PLC زیمنس S7-200

هنگامی که برنامه نویسی و کار با PLC را شروع می کنید، PLC زیمنس S7-200 یک انتخاب بسیار مناسب برای شما است. این سری از پی ال سی ها جزو ارزان ترین PLC زیمنس محسوب میشود و شروع برنامه نویسی با آن نیز بسیار آسان می باشد. PLC زیمنس سری S7-200 عملکردهای متنوعی دارد، اما مطمئناً مزایای زیادی نیز دارد. با این مقاله شما آماده خواهید بود تا پیکربندی و برنامه نویسی این نوع PLC را آغاز کنید. همانطور که می دانید خط تولید PLC زیمنس S7 یا Step 7 PLC نام دارد. کوچکترین مدل PLC زیمنس S7-200 PLC است. در ردیف PLC ها، زیمنس S7-300، زیمنس s7-400، زیمنس S7-1200 و پیشرفته ترین سیستم PLC در این خط را نیز خواهید یافت.

پی ال سی های سری S7-200 از سری پی ال سی های بسیار پرکاربرد شرکت زیمنس آلمان می باشد که شامل کلاس های مختلف کاری بوده و دارای توانایی ارتباط شبکه ای و برنامه ریزی بسیار سریع نیز میباشد و دارای قابلیت پشتیبانی از زبان های برنامه نویسی STL،FBD،LAD و … می باشد. سری S7-200 زیمنس نسبت به سایر محصولات زیمنس دارای قیمت ارزان تری می باشد به همین علت بیشتر مورد توجه مهندسان ابزار دقیق قرار گرفته است.

اگرچه سیستم PLC S7-200 همچنان ارزان‌ترین است، اما همچنان جزو آخرین سری PLC‌های زیمنس نیز میباشد. زیمنس همچنین کیت جدیدی برای یادگیری برنامه نویسی PLC ساخته است. اگر در مورد یادگیری برنامه نویسی PLC جدی هستید و تمایل دارید، باید نگاهی به کیت استارت زیمنس S7-1200 بیندازید، که همراه با آخرین STEP 7 Basic TIA Portal (نسخه 13) ارائه می شود.

در این مقاله PLC زیمنس S7-200 توضیح داده خواهد شد.

 

بخش های مختلف PLC زیمنس S7-200

پی ال سی S7-200 زیمنس نیز همانند سایر کنترل کننده های برنامه پذیر از چندین بخش اصلی تشکیل شده است که در ادامه به آن می پردازیم:

• CPU یا واحد پردازنده مرکزی

• واحدهای حافظه

• واحدهای ورودی و خروجی

• منبع تغذیه

 

واحد پردازنده مرکزی (CPU):

قابل ذکر است که سی پی یو CPU یکی از مهم ترین اجزای پی ال سی می باشد چرا که مرکز محاسبات و کنترل پی ال سی بوده و دستور العمل ها بوسیله این واحد پردازش و اجرا می شوند. این واحد را می توان مغز پی ال سی دانست. قابل ذکر است که قدرت و سرعت پردازش در یک کنترلر به سرعت پردازش CPU بستگی دارد. برای استفاده از سی پی یو باید دستورالعمل های مناسبی به آن داده شود که این کار با توجه به ساختار ماشین و پروسه کنترلی توسط کاربر وارد می شود. در حقیقت CPU هوشمند نمی باشد و خودش تصمیم نمی گیرد و فقط از مجموعه دستورالعمل هایی که توسط کاربر نوشته و در حافظه قرار می گیرد، پیروی می کند.

واحد سی پی یو در سری S7-200 دارای کلیدهایی با عناوین TERM/STOP/RUN می باشد. علاوه بر این کلیدها تعدادی LED نیز در قسمت جلویی کارت CPU وجود دارد که به ال ای دی های وضعیت معروف می باشد.

وظیفه این ال ای دی ها نمایش حالت و وضعیت سی پی یو می باشد. به طور معمول RUN با رنگ سبز و STOP با رنگ نارنجی و sf (خطاهای سیستمی) با رنگ قرمز نشان داده می شوند.

مدهای کاری CPU

حالت RUN:

در حالت RUN برنامه کاربر اجرا شده و سی پی یو به ورودی و خروجی ها دسترسی دارد. در چنین وضعیتی برنامه کاربر حالت READONLY دارد. به این معنا که نمی توان برنامه جدید را روی سی پی یو ارسال کرد. برای امنیت و چنان چه خطایی در برنامه و یا سخت افزار موجود باشد، سی پی یو به طور خودکار به حالت STOP می رود.

حالت STOP:

در چنین حالت برنامه کاربر اجرا نمی شود و سی پی یو در حالت توقف بوده و دسترسی به ورودی و خروجی ها وجود ندارد. در این حالت می توان برنامه را به پی ال سی ارسال کرد و یا از پی ال سی برنامه آن را خواند.

حالت TERM:

در این وضعیت زمانی که کامپیوتر به PLC متصل است، استفاده می شود. در این حالت امکان تغییر دادن مدهای کاری سی پی یو بوسیله نرم افزار وجود دارد.

پورت ارتباطی PLC زیمنس S7-200

پورت ارتباطی زیمنس امکان ارتباط سی پی یو زیمنس را با شبکه های صنعتی زیمنس و کامپیوتر و دیگر دستگاه های جانبی فراهم می کند. دقت کنید که ارتباط بین پی ال سی با کامپیوتر از طریق استاندارد RS232 می باشد. برخی از انواع S7-200 دارای دو پورت ارتباطی می باشند و از این پورت ها جهت اتصال به پنل های نمایش و پروگرام استفاده می شود.

کانکتور ارتباطی زیمنس

در S7-200 زیمس از یک کانکتور زیمنس برای ارتباط بین CPU با واحدهای توسعه یافته استفاده می شود. از این کانکتور به منظور ارتباط بین CPU زیمنس با کارت های ورودی و خروجی و یا ارتباط بین واحدهای توسعه به کار می رود. در صورت نیاز به اضافه کردن واحدهای دیگر ورودی و خروجی به پی ال سی از این کانکتور استفاده می شود.

کارت های افزایشی زیمنس

این کارت ها به ورودی و خروجی هایی که به صورت ON BOARD بر روی پی ال سی وجود دارد اضافه می شوند. این نوع از کارت ها می توانند مانند پی ال سی بر روی RAIL نصب شوند. به طور معمول کارت های افزایشی در سمت راست پی ال سی قرار می گیرند.

نصب PLC زیمنس S7-200 روی ریل های استاندارد

زیمنس S7-200 هم مانند سایر کنترل کننده ها می تواند روی ریل های استاندارد قرار گیرد. برای انجام این کار قلاب موجود در پشتPLC را بر روی ریل قرار داده پس از آن اسلاید موجود در پشت اسلاید را به طرف پایین کشیده و سپس طرف دیگر ریل را وارد قلاب می کنیم و در پایان کار اسلاید را رها می کنیم.

اتصال تغذیه به PLC

پی ال سی های S7-200 زیمنس در دو نوع AC و DC موجودند که کاربرد نوع AC از DC بیشتر است. در S7-200 زیمنس دو ترمینال برای اتصال تغذیه تعبیه شده است. در DLC هایی که دارای تغذیه AC باشند از برق شهر 220VAC استفاده می شود. این سری از دی ال سی های زیمنس پس از دریافت برق شهر، بر روی دو ترمینال دیگر که با نام های L و M مشخص شده ولتاژ 24VDC تولید می کنند که از این سطح ولتاژ برای اتصال سنسورها و یا اتصال ورودی ها استفاده می شود.

چرا از PLC زیمنس S7-200 استفاده کنیم؟

اول از همه، ما می خواهیم چند مورد از دلایلی را برای شما بیان کنیم که چرا فکر می کنیم باید برنامه نویسی PLC را با PLC S7-200 زیمنس شروع کنید. اگرچه که این PLC نسبتاً کوچک ارزان‌ترین PLC زیمنس است و بنابراین دارای تعداد محدودی از عملکرد های داخلی است. این PLC دارای مزایای واضحی نسبت به سایر PLC‌ های ارزان قیمت می باشد که در ادامه به آن می پردازیم:

• PLC نسبتا ارزان

• برنامه نویسی آسان برای مبتدیان

• ساخت بر روی پلتفرم زیمنس

• PLC زیمنس S7-200 علاوه بر ارزان بودن، بسیار کاربر پسند است.

اگر ادامه این مقاله را مطالعه کنید، متوجه خواهید شد که این PLC زیمنس در واقع برای اتصال، پیکربندی، برنامه‌نویسی و اشکال‌زدایی برنامه‌های شما بسیار آسان است. شما می توانید پس از یک پیکربندی سریع محیط برنامه نویسی PLC، منطق نردبانی را برای زیمنس S7-200 برنامه ریزی کنید. دلیل آسان بودن کار با این PLC این است که از زیمنس STEP 7 Micro/WIN برای برنامه ریزی PLC استفاده می کنید.

اطلاعات بیشتر در مورد آن قطعه از نرم افزار برنامه نویسی PLC در ادامه این مقاله.

ابتدا کمی به ماژول های مختلفی که می توانید برای سیستم PLC S7-200 متصل شود نگاهی می اندازیم.

مشاهده نمایندگی زیمنس

ماژول CPU PLC زیمنس S7-200

اولین ماژول برای سری S7-200 ماژول CPU است. این یک ماژول ضروری است و شما همیشه حداقل به یکی از آنها نیاز خواهید داشت. یک ماژول CPU PLC زیمنس S7-200 حاوی سخت افزار CPU است. این ماژولی است که برنامه PLC شما را ذخیره کرده و اجرا می کند. چندین ماژول CPU برای S7-200 موجود است. برخی فقط با ورودی و خروجی دیجیتال، برخی با ورودی و خروجی آنالوگ، و برخی با ماژول های توسعه موجود می باشد.

 

 سی پی یو 221

• 6 ورودی دیجیتال
• 4 خروجی دیجیتال
• با ماژول ها قابل ارتقا نیست
• شماره فنی زیمنس: 6ES7211-0BA22-0XB0

CPU 222

• 8 ورودی دیجیتال
• 6 خروجی دیجیتال
• حداکثر 2 ماژول توسعه
• شماره فنی زیمنس: 6ES7212-1AB22-0XB0

سی پی یو 224

• 14 ورودی دیجیتال
• 10 خروجی دیجیتال
• حداکثر 7 ماژول توسعه
• شماره فنی زیمنس: 6ES7214-1BD22-0XB0

سی پی یو 224XP

• 14 ورودی دیجیتال
• 10 خروجی دیجیتال
• 2 ورودی آنالوگ
• 1 خروجی آنالوگ
• حداکثر 7 ماژول توسعه
• شماره فنی زیمنس: 6ES7214-2AD23-0XB0

CPU 224XPsi

• 14 ورودی دیجیتال
• 10 خروجی دیجیتال (خروجی های سینک)
• 2 ورودی آنالوگ
• 1 خروجی آنالوگ
• 7 ماژول توسعه
• شماره فنی زیمنس: 6ES7214-2AS23-0XB8

سی پی یو 226

• 24 ورودی دیجیتال
• 16 خروجی دیجیتال
• حداکثر 7 ماژول توسعه
• شماره فنی زیمنس: 6ES7216-2BD22-0XB0

 

ماژول های توسعه برای PLC زیمنس S7-200

یکی از ویژگی های ماژول های CPU برای S7-200 زیمنس این است که آن ها را می توان با ماژول های دیگر گسترش داد. این ماژول ها می توانند عملکرد های مختلفی داشته باشند. شما می توانید CPU را فقط با عملکردهای مورد نیاز خود گسترش دهید، خواه ارتباطات PLC آن مانند Profibus یا ورودی های اضافی باشد. سیستم PLC زیمنس به راحتی میتواند با ماژول ها گسترش خود ارتباط برقرار کند به این صورت که یک ماژول CPU PLC به عنوان پایه و سپس در کنار آن چند ماژول برای عملکرد بیشتر. با ماژول ها، می توانید عملکرد مورد نظر خود را با PLC زیمنس S7-200 دریافت کنید و این یک قابلیت عالی برای استفاده از سخت افزار PLC است و همچنین یکی از دلایل محبوبیت پلتفرم S7 siemens است.

ماژول های ورودی و خروجی

اگر می‌خواهید تعداد ورودی و یا خروجی و یا هردو آنها را در CPU S7-200 افزایش دهید، می‌توانید ماژول‌های ورودی و خروجی را به پی ال سی خود اضافه کنید. همچنین می توانید یک ماژول به اصطلاح ورودی/خروجی با ورودی و خروجی دریافت کنید.

ماژول های گسترش خاص سنسور

همچنین می‌توانید ماژول‌ های افزودنی ویژه را برای انواع مختلف حسگر (سنسور) استفاده نمایید. به عنوان مثال، می توانید یک ماژول گسترش برای ترموکوپل به مجموعه خود اضافه نمایید و در نتیجه از یکی از انواع ترموکوپل برای اندازه گیری دما با PLC زیمنس S7-200 خود استفاده کنید.

• 

 

ماژول های ارتباطی برای PLC زیمنس S7-200

در نهایت، می توانید سیستم PLC زیمنس S7-200 را با ارتباطات PLC گسترش دهید. می‌توانید رابط‌های شبکه برای شبکه BUS ASI، شبکه PROFIBUS، شبکه اترنت دریافت کنید. همه ماژول های رابط شبکه دارای کانکتورهای استاندارد برای هر پروتکل شبکه هستند. به عنوان مثال، شبکه اترنت از کانکتورهای RJ45 برای اتصال کابل های اترنت استفاده می کند. ماژول های شبکه همچنین به شما امکان می دهند با سایر PLC های زیمنس مانند LOGO زیمنس و PLC های S7-300 و 400 ارتباط برقرار کنید.

نرم افزار برنامه نویسی PLC زیمنس S7-200

یکی از بزرگترین مزایای استفاده از PLC زیمنس S7-200 نرم افزار برنامه نویسی است. نرم افزار مورد استفاده برای برنامه ریزی S7 PLC، STEP 7- Micro/WIN است. نرم افزار برنامه نویسی PLC برای S7-200 به گونه ای ساخته شده است که بصری و آسان برای استفاده باشد. شما PLC زیمنس S7-PLC زیمنس S7-200 را با یکی از زبان های برنامه نویسی استاندارد PLC همانطور که در استانداردهای IEC 61131 توضیح داده شده است برنامه نویسی خواهید کرد. زبان هایی که می توانید با STEP 7-Micro/WIN استفاده کنید عبارتند از:

• منطق نردبانی یا لدر (LAD)
• نمودار بلوک تابع (FBD)
• زبان خطی (IL) در زیمنس PLC به نام فهرست بیانیه (STL)

در این زبان های برنامه نویسی PLC، دستورالعمل های مختلفی در دسترس است. از دستورالعمل‌ های باینری ساده و عملیات کلمه گرفته تا کنترل برنامه با رله‌ های کنترل اصلی (MCR) و حتی حلقه‌های PID.

هنگامی که به اتوماسیون مبتنی بر رایانه شخصی نیاز است، کنترلر نرم افزار SIMATIC (PLC) مورد توجه قرار می گیرد. کنترلر نرم افزار مستقل از سیستم عامل اجرا می شود و وظایف کنترلی پیچیده، برنامه نویسی زبان سطح بالا، HMI و Central I را ترکیب می کند.

کاربرد PLC زیمنس S7-200

• اتومبیل سازی
• پلاستیک سازی
• شیمیایی
• صنایع غذایی
• صنایع ماشینی
• صنعت حمل و نقل
• در صنایع تبدیل انرژی
• خدمات ساختمانی

 

کاربرد در ماشین آلات

کنترل کننده های توزیع شده در ماشین های با معماری توزیع شده و ماشین های سری با فضای محدود محدود استفاده می شوند. آنها مزایای SIMATIC S7-1500 را با طراحی SIMATIC ET 200SP ترکیب می کنند.

کنترلر درایو SIMATIC ترکیبی در سطح درایو و فضای صرفه جویی در SIMATIC S7-1500، کنترل حرکت و کنترل درایو SINAMICS S120 است. تجهیزات جانبی فناوری یکپارچه و رابط های ارتباطی قدرتمند، طراحی ماشین های پیچیده را ممکن می سازد.

مشاهده مقاله آشنایی با شیر برقی