Контроллеры SIMATIC S7

Описание

Интеллектуальный выбор для ваших задач автоматизации

«Сименс» предлагает надежные контроллеры, отвечающие различным требованиям, предъявляемым к системам автоматизации. В модельный ряд контроллеров SIMATIC входят базовые контроллеры, контроллеры с поддержкой расширенного набора функций, периферийные и программные контроллеры, которые позволяют получать впечатляющую масштабируемость решений и встроенную поддержку своих функций. Проектирование в среде Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) позволяет найти оптимальные решения автоматизации для каждого приложения.

Обзор

Контроллер серии S7-300 :

Универсальный модульный программируемый контроллер для решения задач автоматизации низкого и среднего уровня сложности.

• Широкий спектр модулей для максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи.

• Использование локальных и распределенных структур ввода-вывода и простое включение в сетевые конфигурации.

• Удобная конструкция и работа с естественным охлаждением.

• Свободное наращивание функциональных возможностей при модернизации системы управления.

• Высокая мощность благодаря наличию большого количества встроенных функций.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 имеют:

• сертификат соответствия и метрологический сертификат Госстандарта России;

• разрешение на применение федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору;

• свидетельство Главного Управления Государственного Энергетического Надзора о взрывозащите [Exib]IIC модулей SIMATIC S7 Ex исполнения;

• экспертное заключение о соответствии функциональных показателей интегрированной системы автоматизации SIMATIC S7 отраслевым требованиям и условиям эксплуатации энергопредприятий

РАО “ЕЭС России”;

• морские сертификаты ABS, BV, DNV, GLS, LRS, PRS, RINA;

• cертификаты DIN, UL, CSA, FM, CE;

Области применения:

S7-300 находит применение для автоматизации машин специального назначения, текстильных и упаковочных машин, машиностроитель-

ного оборудования, оборудования для производства технических средств управления и электротехнического оборудования, в систе-

мах автоматизации судовых установок и систем водоснабжения и т.д.

Конструктивные особенности:

Программируемые контроллеры S7-300 могут включать в свой состав:

• Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемых задач в программируемом контроллере

могут использоваться более 20 типов центральных процессоров.

• Блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока.

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов, в том числе FailSafe и модули

со встроенными Ex-барьерами.

Поддерживаются отечественные ГОСТ градуировки термометров сопротивления и термопар.

• Коммуникационные процессоры (CP) – интеллектуальные модули,выполняющие автономную обработку коммуникационных задач

в промышленных сетях AS-Interface, PROFIBUS, Industrial Ethernet,

PROFINET и системах PtP связи.

Применение дополнительного программного обеспечения позволяет расширить коммуникационные возможности контроллера поддержкой обмена данными

в сетях MODBUS RTU и MODBUS/TCP.

Для работы в системах теле-управления S7-300 может дополняться аппаратурой и программным обеспечением SINAUT ST7 и SIPLUS RIC.

• Функциональные модули (FM) – интеллектуальные модули, оснащенные встроенным микропроцессором и способные выполнять

задачи автоматического регулирования, взвешивания, позиционирования, скоростного счета, управления перемещением и т.д.

Целый ряд функциональных модулей способен продолжать выполнение возложенных на них задач даже в случае остановки централь-

ного процессора.

• Интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера, что позволяет использовать в систе-

ме локального ввода-вывода до 32 модулей различного назначения.

Модули IM 365 позволяют создавать 2-, модули IM 360 и IM 361 – 2-, 3- и 4-рядные конфигурации.

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания:

• Все модули устанавливаются на профильную шину S7-300 и фиксируются в рабочих положениях винтами.

Объединение модулей в единую систему выполняется с помощью шинных соединителей(входят в комплект поставки каждого модуля), устанавливаемых

на тыльную часть корпуса.

• Произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках.

Фиксированные посадочные места занимают только модули PS, CPU и IM. Наличие съемных фронтальных соединителей (зака-

зываются отдельно), позволяющих производить быструю замену модулей без демонтажа их внешних цепей и упрощающих вы-

полнение операций подключения внешних цепей модулей.

Механическое кодирование фронтальных соединителей исключает возможность возникновения ошибок при замене модулей.

• Применение гибких и модульных соединителей TOP Connect, существенно упрощающих выполнение монтажных работ и снижающих время их выполнения.

Центральные процессоры:

Все центральные процессоры S7-300 характеризуются следующими показателями:

• высокое быстродействие,

• загружаемая память в виде микро карты памяти MMC емкостью до 8 МБ (карта обязательна),

• развитые коммуникационные возможности, одновременная поддержка большого количества активных коммуникационных соединений,

• работа без буферной батареи.

MMC используется для загрузки программы, сохранения данных при перебоях в питании CPU, хранения архива проекта с символьной таблицей

и комментарии, а также для архивирования промежуточных данных.

Центральные процессоры CPU 3xxC и CPU 31xT-2 DP оснащены набором встроенных входов и выходов, а их операционная система

дополнена поддержкой технологических функций, что позволяет использовать в качестве готовых блоков управления.

Типовой набор встроенных технологических функций позволяет решать задачи скоростного счета, измерения частоты или длитель-

ности периода, ПИД-регулирования, позиционирования, перевода части дискретных входов и выходов в импульсный режим.

Все центральные процессоры S7-300 оснащены встроенным интерфейсом MPI, который используется для программирования, диагно-

стики и построения простейших сетевых структур.

В CPU 31…-2PN/DP,317 и 319 первый встроенный интерфейс имеет двойное назначение и может использоваться для подключения либо к сети MPI, либо к сети PROFIBUS DP.

Контроллер серии S7-400 :

Области применения:

S7-400 находит применение в машиностроении, автомобильной промышленности, в складском хозяйстве, в технологических уста-

новках, системах измерения и сбора данных, в текстильной промышленности, на химических производствах и т.д.

Конструктивные особенности

Программируемые контроллеры S7-400 могут включать в свой состав:

• Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от степени сложности решаемых задач в программируемом контроллере

могут использоваться различные типы центральных процессоров.

При необходимости можно использовать мультипроцессорные конфигурации, включающие до 4 центральных процессоров.

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.

• Коммуникационные процессоры (CP) для организации сетевого обмена данными через Industrial Ethernet, PROFINET, PROFIBUS или PtP интерфейс.

• Функциональные модули (FM) – интеллектуальные модули для решения задач скоростного счета, позиционирования, автоматического регулирования и других.

• Интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера.

• Блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока.

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания:

• Все модули устанавливаются в монтажные стойки и фиксируются в рабочих положениях винтами.

Объединение модулей в единую систему выполняется через внутреннюю шину монтажных стоек.

К одному базовому блоку допускается подключать до 21 стойки расширения.

• Произвольный порядок размещения модулей в монтажных стойках.

Фиксированные посадочные места должны занимать только блоки питания.

• Наличие съемных фронтальных соединителей (заказываются отдельно), позволяющих производить быструю замену модулей

без демонтажа их внешних цепей и упрощающих выполнение операций подключения внешних цепей модулей.

Механическое кодирование фронтальных соединителей исключает возможность возникновения ошибок при замене модулей.

• Применение модульных и гибких соединителей TOP Connect, существенно упрощающих выполнение монтажных работ и снижающих время их выполнения.

Центральные процессоры

Программируемые контроллеры S7-400 могут комплектоваться различными типами центральных процессоров, которые отличаются

вычислительными возможностями, объемами памяти, быстродействием, количеством встроенных интерфейсов и т.д.

При построении сложных систем управления S7-400 позволяет использовать в своем составе до 4 центральных процессоров, выпол-

няющих параллельную обработку информации.

Большинство параметров центральных процессоров может быть настроено с помощью Hardware Configuration STEP 7.

Для программирования и конфигурирования контроллеров S7-400 используется пакет STEP 7, весь спектр инструментальных средств

проектирования и программное обеспечение Runtime.

Сигнальные модули

Широкая гамма модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов позволяет максимально адаптировать S7-400 к требованиям решаемой задачи.

Коммуникационные процессоры

Коммуникационные процессоры – это интеллектуальные модули,выполняющие автономную обработку коммуникационных задач для

промышленных сетей PROFIBUS, Industrial Ethernet, PROFINET и интер-

фейса PtP.

Функциональные модули

Интеллектуальные модули ввода-вывода, оснащенные встроенным микропроцессором и способные выполнять задачи автоматического

регулирования, позиционирования, скоростного счета, управления перемещением и т.д. Целый ряд функциональных модулей способен

продолжать выполнение возложенных на них задач даже в случае остановки центрального процессора.

Интерфейсные модули

Интерфейсные модули предназначены для организации связи между базовым блоком контроллера и его стойками расширения.

Блоки питания

Для питания центрального процессора и других модулей контроллера используются блоки питания PS 405 и PS 407. PS 405 используют

для своей работы входное напряжение постоянного тока, PS 407 входное напряжение переменного тока промышленной частоты.

Возможна установка двух специальных резервированных блоков питания в корзину для дублирования питания стойки.

Монтажные стойки

Являются конструктивной основой контроллера и позволяют размещать от 4 до 18 модулей контроллера.

Контроллер серии S7-1200 :

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.

Контроллер серии S7-1500 :

Основные свойства нового контроллера:

• Высочайшая производительность для своего класса, эффективное

решение задач автоматизации среднего и высокого уровня сложности, минимальные времена реакции на внешние события.

• Модульная конструкция, максимальная адаптация аппаратуры к

требованиям решаемых задач, продуманные конструктивные решения и работа с естественным охлаждением.

• Одновременное обслуживание систем локального и распределенного ввода-вывода, простое включение в сетевые конфигурации,

встроенная поддержка защищенного обмена данными через промышленные сети Industrial Ethernet и интернет.

• Расширенная концепция защиты доступа к программе и данным.

• Поддержка широкого спектра диагностических функций и общей

концепции диагностики систем локального и распределенного

ввода-вывода.

• Свободное наращивание функциональных возможностей при модернизации системы управления.

Области применения:

Промышленный контроллер SIMATIC S7-1500 может использоваться во всех областях, где традиционно находят применение программируемые контроллеры S7-300, а также в целом ряде областей, где в настоящее время находят применение программируемые контроллеры S7-400.

Состав аппаратуры и конструктивные особенности:

Программируемые контроллеры S7-1500 позволяют использовать в своем составе:

• Модули центральных процессоров (CPU) различной производительности, стандартного или специализированного назначения.

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода

дискретных и аналоговых сигналов контроллера.

• Коммуникационные модули (CM/CP) для подключения контроллера к сетям PROFINET и PROFIBUS, а также поддержки обмена данными через непосредственные (PtP – point to point) соединения на

основе последовательных интерфейсов RS 232 и RS 422/ RS 485.

• Технологические модули (TM) для решения задач скоростного

счета, позиционирования, взвешивания и т.д.

• Блоки питания нагрузки PM 1507 для питания внешних цепей и системные блоки питания (PS 150x) для питания внутренней электроники модулей контроллера.

Программируемые контроллеры S7-1500 позволяют использовать в своем составе:

• Модули центральных процессоров (CPU) различной производительности, стандартного или специализированного назначения.

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов контроллера.

• Коммуникационные модули (CM/CP) для подключения контроллера к сетям PROFINET и PROFIBUS, а также поддержки обмена данными через непосредственные (PtP – point to point) соединения на основе последовательных интерфейсов RS 232 и RS 422/ RS 485.

• Технологические модули (TM) для решения задач скоростного счета, позиционирования, взвешивания и т.д.

• Блоки питания нагрузки PM 1507 для питания внешних цепей и системные блоки питания (PS 150x) для питания внутренней электроники модулей контроллера.

Модули контроллера делятся на четыре класса:

• Модули класса HF с поддержкой диагностических функций на уровне отдельных каналов в модулях SM и TM и расширенным набором поддерживаемых функций в модулях CM и CP.

• Модули класса ST с поддержкой диагностических функций на уровне модуля или группы каналов.

• Модули класса BA без поддержки диагностических функций.

• Модули класса HS с поддержкой функций скоростного ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания. Все модули устанавливаются на профильную шину S7-1500 и фиксируются в рабочих положениях встроенными в них винтами. В одну монтажную стойку допускается установка одного центрального процессора и до 31 модуля с интерфейсом подключения к внутренней шине контролера. Порядок размещения модулей может быть произвольным.

При необходимости в качестве стоек расширения можно использовать станции ET 200MP, подключаемые к контроллеру через интерфейс PROFINET.

Объединение модулей в единую систему выполняется с помощью U-образных шинных соединителей, устанавливаемых на тыльную часть корпуса. Эти соединители входят в комплект поставки каждого модуля.

Внешние цепи сигнальных модулей подключаются через съемные фронтальные штекеры, механическое кодирование которых исключает возможность возникновения ошибок при замене модулей.

Дополнительно для этой цели в модулях шириной 35 мм могут использоваться модульные и гибкие соединители SIMATIC TOP Connect.

Во всех технологических и сигнальных модулях шириной 35 мм используются одинаковые 40-полюсные фронтальные штекеры, которые должны заказываться отдельно. Сигнальные модули шириной

25 мм поставляются в комплекте с фронтальным штекером.

С помощью системных блоков питания PS 150x все модули контроллера могут быть разбиты на несколько потенциальных групп, каждая из которых имеет общие шины питания внутренней электроники. В одном контроллере S7-1500 может быть использовано до трех системных блоков питания.