Контроллер серии S7-1200

Описание

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-1200 это новое семейство системных микроконтроллеров для решения базовых задач

автоматизации различного назначения. Эти контроллеры имеют модульную конструкцию и универсальное назначение. Они способны

работать в реальном масштабе времени, могут использоваться для построения относительно простых узлов локальной автоматики или узлов комплексных систем автоматического управления, поддерживающих интенсивный коммуникационный обмен данными через сети

Industrial Ethernet/ PROFINET/ PROFIBUS DP, PtP (Point-to-Point), MODBUS и GSM/GPRS соединения, каналы связи систем телеуправления.

Программируемые контроллеры S7-1200 имеют компактные пластиковые корпуса со степенью защиты IP20, могут монтироваться на

стандартную 35 мм профильную шину DIN или на монтажную плату

и работают в диапазоне температур от -20 до +60 °C.

Они способны обслуживать от 10 до 284 дискретных или от 2 до 67 аналоговых каналов ввода-вывода.

К центральному процессору (CPU) программируемого контроллера S7-1200 могут быть подключены коммуникационные модули (CM) и

платы (CB); сигнальные модули (SM) и сигнальные платы (SB) ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, а также технологические

модули. Совместно с ними используются 4-канальный коммутатор Industrial Ethernet (CSM 1277) и модуль блока питания (PM 1207).

Обзор

SIMATIC S7-1200 Базовый контроллер:

S7-1200 компактный модульный контроллер для систем автоматизации с широким набором логических функций и модулей расширения, возможности визуализации HMI и построения сетей.

-Идеально подходит как для локальных, так и для сетевых экономичных решений для автоматизации

-Простая интеграция в сетевые системы и системы, для которых требуется одно или несколько устройств HMI

-Расширенная функциональность для небольших систем технологического управления

Единое программное обеспечение для оборудования, HMI и конфигурации сети

Благодаря единой концепции управления, общей системе управления данными и централизованным службам.

Модульность кода:

позволяет повторно использовать существующие такие компоненты автоматизации, как, напр., программа SCL в другом семействе продуктов.

Общая концепция проекта:

Автоматическое определение контроллеров с несколькими устройствами HMI без использования отдельных программ пользователя для каждого устройства.

Возможна одна программа пользователя для всей системы.

Встроенный порт PROFINET / Ethernet

не требуется дополнительный отдельный кабель для программирования и модуль расширения Ethernet -> Сокращение монтажного пространства и затрат.

Концепция масштабируемого расширения с модульными платами

Сигнальные платы для размещения дополнительных входов/выходов, без увеличения площади процессора. Поэтому, если вам нужен только один вход RTD: никаких проблем!

Интегрированные цифровые и аналоговые входы/выходы, а также входы/выходы для управления перемещениями...

Делают ненужным дополнительное оборудовании и сокращают необходимое монтажное пространство и затраты.

Конструкция:

Максимальная конфигурация для различных процессорных модулей

Монтаж модулей расширения:

1.Снять крышку системной шины

2.Установить SM на DIN-рейку

3.Придвинуть SM к соседнему модулю

4.Защелкнуть зажим DIN-рейки

5.Перевести язычок разъема шины влево в направлении соседнего модуля до контакта

Демонтаж:

Отсоединить разъем штекера, отодвинув фиксатор вправо

Сдвинуть SM вправо по DIN-рейке

Освободить зажим DIN-рейки

Снять SM с DIN-рейки

CPU S7-1200 – 19 вариантов, включая отказобезопасные модули:

Размеры CPU S7-1200:

Дополнительные платы для расширения функций CPU , устанавливаемые непосредственно на CPU.

Модули цифровых входов/выходов и платы расширения:

Модули аналоговых входов/выходов и платы расширения:

SIMATIC S7-1200 с FW версии 4.5:

S7-1200 – Память загрузки:

Тем самым место хранения имен переменных и комментариев в памяти S7-1200 CPU доступно онлайн, в том числе и для выгрузки проектов

Карты памяти SIMATIC Memory Card

Обём карт памяти - 4 МБ, 12 МБ, 24 МБ, 256 МБ, 2 ГБ, 32 ГБ

Что можно сохранить на карту памяти S7-1200?

программу

данные

системную информацию

наборы команд

протоколы данных

файлы

проекты

Возможно опционально использовать SIMATIC Memory Card

Увеличенный срок службы – возможно до 500.000 операций записи

Передача проекта по электронной почте и перенос с помощью стандартного PC на карту памяти

Картридер не нужен (карта SD с файловой системой FAT 32)

Данные сохраняются несмотря на открытость при отключении CPU

Высокая защита от копирования – возможность привязки программ к серийному номеру карты

Как S7-1200 CPU может использовать карту памяти SIMATIC?

“Программная” карта

Используется как память CPU.

При извлечении программной карты из CPU будут потеряны все данные проекта и программы.

Замена и расширение внутренней памяти загрузки CPU

“Трансферная” карта

Для переноса данных проекта и программных данных во внутреннюю память загрузки CPU

•Извлечение после передачи данных -> CPU работает с сохраненными в его памяти загрузки данными.

Для копирования данных проекта и программы в несколько CPU

Создание "трансферной" или "программной" карты с помощью TIA Portal на PC со слотом для SD-карт

Принадлежности для SIMATIC S7-1200:

Блок питания PM1207, батарейный модуль, компактный свитчер CSM1277, симулятор входов SIM 1274, кабель-удлинитель для 2-рядной компоновки.

-Блок питания PM1207 подключение: 120/230 В AC 50/60 Гц, 1,2 A / 0,7 A

выход: 24 В DC / 2,5 A

-Батарейная плата буферизации часов реального времени

(без батарейки CR1025)

-Компактный свитчер CSM 1277 4 x разъем RJ45 10/100 Мбит/с

-Симулятор входов SIM 1274 переключатели/кнопки

-Имитатор аналогового ввода потенциометр для прямой установки аналогового значения (на фото не представлен)

-Кабель-удлинитель для 2-рядной компоновки станции, длина 2 метра

Проектирование SIMATIC S7-1200 в TIA Portal:

Наборы команд и регистрация данных

DataLog (архив)

-Циклическое и запускаемое событиями сохранение переменных, вкл. строковые переменные

-Напр.сохранение рабочих параметров, информации об ошибках, ....

-Сохранение данных в файл .csv на карту памяти или во внутреннюю память

-Загрузка архивов через веб-сервер

Наборы команд

-Импорт наборов команд через файл .csv и сохранение на карту

-Напр. конфигурация оборудования, первоначальные значения, зависящие от инструмента данные конфигурации

-Сохранение данных в файл .csv на карту памяти или во внутреннюю память

-Выгрузка и загрузка наборов команд через веб-сервер

Централизованное управление конфигурациями (опциями)

Доступность различных конфигураций оборудования в контроллере:

Изменение конфигурации в программе пользователя (запуск OB100)

Добавление опций в конце процесса

Поддержка SB/CB/SM для S7-1200

Сетевые возможности:

Широкие сетевые возможности для SIMATIC S7-1200

PROFINET Master – Децентрализованная архитектура Profinet возможна для I/O, HMI, приводов и других полевых устройств Profinet. Коммуникационный модуль НЕ НУЖЕН!

PROFIBUS Master & Slave – Децентрализованная архитектура возможна для I/O, HMI, приводов и других полевых устройств Profibus, в том числе интеграция в имеющиеся заводские сети.

AS-i Master – Полная конфигурация AS-i-Master в TIA-Portal, очень простое создание новое сети AS-i несколькими щелчками мышью. Теперь для сетей AS-i не требуется собственное ПО!

CANopen Master – Возможность подключения к устройствам CANopen, а также устройствам с работающим CAN 2.0A.

Modbus TCP – Обеспечивает коммуникацию с устройствами в качестве Modbus-Master или –Slave. При этом потребуется только функциональный блок TCP для подключение используется стандартный PROFINET порт!

Modbus RTU – Modbus-Master или -Slave с помощью операторов Modbus могут связываться с устройствами, использующими протокол Modbus RTU.

IO-Link Master – Быстрая и простая интеграция компактных пускателей SIRIUS, пускателей M200D и плавных пускателей SIRIUS для простого управления пускателями.

Модули GPRS/LTE– Простая регистрация данных и управление децентрализованными компьютерами.

TCP/IP – С помощью операторов для открытой коммуникации можно связываться с другими CPU, другими PC и с устройствами, использующими стандартные протоколы коммуникации TCP/IP. Коммуникационный модуль НЕ НУЖЕН!

RS-485, RS-422 & RS-232 –S7-1200 CPU поддерживает коммуникацию "точка-точка" (PtP) для символьно-ориентированных последовательных протоколов, обеспечивая максимальную свободу и гибкость при использовании операторов связи PtP в программе пользователя.

USS – С помощью простых операторов USS можно управлять работой приводов, поддерживающих протокол USS (Universal Serial Interface)

S7-1200 – коммуникационные модули:

S7-1200 – коммуникационные модули

OPC UA Server for SIMATIC S7-1200 версия 4.4

Соединение S7-1200 с другими устройствами

Интегрированная защита (аутентификация, шифрованное соединение)

Онлайн просмотр и офлайн инжиниринг

Символьный доступ к оптимизированным или абсолютным адресами данных PLC

Ограничение для OPC UA S7-1200 1-й версий:

Не реализована регистрация записи/чтения

Не поддерживает структуры и массивы

Не поддерживает методы

Не поддерживает предупреждения, условия

Интегрированный «Менеджер сертификатов» в TIA-Portal обеспечит быструю настройку сертификатов для устройств и серверов

Централизованный «Менеджер сертификатов» для разных устройств вTIA Portal

Приложение генерирует специальные сертификаты для:

Secure Open User Communication

OPC UA server (V4.4/V16)

Web-server (V4.4/V16)

Импорт/экспорт сертификатов

Разрешение имен с помощью DNS (OUC)

CPU получает IP адрес или его коммуникационный партнер с DNS Server

DNS Server конфигурируется в настройках контроллера

Open User Communication

MRP - протокол резервирования среды

На базе кольцевой топологии (IEC 61158-5-10)

Макс. 50 узлов в кольце

PROFINET IO-контроллеры

PROFINET IO-устройства

компоненты сетевой инфраструктуры (IE Switch)

Время реконфигурации 200 мс

CPU 1215/17 только как MRP Client от FW версии 4.2

Конфигурирование и диагностика в STEP7

Маршрутизация S7

Соединение S7 между различными подсетями

Станция SIMATIC S7-1200 как роутер S7

На базе PROFINET

В настоящее время только через CP 1243-1 от версии 2.0 (6GK7243-1BX30-0XE0) и CPU S7-1200 c FW от версии 4.2

Маршрутизация между CPU и CP, напр., для переноса проекта HMI RT из системы технических разработок на панель

Встроенный WEB-сервер

WEB-сервер

Доступ к системным и технологическим сообщениям, а также параметрам идентификации

Системная диагностика для всех сконфигурированных централизованных и децентрализованных модулей

Диагностика коммуникации по параметрам, статистике, состоянию соединений

Доступ к данным процесса через таблицы переменных и свободно определяемые списки переменных

Определяемые пользователем страницы

Обновление FW

Архив

Доступ через веб-сервер к диспетчеру файлов для двустороннего обмена данными с формате .csv

Регистрация пользовательских переменных

Различные методы доступа для коммуникации:

CPU PN Interface, CP 1243-7 LTE, CP1242-7 версии 2

Централизованный вход через процессорную сторону независимо от интерфейса

Возможен переход на специальные страницы CP

Унифицированный последовательный веб-сервер для всей станции

S7-1200

SIMATIC CP 1243-1 - коммуникационный процессор (6GK7243-1BX30-0XE0)

Корпус одинарной ширины S7-1200 (30 x 110 x 75)

Диапазон температур при работе: -20°C до +70°C

Монтаж на DIN-рейку

Диагностические светодиоды (общее состояние и подробности)

Питание через системную шину

1 x порт Ethernet RJ45 (10/100 Мбит/с) для подключения модема/маршрутизатора, напр., SCALANCE M

Встроенные функции безопасности (VPN и сетевой экран)

Для подключения к системам контроля и обработки информации по протоколам телеуправления (DNP3, IEC 60870)

Коммуникационный процессор CP 1243-1 для подключения SIMATIC S7-1200 как дополнительный интерфейс Ethernet и для подключения к системам контроля и обработки информации по протоколам телеуправления (DNP3, IEC 60870, TeleControl Basic), Security (Firewall, VPN)

SIMATIC CP 1243-7 - коммуникационный процессор 6GK7243-7KX30-0XE0 – версия для ЕС

6GK7243-7SX30-0XE0 – версия для США

1 подключение к сотовой сети LTE (4G) (различные варианты для ЕС и Северной Америки)

Корпус одинарной ширины S7-1200 (30 x 110 x 75)

Диапазон температур при работе: -20°C до +70°C

Монтаж на DIN-рейку

Диагностические светодиоды (общее состояние и подробности)

Встроенные функции безопасности (VPN и сетевой экран)

Доступ к веб-серверу CPU

Аварийные сообщения по Email и SMS

Мониторинг технологических значений и управление по сотовой сети

Коммуникация PROFIBUS DP-Master CM 1243-5 и

DP-Slave CM 1242-5

PROFIBUS DP-Master CM 1243-5

Подключение макс. 16 DP-Slave

Коммуникация PG/OP: до 4 соединений для HMI и 1 соединение для PG

Коммуникация S7: 4 соединения S7 с другими станциями S7 с PUT/GET

PROFIBUS DP-Slave CM 1242-5

В качестве интеллектуального DP-Slave для коммуникации S7-1200

с любым другим DP-Master

SIMATIC RF120C – Быстрый коммуникационный модуль для S7-1200

Модуль RF120C

Модуль взвешивания SIWAREX WP231

CPU 1212C -> до двух модулей SIWAREX

CPU 1214C или выше -> до восьми модулей SIWAREX

Полный доступ к параметрам через готовый функциональный блок из CPU

-> Полный ввод в эксплуатацию и юстировка через CPU/HMI

Опции подключения

До 8 включенных параллельно аналоговых тензодатчиков 350 Ом на SIWAREX (1 мВ/В, 2 мВ/В, 3 мВ/В или 4 мВ/В)

1 SIWAREX = 1 весы

4 цифровых входа / 4 цифровых выхода

1 аналоговый выход

Ethernet (Modbus TCP и SIWATOOL)

RS485 (Modbus RTU)

Применение

измерение загрузки в силосных башнях / бункерах

платформенные весы

динамометрия

типичные отрасли промышленности: производство продовольствия, напитков и табачных изделии, химия, цемент, нерудные полезные ископаемые

возможность калибровки согласно OIML-R76

SIWAREX WP241 – Конвейерные весы

Применение

конвейерные весы (цемент, гравий и щебёнка, шахты, добыча открытым и закрытым способом)

ленточный весовой дозатор (производство продовольствия, напитков и табачных изделии, химия, сталь)

SIWAREX WP251 – Дозировочные и фасовочные весы

Применение

весовые дозаторы (химия, пищевая промышленность, фармацевтика, упаковка)

мешконаполнители (сыпучие материалы)

возможность калибровки согласно OIML-R51, R61 и R76

SM 1238 модуль энергоменеджмента 480В AC

Функциональность

Измерение электрических параметров 1-, 2- и 3-х фазных сетей питания

Макс. ном. напряжение между 2 внешними проводами AC 480 В (макс. фазное напряжение 277 В AC)

Регистрация:

напряжений

токов

фазовых углов

мощностей

энергии / электрической работы

частот

мин./макс. значений

коэффициентов мощности

времени работы

счетчиков энергопотребления

Дополнительные функции:

Обновление микропрограммы

Параметры идентификации I&M

Изменение параметров в режиме RUN

Диагностические тревоги

Метод доступа для измерения (варианты модуля)

ациклический через чтение блока данных

циклический 19 определенных наборов данных

EE@IndustryE0, E1, E2 and E3

EMS400S - система связи для монорельсового или рельсового заводского транспорта (Electrical Monorail Systems)

Модули PSB используются для системы EMS. Работая совместно с процессором S7-1200, модули PSB используются в стационарном и подвижном сегменте.

SIMATIC EMS400S PSB-S - 6ES7228-1RC52-0AA0

SIMATIC EMS400S PSB-C - 6ES7228-1RC51-0AA0

Связь в EMS осуществляется с помощью модулей "PSB-S" и "PSB-C". Эти модули устанавливают соединение для связи между стационарной и мобильной секциями блока. PSB-S модуль для стационарного сегмента. Модуль PSB-C является частью подвижного сегмента, мобильной частью EMS.

Модуль PSB-S поддерживает связь с мобильными сегментами EMS. К одному модулю PSB-S можно подключить до трех независимых сегментов системы EMS. Модуль PSB-S предназначен для связи до 30 модулей PSB-C на каждый сегмент.

Система также имеет и другие компонеты

Новые терминальные клеммники типа «Push-in»

Провода обязательно должны быть обжаты и в наконечниках клеммники типа «Push-in» имеют постоянную силу зажима.

Кибербезопасность

Защита ноу-хау (защита от копирования)

Привязка отдельных блоков к серийному номеру карты памяти или CPU

Защита от несанкционированного копирования программных блоков в STEP 7

Защита от несанкционированного копирования конфигурации на карте памяти

Динамическая парольная защита от копирования

Защита от копирования двумя различными методами для указания целевого серийного номера:

Статическая привязка:

прямое конфигурирование целевого серийного номера

(карты памяти или или CPU) для программных блоков

Динамическая привязка:

автоматическое обнаружение целевого серийного номера и привязка к этому целевому серийному номеру при загрузке в CPU или на карту памяти

Усиленная защита от внесения несанкционированных изменений

Улучшенная защита от внесения несанкционированных изменений в настройки коммуникации при обращении к контроллеру через цифровые контрольные суммы

Защита от сетевых атак, напр., взлома защиты путём замещения оригинал (атаки повторного воспроизведения)

Защищенная передача паролей при аутентификации

Обнаружение обновлений микропрограммного обеспечения с внесенными в них несанкционированными изменениями через цифровые подписи

Расширенная защита ноу-хау –

Защита от копирования во внешнюю память загрузки

Опциональная защита от переноса проекта с использованием трансферной карты

Защита от несанкционированного доступа

Через Security CP 1243-1 (встроенный сетевой экран и VPN)

Всеобъемлющая защита от внесения несанкционированных изменений в проект

Центральные процессоры:

В S7-1200 используется 5 моделей центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемами встроенной памяти,количеством и видом встроенных входов и выходов и другими показателями.

Большинство из них имеет три модификации:

• DC/DC/DC: с напряжением питания =24 В, дискретными входами

=24 В и дискретными выходами =24 В/0.5А на основе транзистор-

ных ключей.

• DC/DC/RLY: с напряжением питания =24 В, дискретными входами

=24 В и дискретными выходами с замыкающими контактами реле

и нагрузочной способностью до 2 А на контакт.

• AC/DC/RLY: с напряжением питания ~115/230 В, дискретными вхо-

дами =24 В и дискретными выходами с замыкающими контактами

реле и нагрузочной способностью до 2 А на контакт.

Каждый центральный процессор S7-1200 оснащен встроенным интерфейсом Ethernet/PROFINET, который используется для программирования и диагностики, обмена данными с другими

системами автоматизации, устройствами и системами человеко-машинного интерфейса.

В CPU 1215C и CPU 1217C этот интерфейс оснащен встроенным 2-канальным коммутатором. Для одного CPU можно сконфигурировать до 16 различных коммуникационных

соединений. Обмен данными выполняется на основе транспортных протоколов TCP/IP и ISO на TCP с использованием S7 функций свя-

зи (S7 сервер или S7 клиент), а также функций клиента или сервера MODBUS TCP.

При необходимости контроллер может быть дополнен простейшим 4-канальным коммутатором Industrial Ethernet типа CSM 1277, выполненным в формате модуля S7-1200.

Фото