Đề tài: Tìm hiểu về PLC Simens

Chia sẻ: Nguyễn Văn đàn | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

174
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài: Tìm hiểu về PLC Simens bao gồm những nội dung về PLC s7_200 (giới thiệu, phân loại, module chức năng của dòng s7_200,...); PLC s7_300. Đây là tài liệu hữu ích với các bạn chuyên ngành Cơ khí. Mời các bạn tham khảo tài liệu để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Tìm hiểu về PLC Simens

TÌM HIỂU VỀ PLC SIMENS I. PLC s7_200 1. Giới thiệu về s7_200 SIMATIC S7200 Micro PLC Được thiết kế nhỏ gọn nhưng các tính năng mạnh, đặc biệt phù hợp cho các hoạt động thời gian thực, tốc độ của dòng S7 200 Micro cao, có nhiều sự lựa chọn về mạng. Truyền thông, cấu hình dễ dàng từ phần mềm. SIMATIC S7200 Micro PLC có khả năng tích hợp nhiều module vào ra số, tương tự, truyền thông rất linh hoạt cho các giải pháp tầm trung,và dễ dàng mở rộng thêm modul khi phát sinh yêu cầu về nâng cấp hệ thống. SIMATIC S7200 Micro PLC thật sự là một giải pháp có hiệu quả cao và kinh tế với các hệ thống vừa và nhỏ. Với chức năng và sự linh hoạt của mình, dòng PLC S7200 được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực chế tạo máy như: Máy rang cà phê, đóng ắp chai, hệ thống báo cháy, trạm trộn bê tông 2. Các loại CPU s7_200 Có hai series: 21x (loại cũ không còn sản xuất nữa) và 22x (loại mới). Về mặt tính năng thì loại mới có ưu điểm hơn nhiều. Bao gồm các loại CPU sau: 221, 222, 224, 224XP, 226, 226XM trong đó CPU 224XP có hỗ trợ analog 2I/1O onboard và 2 port truyền thông. các loại CPU s7200 so sánh thông số và đặc điểm kỹ thuật của siries 22x
thông tin về mã số và các thông số về điện áp nguồn và I/O các thông số về công suất và dòng I/O
a) S7 200 Micro PLC dòng CPU 221/222  Kích thước : 90x80x62  Bộ nhớ chương trình: 4096 Byte  Bộ nhớ dữ liệu:2048 Byte  Thời gian lưu dữ liệu 50 giờ  Ngõ vào số :6/8  Ngõ ra số :4/6  Module mở rộng :0/2  Bộ đếm tốc độ cao :  √ 1Pha 4 : 30KHZ  √ 2 Pha 1: 20KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ  Truyền thông : 1xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh b) S7 200 Micro PLC dòng CPU 224  Kích thước : 120.5 x 80 x 62  Bộ nhớ chương trình: 8192 bytes  Bộ nhớ dữ liệu: 8192 bytes  Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ  Ngõ vào ra số :14 In/10 Out  Ngõ vào ra tương tự: 2 In/1 Out  Module mở rộng :7  Bộ đếm tốc độ cao :  √ 1Pha 6 : 30KHZ
 √ 2 Pha 4: 20KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ  Truyền thông : 1xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh c) S7 200 Micro PLC dòng CPU 224XP  Kích thước : 140 x 80 x 62  Bộ nhớ chương trình: 12288 bytes  Bộ nhớ dữ liệu: 10240 bytes  Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ  Ngõ vào ra số :14 In/10 Out  Ngõ vào ra tương tự: 2 In/1 Out  Module mở rộng :7  Bộ đếm tốc độ cao :  √ 1Pha 4 x 30KHZ , 2x 200KHZ  √ 2 Pha 3 x 20KHZ, 1 x 100KHZ  Xuất xung tốc độ cao: 2 x 100KHZ  Truyền thông : 2xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh d) S7 200 Micro PLC dòng CPU 226  Kích thước : 190 x 80 x 62  Bộ nhớ chương trình: 16384 bytes  Bộ nhớ dữ liệu: 10240 bytes  Thời gian lưu dữ liệu 100 giờ  Ngõ vào ra số :24 In/16 Out  Ngõ vào ra tương tự: 0  Module mở rộng :7  Bộ đếm tốc độ cao :  √ 1Pha 6 x 30KHZ  √ 2 Pha 4 x 20KHZ
 Xuất xung tốc độ cao: 2 x 20KHZ  Truyền thông : 2xRS485  Số lượng I/O tối đa : 128 in, 128 out  Tốc độ thực thi lệnh : 0.22 micro giây/lệnh 3. Các module chức năng của dòng s7_200 3.1 Module điều khiển vị trí EM 235  Dùng cho các chức năng điều khiển vị trí 1 trục, điều khiển vị trí cho các động cơ bước và servo bằng các ngõ ra xuất xung  5 Ngõ vào số cho các tín hiệu xử lý  4 Ngõ ra xung 200Khz điều khiển vòng hở servo, và động cơ bước.  Cấu hình từ Step 7 Micro Win 3.2 Module đo khối lượng SIWARES MS  Module nhỏ gọn linh hoạt cho các ứng dụng cân loadcell   Độ phân giải cao (16Bit) tương đương 6500 mức tín hiệu cho sai số 0.05%  Phạm vi giá trị : 2mV/V hoặc 4mV/V  Trọng lượng hiệu chuẩn: [2000>20000]  Khối lượng do: 2000g>20000g  Tùy chọn đơn vị đo : Kg hoặc g 3.3 Module đọc nhiệt độ thermoresistor EM231  ó 2 loại 2 ngõ vào và 4 ngõ vào  Độ phân giải 15 bit + bit dấu
 Điện cáp cung cấp 24VDC28.8VDC  Hổ trợ cảm biến điện trở nhiệt loại Pt, Cu, Ni.  Khoảng cách với cảm biến tối đa 100m  Định dạng dữ liệu : 0 27648  Chức năng quy đổi 0C/oF 3.4 Module đọc nhiệt độ thermocouple EM231  Có các loại 4 hoặc 8 đầu vào tương tự  Độ phân giải 15 bit + bit dấu  Điện cáp cung cấp 24VDC28.8VDC  Hổ trợ cho các Thermocouple loại J, K, T, E, R, S và N, tầm đo +/ 80mv  Chức năng phát hiện đứt dây  Khoảng cách với cảm biến tối đa 100m  Chức năng quy đổi oC/oF 4. Module truyền thông S7 200 Micro cung cấp các giao tiếp mạng qua chuẩn RS485 Hổ trợ lên đến 126 thiết bị trong 1 mạng PPI và có thể lên đến 32 thiết bị với chuẩn USS S7 200 Micro PLC hổ trợ truy cập qua dây dẫn trực tiếp, mạng vô tuyến GPRS, Etherne 4.1 ASinterface Master CP2432 Qua giao tiếp ASi có thể mở rộng lên 124 ngõ vào, 124 ngõ ra trên 1 module CP2432 Điện áp cung cấp : 5V Thời gian chu kỳ quét : √ 5 ms > 31 slave
√ 10ms > 62 slave Hổ trợ module analog Cho phép giao tiếp lên đến 62 Slave Mỗi S7200 có thể hoạt động với 2 module CP2432 4.2 Module Profibus DP Slave EM277 Có chức năng giúp S7200 tham gia vào mạng Profibus ở cấp bật slave Tốc độ truyền: √ 9.6/45.45/93.57/187.5/500Kbit/s √ 1/1.5/3/6/12Mbit/s Số trạm tối đa trong 1 phân đoạn mạng: 32 Số trạm slave tối đa trong 1 mạng : 99 EM277 Chiều dài cap : 100m12000m Giao thức truyền : Profibus DP slave / MPI master Số lượng kết nôi MPI 6 4.3 Module giao tiếp Ethernet CP 2431IT Module CP2431 là 1 giải phải cho phép S7 200 giao tiếp với mạng ethernet với các CPU S7 300/400 webserver… Chuẩn đoán lỗi qua giao thức mail Kiểm soát mạng đến đơn vị cơ bản nhất Truyền thông Ethernet thông qua giao thức FTP, Email, HTTP Tối đa 2 module có thể kết nối với S7200 CPU 222 và lên tới 7 module với CPU 224 hoặc 226 4.4 GSM/GPRS Module SINAUL MD7203
Chức năng truyền thông qua mạng vô tuyến, giám sát, chuẩn đoán hệ thống từ xa với chi phí thấp. Lắp đặt và cấu hình đơn giản, nhanh. Nguồn cung cấp : 12VDC30VDC Tốc độ truyền RS232 : 300bit/s, 57600bit/s Tốc độ truyền GPRS : 13.4kbit/s đén 27kbit/s 5. Module tín hiệu Siemens cung cấp cho người sử dụng một hệ thống module tín hiệu số và tương tự với số lượng ngõ ra vào/module là khác nhau, đơn giản hóa quá trình xây dựng hệ thống và mang tính kinh tế cao. Các module số mở rộng có nhiều loại từ 4/4 đến 32/32 ngõ vào/ra Module tương tự có các loại từ 4/0, 8/0, 0/4, đến 4/1 ngõ vào/ra và cũng có các module chuyển đổi tải từ 5A DC hoặc chuyển tiếp 10A 5.1 Module ngõ vào số EM 221 Mở rộng số lượng ngõ vào số cho PLC S7 200 từ đời CPU 22x. Nguồn cung cấp : √ 24 VDC √ 120/230 VAC (Đối với loại ngõ vào cách ly quang) Số lượng ngõ vào số: 8, 16
5.2 Module ngõ ra số EM 222 Mở rộng số lượng ngõ ra số cho PLC S7 200 từ đời CPU 22x. Nguồn cung cấp : √ 24 VDC √ 120/230 VAC (Đối với loại cách ly quang) Số lượng ngõ ra số: √ 4 ngõ ra số , 424V DC; 5 A √ 8 ngõ ra số 24VDC √ 8 ngõ ra số 120/230VAC, 0.5 A √ 4 ngõ ra số relay 10A 530V hoặc 5240V √ 8 ngõ ra số relay 2A √ 8 ngõ ra số 120/230VAC, 0.5A 5.3 Module ngõ vào, ngõ ra tương tự EM231, EM232, EM235 Module ngõ vào tương tự EM231 có các loại sau √ 4 ngõ vào tương tự 010VCD hoặc 020mA √ 8 ngõ vào tương tự 010VCD hoặc 020mA Module ngõ ra tương tự EM232có các loại sau √ 2 ngõ ra tương tự +/10VCD 12 bit
√ 4 ngõ ra tương tự +/10VCD hoặc 020mA, 12 bit Module ngõ vào/ra tương tự EM235 √ 4 ngõ vào tương tự +/10VCD, 1 ngõ ra tương tự +/10V 12 Bit 5.4 Module vào/ra số EM 223 Mở rộng số lượng ngõ vào/ra số cho PLC S7 200 từ đời CPU 22x. Nguồn cung cấp : √ 24 VDC √ 120/230 VAC (Đối với loại cách ly quang) Số lượng ngõ ra số: √ 4 ngõ vào 24VDC / 4 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √ 8 ngõ vào 24VDC / 8 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √ 16 ngõ vào 24VDC / 16 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √ 32 ngõ vào 24VDC / 32 ngõ ra số 24VDC, 0.75A √ 4 ngõ vào 24VDC / 4 ngõ ra số relay √ 8 ngõ vào 24VDC / 8 ngõ ra số relay, 2A √ 16 ngõ vào 24VDC / 16 ngõ ra số relay, 2A √ 32 ngõ vào 24VDC / 32 ngõ ra số relay, 2A II. PLC s7_300 A. Giới thiệu về s7_300 Là 1 dòng PLC mạnh của Siemens, S7300 phù hợp chó các ứng dụng lớn và vừa với các yêu cầu cao về các chức năng đặc biệt như truyền thông mạng công nghiệp, chức năng công nghệ, và các chức năng an toàn yêu cầu độ tin cậy cao
ưu điểm : +Tốc độ xử lý nhanh +Cấu hình các tín hiệu I/O đơn giản +Có nhiều loại module mở rộng cho CPU và cả cho các trạm remote I/O + Cổng truyền thông Ethernet được tích hợp trên CPU, hổ trợ cấu hình mạng và truyền dữ liệu đơn giản. +Kích thước CPU và Module nhỏ giúp cho việc thiết kế tủ điện nhỏ hơn. +Có các loại CPU hiệu suất cao tích hợp cổng profinet, tích hợp các chức năng công nghệ, và chức năng an toàn (failsafe) cho các ứng dụng cao. +Bao gồm 7 loại CPU tiêu chuẩn, 7 loại CPU tích hợp I/O, 5 loại CPU failsafe cho chức năng an toàn, 3 loại CPU công nghệ ứng dụng: +Sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau đặc biệt trong ngành công nghiệp tự động ví dụ như ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát, công nghiệp đóng gói, công nghiệp nhựa, thép,…. +Do yêu cầu phức tạp và mở rộng của hệ thống nên S7300 có 1 giải pháp lý tưởng từ các trạm trung tâm đến cấu hình các trạm con tại khu vực hoạt động. + Ngoài ra, đối với các môi trường hoạt động đặc biệt như nhiệt độ, độ ẩm cao, hay nông độ hóa chất cao thì S7300 có dòng sản phẩm SIPLUS cho các môi trường đặc biệt. +Các ngành công nghiệp tiêu biểu: công nghiệp oto, công nghiệp kỹ thuật cơ khí, máy móc trong xây dựng, các nhà chế tạo máy, ngành nhựa, Đóng gói, thực phẩm và nước giải khát, công nghiệp xử lý,… B. CPU s7_300 Chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485)… và có thể có vài cổng vào/ra số onboard.
PLC S7300 có nhiều loại CPU khác nhau, được đặt tên theo bộ vi xử lý có trong CPU như CPU312, CPU314, CPU315, CPU316, CPU318… Với các CPU có hai cổng truyền thông, cổng thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán có kèm theo những phần mềm tiện dụng được cài đặt sẵn trong hệ điều hành. Các loại CPU này được phân biệt với các CPU khác bằng tên gọi thêm cụm từ DP. Ví dụ Module CPU 314C2DP… Các CPU khác nhau thì các thành phần trên không giống nhau, cụ thể các thành phần trong từng module như hình dưới: Một số đặc tính kỹ thuật của một số CPU S7300
 S7 300, CPU312 Phù hợp cho các ứng dụng nhỏ Bộ nhớ làm việc: 32KB Tốc độ xử lý: 0.1us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI  S7 300, CPU314 Phù hợp cho các ứng dụng trung bình với tốc độ xử lý cao. Bộ nhớ làm việc: 128KB Tốc độ xử lý: 0.06us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI  S7 300, CPU3152DP Phù hợp cho các ứng dụng từ trung bình đến lớn. yêu cầu bộ nhớ chương trình lớn. Tích hợp cổng giao tiếp Profibus DP. Phù hợp cho hệ thống cấu hình các I/O phân tán. Bộ nhớ làm việc: 256KB Tốc độ xử lý: 0.05us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 2048 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP  S7 300, CPU3152PN/DP
Có bộ nhớ chương trình vừa. tích hợp cổng Profinet (2 cổng RJ45). Cấu hình các I/O phân tán qua mạng profinet. Bộ nhớ làm việc: 384KB Tốc độ xử lý: 0.05us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 2048byte Truyền thông: MPI, Profibus DP, Profinet  S7 300, CPU3172DP Có bộ nhớ làm việc lớn, phù hợp cho hệ thống lớn được chia ra làm nhiều khu vực. Thích hợp làm CPU điều khiển trung tâm với các I/O phân tán. Tích hợp giao tiếp profibus. Bộ nhớ làm việc: 1MB Tốc độ xử lý: 0.025us Timer/counter: 512/512 Vùng nhớ: 4096 byte Truyền thông: MPI, Profibus D  S7 300, CPU3172PN/DP Có bộ nhớ làm việc lớn, phù hợp cho hệ thống lớn được chia ra làm nhiều khu vực. Thích hợp làm CPU điều khiển trung tâm với các I/O phân tán. Tích hợp giao tiếp profibus DP, và profinet Bộ nhớ làm việc: 1MB Tốc độ xử lý: 0.025us Timer/counter: 512/512 Vùng nhớ: 4096 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP, Profinet  S7 300, CPU3193PN/DP Phù hợp cho ứng dụng có yêu cầu tố độ cao, bộ nhớ làm việc lớn, phù hợp cho hệ thống lớn được chia ra làm nhiều khu vực. Thích hợp làm CPU điều khiển trung tâm với các I/O phân tán. Tích hợp giao tiếp profibus, profinet Bộ nhớ làm việc: 2MB Tốc độ xử lý: 0.004us Timer/counter: 2048/2048 Vùng nhớ: 8192 byte
Truyền thông: MPI, Profibus DP, Profinet.  S7 300, CPU312C Tích hợp các chức năng: Đếm, Đo tần số (10Khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5 Khz) 10 ngõ vào số/6 ngõ ra số Bộ nhớ làm việc: 64kB Tốc độ xử lý: 0.1us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI  S7 300, CPU313C Tích hợp các chức năng: Đếm, đo tần số (30Khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5Khz) Điều khiển vòng kín 24 ngõ vào số/ 16 ngõ ra số 4 ngõ vào/ 2 ngõ ra tương tự Bộ nhớ làm việc: 128kB Tốc độ xử lý: 0.07us Timer/counter: 256/256
Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI.  S7 300, CPU313C2PtP Tích hợp các chức năng: Đếm/ Đo tần số (30Khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5 Khz) Điều khiển vòng kín 16 ngõ vào số/ 16 ngõ ra số Bộ nhớ làm việc: 128kB Tốc độ xử lý: 0.07us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI, Point to point  S7 300, CPU313C2DP Tích hợp các chức năng: Đếm/ Đo tần số (30Khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5 Khz) Điều khiển vòng kín 16 ngõ vào số/ 16 ngõ ra số Bộ nhớ làm việc: 128kB Tốc độ xử lý: 0.07us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP  S7 300, CPU314C2PtP Tích hợp các chức năng: Đếm/ Đo tần số (60khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5 Khz) Điều khiển vòng kín
Điều khiển vị trí 24 ngõ vào số/ 16 ngõ ra số 4 ngõ vào/ 2 ngõ ra tương tự Bộ nhớ làm việc: 192kB Tốc độ xử lý: 0.06us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI, Point to point  S7 300, CPU314C2DP Tích hợp các chức năng: Đếm/ Đo tần số (60Khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5 Khz) Điều khiển vòng kín Điều khiển vị trí 24 ngõ vào số/ 16 ngõ ra số 4 ngõ vào/ 2 ngõ ra tương tự Bộ nhớ làm việc: 192kB Tốc độ xử lý: 0.06us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP  S7 300, CPU314C2PN/DP Tích hợp các chức năng: Đếm/ Phát hiện tần số (60Khz) Điều khiển độ rộng xung Xuất xung (2.5 Khz) Điều khiển vòng kín Điều khiển vị trí 24 ngõ vào số/ 16 ngõ ra số 4 ngõ vào/ 2 ngõ ra tương tự Bộ nhớ làm việc: 192kB
Tốc độ xử lý: 0.06us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 256 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP, Profinet  S7 300, CPU315T2DP Với 32 khối chức năng với bộ nhớ làm việc trung bình. Giao tiếp profibus. Bộ nhớ làm việc: 256KB Tốc độ xử lý: 0.1us Timer/counter: 256/256 Vùng nhớ: 4096 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP.  S7 300, CPU317T2DP Với 64 khối chức năng với bộ nhớ làm việc lớn. Sử dụng cho các ứng dụng với nhiều phân đoạn. Giao tiếp profibus. Bộ nhớ làm việc: 1MB Tốc độ xử lý: 0.05us Timer/counter: 512/512 Vùng nhớ: 4096 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP  S7 300, CPU317FT2DP CPU có khả năng điều khiển vị trí, và chức năng an toàn cơ bản. Có các thư việc hổ trợ cho chức năng an toàn như cảnh báo mở cửa, nút dừng khẩn cấp, … thực hiện chức năng an toàn trực tiếp liên quan đến biến tần. Chức năng công nghệ hổ trợ 64 khối chức năng với bộ nhớ làm việc lớn. Phù hợp với các hệ thống đặc biệt, có số lượng I/O lớn, hệ I/O phân tán.
Bộ nhớ làm việc: 1.5MB Tốc độ xử lý: 0.05us Timer/counter: 512/512 Vùng nhớ: 4096 byte Truyền thông: MPI, Profibus DP C. Module s7_300  Các module mở rộng của PLC S7300 chia làm 5 loại: Power Supply (PS): module nguồn nuôi, có 3 loại là 2A, 5A và 10A. Signal Module (SM): module tín hiệu vào ra số, tương tự. Interface Module (IM): module ghép nối, ghép nối các thành phần mở rộng lại với nhau. Một CPU có thể làm việc trực tiếp nhiều nhất 4 rack, mỗi rack tối đa 8 Module mở rộng và các rack được nối với nhau bằng Module IM. Function Module (FM): module chức năng điều khiển riêng. Ví dụ module điều khiển động cơ bước, module điều khiển PID Communication Processor (CP): Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các bộ PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính
 Module tín hiệu Dễ lắp đặt (với kiểu vặn ốc hay cài) Sử dụng bộ nối dây nên dễ dàng thay module. Độ tích hợp cao. Với module số có 864 kênh, và 28 kênh cho module analog, Cấu hình module đơn giản qua Step7 và được lưu trong CPU. Có các module cho môi trường khắc nghiệp 25C đến 70C Các chức năng chuẩn đoán lỗi và cảnh báo đứt dây được tích hợp. Báo hiệu trạng thái kênh thông qua các đèn led.  S7 300, Sm321, module ngõ vào số Module 24Vdc, số kênh 16/32/64 Module 24125Vdc, số kênh 16 Module 24/48Vdc/ac, số kênh 16 Module 120/240Vac, số kênh 8/16/32  S7 300, Sm322, module ngõ ra số Module 24Vdc, 0.5A, số kênh 8/16/32/64