یا سوئیچینگ خروجی ترانزیستوری به مراتب بیشتر از خروجی رله است. به همین دلیل کاربردهای متفاوتی با هم دارند.
جهت استفاده از این خروجی ها لازم است از هماهنگی ولتاژ و جریان خروجی، با میزان مورد نیاز برای مصرف کننده اطمینان حاصل کنید.