آشنایی با پی ال سی S7-۳۰۰ زیمنس
توسط simatec
مدت زمان خواندن این وبلاگ :
۸ دقیقه
سطح مقاله:
تخصصی
چه چیزی یاد خواهم گرفت؟
پی ال سی S7-300 یکی از پرکاربردترین PLCها در اتوماسیون صنعتی است که در دسته PLCهای پیشرفته شرکت زیمنس قرار می‌گیرد. این سری از PLCها یک سیستم کوچک برای محدوده عملکرد پایین و متوسط محسوب می‌شود. طراحی ماژولار، عملکرد بدون فن، سهولت اجرای ساختارهای توزیع‌شده و قابلیت جابجایی آسان، S7-۳۰۰ را به راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه و کاربرپسند برای وظایف مختلف در این محدوده عملکرد تبدیل کرده است. تولید این سری تا سال ۲۰۲۰ ادامه داشته و تجهیزات جانبی آن طبق تعهد زیمنس تا ۱۰ سال پس از توقف تولید، در دسترس خواهند بود.
مزایای به دست آمده:
- گسترش آسان شبکه
- ارتباط سریع و پایدار
- پیکربندی ساده
- قابلیت اطمینان بالا
- امنیت بیشتر
اجزای سخت‌افزاری پی ال سی S7-۳۰۰
در طراحی سخت‌افزار یک PLC، اجزای تشکیل‌دهنده آن باید به‌درستی انتخاب شوند. اجزای اصلی این سری عبارتند از:
CPU (واحد پردازش مرکزی): مهم‌ترین بخش PLC که نقش مغز سیستم را ایفا می‌کند.
ماژول‌های ورودی/خروجی: برای ارتباط با سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ.
ماژول‌های خاص: برای وظایف خاص مانند شمارش، موقعیت‌یابی و کنترل.
منبع تغذیه: تبدیل ولتاژ خط به ولتاژ کاری مناسب (۲۴ ولت DC).
تجهیزات ارتباطی: برای اتصال CPU به سایر عناصر کنترلی یا شبکه.
اهمیت CPU در S7-۳۰۰
واحد CPU مهم‌ترین بخش در هر PLC است و هزینه اصلی سیستم را تشکیل می‌دهد. انتخاب CPU مناسب بر اساس نیاز پروژه بسیار حائز اهمیت است. CPUهای S7-۳۰۰ در چهار سری تولید می‌شوند:
استاندارد: مناسب برای وظایف عمومی.
کامپکت: دارای عملکردهای فناوری یکپارچه و ورودی/خروجی (I/O).
Failsafe: مقاوم در برابر خطا، مناسب برای محیط‌های حساس.
Technology: با قابلیت‌های پیشرفته برای کاربردهای خاص.
معرفی نمونه CPU
به عنوان نمونه، CPU ۳۱۲ دارای مشخصات زیر است:
شماره فنی: 6ES7312-1AE14-0AB0
منبع تغذیه یکپارچه: ۲۴ ولت DC
حافظه کاری: ۳۲ کیلوبایت
نیازمند کارت حافظه میکرو
مجهز به سیستم عیب‌یابی یکپارچه
ماژول‌های ورودی و خروجی (I/O) در S7-۳۰۰
کارت‌های ورودی و خروجی این سری به دو دسته دیجیتال و آنالوگ تقسیم می‌شوند. این ماژول‌ها شامل موارد زیر هستند:
ماژول‌های ایمن (F-Digital/Analogue): برای محیط‌های حساس و شرایط سخت.
ماژول‌های ضدانفجار (EX Digital/Analogue): مناسب برای صنایع شیمیایی و محیط‌های مستعد انفجار.
ماژول‌های عملکردی (Function Modules): کاهش بار کاری CPU برای وظایف خاص.
ماژول‌های ارتباطی (Communication): انتقال داده‌ها به صورت نقطه به نقطه یا از طریق باس.
ماژول‌های ویژه (Special Modules): برای تشخیص و راه‌اندازی پیشرفته.
سیستم ارتباطی MPI در S7-۳۰۰
MPI (رابط چند نقطه‌ای) یک پروتکل ارتباطی داخلی برای تبادل داده بین CPUها و سایر تجهیزات است. این سیستم امکان ارتباط بین تعداد محدودی CPU و تبادل میزان کمی دیتا را فراهم می‌کند. ویژگی‌های این سیستم عبارتند از:
تمام CPUهای سری ۳۰۰ و ۴۰۰ زیمنس به‌طور پیش‌فرض از MPI پشتیبانی می‌کنند.
نیاز به نصب ماژول اضافی برای ارتباط داخلی وجود ندارد.
برای ارتباط MPI با کامپیوتر، باید کارت CP مربوطه روی کامپیوتر نصب شود.
تجهیزات جانبی و ریل‌های نصب
ماژول‌های S7-۳۰۰ روی ریل‌های مخصوص نصب می‌شوند. انتخاب ریل باید متناسب با طول کلی ماژول‌ها باشد. علاوه بر این، مموری کارت‌ها در این سری نقش کلیدی دارند. کاربردهای اصلی کارت حافظه عبارتند از:
ذخیره فایل‌های برنامه، داده و پارامترها.
انتقال خودکار فایل‌ها به حافظه رم CPU پس از قطع و وصل برق.
فراهم کردن قابلیت اطمینان بالا در عملیات.
جدول ۱: تفاوت S7-۱۲۰۰ با S7-۳۰۰
| ویژگی | S7-1200 | S7-300 | توضیحات اضافی |
|---|---|---|---|
| نوع استفاده | سیستم‌های کوچک و متوسط | سیستم‌های متوسط و بزرگ | S7-۱۲۰۰ بیشتر برای برنامه‌های کوچکتر طراحی شده است. |
| توانایی پردازش | پایین‌تر از S7-۳۰۰ | توانایی پردازش بالاتر | S7-۳۰۰ برای برنامه‌های پیچیده‌تر مناسب‌تر است. |
| تعداد ورودی/خروجی‌ها | محدودتر | گسترده‌تر | S7-۳۰۰ قابلیت گسترش بیشتری دارد. |
| ارتباطات شبکه | پشتیبانی از پروتکل Profinet | پروفیباس و پروفینت | S7-۱۲۰۰ به صورت پیش‌فرض دارای Profinet است. |
| حافظه | کمتر | بیشتر | حافظه‌های بالاتر برای برنامه‌های پیچیده در S7-۳۰۰. |
| نرم‌افزار برنامه‌نویسی | TIA Portal | Step 7 | TIA Portal یکپارچه‌تر و مدرن‌تر است. |
| قیمت | ارزان‌تر | گران‌تر | مناسب‌تر برای پروژه‌های کم‌هزینه. |
جدول ۲: تفاوت S7-۱۵۰۰ با S7-۳۰۰
| ویژگی | S7-1500 | S7-300 | توضیحات اضافی |
| نوع استفاده | پیشرفته‌ترین و مدرن‌ترین | سیستم‌های متوسط و بزرگ | S7-۱۵۰۰ دارای معماری مدرن‌تر است. |
| توانایی پردازش | بسیار بالا | بالا | مناسب برای برنامه‌های با سرعت و دقت بالا. |
| تعداد ورودی/خروجی‌ها | بسیار گسترده | گسترده | قابلیت‌های ماژولار بیشتر در S7-۱۵۰۰. |
| ارتباطات شبکه | پروتکل‌های متنوع (Profinet و …) | پروفیباس و پروفینت | S7-۱۵۰۰ قابلیت‌های پیشرفته شبکه دارد. |
| حافظه | بسیار زیاد | بیشتر از S7-۱۲۰۰ | مدیریت برنامه‌های بسیار پیچیده با حافظه بالاتر. |
| نرم‌افزار برنامه‌نویسی | TIA Portal | Step 7 | تنها با TIA Portal کار می‌کند. |
| قیمت | گران | متوسط | مناسب برای پروژه‌های صنعتی بزرگ. |
فیلم تفاوت پی ال سی های s7300 و s71500 زیمنس
جدول ۳: تفاوت S7-۴۰۰ با S7-۳۰۰
| ویژگی | S7-400 | S7-300 | توضیحات اضافی |
| نوع استفاده | سیستم‌های بزرگ و بسیار پیچیده | سیستم‌های متوسط و بزرگ | S7-۴۰۰ برای صنایع سنگین طراحی شده است. |
| توانایی پردازش | بسیار بالا | بالا | پردازنده‌های قدرتمندتر در S7-۴۰۰. |
| تعداد ورودی/خروجی‌ها | بسیار گسترده | گسترده | مناسب برای پروژه‌های عظیم. |
| ارتباطات شبکه | پروفیباس، پروفینت و دیگر پروتکل‌ها | پروفیباس و پروفینت | هر دو قابلیت‌های خوبی دارند. |
| حافظه | بسیار زیاد | بیشتر | S7-۴۰۰ برای مدیریت حجم داده بالا طراحی شده است. |
| نرم‌افزار برنامه‌نویسی | Step 7 | Step 7 | هر دو از یک پلتفرم قدیمی‌تر استفاده می‌کنند. |
| قیمت | بسیار گران | متوسط | مناسب برای پروژه‌های بسیار بزرگ و پیچیده. |
سوالات شما , پاسخ ما
پی ال سی S7-۳۰۰ برای پروژه‌های متوسط و بزرگ با نیازهای صنعتی استاندارد مناسب است. این سری با طراحی ماژولار خود، قابلیت انطباق با وظایف مختلف را دارد.
CPU استاندارد برای وظایف عمومی طراحی شده است، در حالی که CPU Failsafe برای محیط‌های حساس و مقاوم در برابر خطا مناسب است و قابلیت‌هایی مانند ایمنی اضافی را فراهم می‌کند.
بله، ماژول‌های ایمن و ضدانفجار این سری امکان استفاده در شرایط سخت و محیط‌های مستعد انفجار را فراهم می‌کنند
MPI یک پروتکل ساده و داخلی برای تبادل داده در محدوده کوچک است، در حالی که PROFINET یک پروتکل شبکه صنعتی پیشرفته با سرعت و قابلیت‌های بیشتر است.
بله، تولید این سری تا سال ۲۰۲۰ ادامه داشت و زیمنس تعهد داده است که تجهیزات جانبی آن را تا ۱۰ سال پس از توقف تولید تأمین کند.
نتیجه‌گیری:
S7-۳۰۰ زیمنس با طراحی ماژولار و ویژگی‌های پیشرفته، یک انتخاب ایده‌آل برای کاربردهای صنعتی در محدوده عملکرد پایین و متوسط است. انعطاف‌پذیری در انتخاب CPU، ماژول‌ها و تجهیزات جانبی، این سری را به یکی از پرطرفدارترین PLCهای صنعتی تبدیل کرده است.