Лекция 20.КОНТРОЛЛЕРЫ SIMATIC. PLC S7-200
План
1.Интегрированная система автоматизации SIMATIC.
2. PLC SIMATIC S7-200.
3. Параметры S7-200.
4. Коммуникация S7-200.
5. Модули расширения для S7-200.
6. Программирование S7-200.
Сегодня под именем SIMATIC понимают не только PLC, но полностью интегрированные системы автоматизации (Totally Integrated Automation). В них аппаратные и программные средства управления сливаются в единую систему.
В основе этой системы лежат следующие идеи:
– в области обработки данных – принцип однократного ввода данных в систему, после чего они становятся доступными на всех уровнях управления. Ошибки в передаче данных и их несовместимости исключены; в области конфигурирования и программирования
– все компоненты и системы конфигурируются, программируются, запускаются и обслуживаются с использованием стандартных блоков, встроенных в систему разработки. Все это выполняется с использованием единых инструментальных средств; в области связи
– вопрос, кто будет связываться и с кем, решается простым использованием таблиц соединений. Соединения могут быть легко модифицированы в любое время в любом месте. Различные сетевые решения конфигурируются просто и единообразно.
SIMATIC Totally Integrated Automation объединяет:
– программируемые логические контроллеры SIMATIC S5, S7, SIMATIC М7, SIMATIC С7;
– станции распределенного ввода-вывода SIMATIC DP;
– промышленное программное обеспечение SIMATIC;
– программаторы SIMATIC PG;
– промышленные компьютеры SIMATIC PC;
– системы компьютерного управления SIMATIC WinAC;
– человеко-машинный интерфейс SIMATIC НМI;
– средства связи SIMATIC NET;
– СУ процессами SIMATIC PCS 7.
PLC SIMATIC S7-200
Эти контроллеры, показанные на рис. 20.1, предназначены для относительно простых задач автоматизации. Семейство имеет 8 типов CPU и модули расширения I/O. Программа пользователя хранится во внутренней EEPROM. Есть встроенный БП 24 В DC для входных и выходных цепей PLC.
Процессорные устройства различных типов показаны на рис. 20.2-20.5.
|
|
|
Рис. 20.1. PLC SIMATIC S7-200 |
|
|
|
Рис. 20.2. CPU 212 для PLC SIMATIC S7-200 |
CPU 212 и CPU 222 имеют широкий спектр модулей расширения, в том числе и аналоговых.
|
|
|
Рис. 20.3. CPU 214 для PLC SIMATIC S7-200 |
CPU 214 и CPU 224 отличаются увеличенным числом встроенных входов-выходов и увеличенным объемом памяти.
|
|
|
Рис. 20.4. CPU 215 для PLC SIMATIC S7-200 |
CPU 215 – с сетевыми возможностями по PPI интерфейсу и PROFIBUS-DP со скоростью до 12 Мбит/с, работает в реальном масштабе времени; осуществляет безопасное управление быстротечными процессами.
|
|
|
Рис. 20.5. CPU 216 для PLC SIMATIC S7-200 |
CPU 216 – с двумя PPI интерфейсами и 40 встроенными входами-выходами; для управления большими машинами, секциями завода. Второй PPI интерфейс может использоваться для подключения модема, принтера, считывателя штрих кодов.
Параметры S7-200
–Время выполнения 1 К логических инструкций не превышает 0,8 мс для CPU21х (212-216) и 0,37 мс для CPU22х (221-226).
– Скоростные счетчики внешних событий.
– Быстродействующие входы внешних прерываний.
– Возможность увеличения числа обслуживаемых входов-выходов.
– Выходы широтно-импульсной модуляции.
– Потенциометры аналогового задания параметров.
– Часы реального времени.
– Большой набор инструкций языка программирования.
– Последовательный PPI-интерфейс.
– Функции ведущего устройства AS-интерфейса.
– Функции ведомого устройства PROFIBUS-DP.
– Трехуровневая парольная защита программ пользователя.
– Возможность работы с устройствами HMI.
Коммуникация
Интерфейс RS-485 в PLC SIMATIC S7-200 имеет 2 режима:
– сканирующий РРI (точка-точка) интерфейс, обеспечивающий обслуживание и проверку всех PLC (до 31) по двухпроводной ЛС. Скорость передачи данных 9,6 кбит/с или 19,2 кбит/с, а в моделях CPU22x -187,5 кбит/с;
– скоростной свободно программируемый интерфейс для реализации протоколов связи MODBUS, ASCII и др. Скорость передачи данных может регулироваться и достигать 38,4 кбит/с. CPU 215 имеет встроенный интерфейс PROFIBUS-DP. Другие CPU подключаются к сети PROFIBUS-DP через коммуникационный модуль СР 242-8.
SIMATIC S7-200 в сети PROFIBUS-DP способны выполнять только функции ведомого устройства. Но S7-200 могут быть ведущими устройствами AS-интерфейса. Подключение к ASI производится с помощью коммуникационных процессоров СР 242-2 , СР 242-8. К PLC подключаются до 31 устройств Slave (248 дискретных сигналов).
Модули расширения и коммуникационные процессоры
Модули расширения ввода-вывода и коммуникационные процессоры в S7-200 имеют тот же дизайн, что и CPU. Подключение к соседним модулям осуществляется с помощью шинных соединителей. Монтаж производится на рейку DIN с креплением защелками или на поверхность с креплением винтами.
Модули расширения S7-21x, S7-22x
Для
расширения системы I/O CPU используются модули сигналов
с 8, 16 или 32 дискретными входами-выходами.
Внешний вид модулей S7-21x, S7-22x приведен на рис. 20.6.
|
|
|
Рис. 20.6. Модуль расширения S7-21x для PLC SIMATIC S7-200 |
Коммуникационные модули CP 242х
Эти модули используются для подключения SIMATIC S7-200 к AS-интерфейсу (master) и PROFIBUS-DP (slave), а также для создания дополнительных входов и выходов S7-200.
Внешний вид модулей CP 242х приведен на рис. 20.7.
|
|
|
Рис. 20.7. Коммуникационные модули CP 242х для PLC SIMATIC S7-200 |
Операторский интерфейс
Функции управления и мониторинга для СА на базе SIMATIC S7-200, построения систем HMI могут быть реализованы с помощью текстового дисплея TD 200, показанного на рис. 20.8.
Он подключается к PLC соединительным кабелем через PPI-интерфейс. По этому же кабелю осуществляется и питание дисплея. К одному PLC можно подключить несколько дисплеев TD200.
|
|
|
Рис. 20.7. Текстовый дисплей TD200 |
На дисплее можно отобразить 80 текстовых сообщений, 4 переменных (2 строки по 20 символов). Информация выводится в виде текста, столбцовых диаграмм. Дисплей имеет встроенное меню, парольную защиту программ пользователя. Поддерживаются разные языки, включая русский. Функции клавиш задают программно. Программирование TD200 осуществляется с помощью STEP 7 Micro/Win и /DOS. Диапазон рабочих температур дисплея от 0 до 60 °С. Степень защиты IР65.
Программирование S7-200
Программирование осуществляют с помощью программы STEP 7 Micro/Win под ОС Windows. Она поддерживает языки LAD (релейно-контактные схемы) и STL (список инструкций). Связь с программируемым CPU производится через PC/PPI-кабель. Набор инструкций всех PLC SIMATIC S7-200 позволяет:
а) выполнять арифметические и логические операции;
б) операции переходов, вызовов подпрограмм, циклы,
в) кодовые преобразования; широтно-импульсное регулирование.
Модели CPU214, 215, 216M, CPU22x способны оперировать с числами с плавающей запятой и поддерживают алгоритм ПИД-регулирования.
PLC SIMATIC S7-200 работает при:
– температуре среды 0 +55 °С;
– относительной влажности 5–95%.
SIPLUS
Для температур от –25 до +70 °С выпускаются изделия семейства SIPLUS, включающее полный набор функциональных аналогов изделий S7-200.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
