Í heimi sjálfvirkninnar í dag, er Siemens S7-1200 PLC áberandi sem áreiðanlegt og auðvelt-í-verkfæri fyrir lítil og meðalstór verkefni. Hvort sem þú ert að læra um sjálfvirkni í iðnaði eða leita að hagnýtri PLC lausn, þá býður Siemens S7-1200 PLC upp á hið fullkomna jafnvægi krafts og einfaldleika. Þessi handbók mun sundurliða hvað Siemens S7-1200 PLC er, hvernig það virkar, lykilhluti þess og hvers vegna það er besti kosturinn í sjálfvirkni.
Hvað er Siemens S7-1200 PLC?
Skilgreining og hönnunartilgangur
Siemens S7-1200 PLC er fyrirferðarlítill forritanlegur rökrænn stjórnandi (PLC) þróaður af Siemens, leiðandi vörumerki í iðnaðartækni með yfir 170 ára verkfræðireynslu. Þessi PLC er hannaður fyrir lítil til miðlungs-sjálfvirkniverkefni (venjulega 10-100 I/O punktar), og hjálpar til við að stjórna vélum, ferlum og kerfum með því að keyra fyrirfram-forrit sem eru geymd í minni þess. Ólíkt stærri, flóknari PLC (eins og Siemens S7-1500), vegur Siemens S7-1200 PLC aðeins 0,5-1,2 kg (fer eftir gerð), er hagkvæmur (byrjar á um $ 200 fyrir grunn CPU módel), og tilvalin fyrir notendur sem þurfa sveigjanlega lausn án auka magns. Það er smíðað til að takast á við verkefni eins og að kveikja/slökkva á búnaði, fylgjast með skynjurum og samræma einfaldar framleiðslulínur sem gerir það að uppáhaldi fyrir byrjendur og fagmenn.
Helstu vélbúnaðaríhlutir Siemens S7-1200 PLC
Til að skilja hvernig Siemens S7-1200 PLC virkar skulum við skoða helstu vélbúnaðarhluta þess. Hver íhlutur gegnir mikilvægu hlutverki við að gera PLC virka vel:
Miðvinnslueining (CPU)
Örgjörvinn er „heilinn“ í Siemens S7-1200 PLC. Það keyrir forritið sem þú býrð til og vinnur úr gögnum frá skynjurum eða öðrum tækjum á allt að 100 nanósekúndum hraða í hverri kennslu. Vinsælar gerðir örgjörva eru 1214C (með 150 KB forritaminni og 1 MB gagnaminni) og 1215C (með 300 KB forritaminni og 2 MB gagnaminni), sem eru mismunandi að minni og inntaks/úttaks (I/O) getu (1214C hefur 14 stafræna inntak/10 útganga; 1215C hefur 2 hliðræn inntak og 104 stafræn úttak). Örgjörvinn inniheldur einnig innbyggða-rauntímaklukku- fyrir tímastimplunarviðburði og rafhlöðuruft til að koma í veg fyrir gagnatap ef rafmagn fer af.
Merkjaeiningar (SM)
Merkjaeiningar auka getu Siemens S7-1200 PLC til að tengjast utanaðkomandi tækjum. Algengar gerðir eru SM 1221 (stafræn inntakseining, allt að 16 inntak), SM 1222 (stafræn úttakseining, allt að 16 úttak) og SM 1231 (hliðræn inntakseining, allt að 4 inntak fyrir spennu/straummerki). Stafræn SM-tæki höndla kveikt/slökkt merki (eins og hnappar eða ljós), á meðan hliðræn SM-tæki vinna með stöðugum gögnum (eins og hitastig frá -200 gráður til 1800 gráður eða þrýstingur frá 0 til 10 bör). Með því að bæta við SMs geturðu sérsniðið PLC að þörfum verkefnisins þíns - hvort sem þú þarft fleiri inntak fyrir skynjara eða fleiri úttak fyrir mótora.
Samskiptaeiningar (CM)
Samskiptaeiningar gera Siemens S7-1200 PLC kleift að tala við önnur tæki eða kerfi. Algengar gerðir eru CM 1241 (RS485/RS232 eining fyrir Modbus) og CM 1243-1 (Profinet eining fyrir iðnaðar Ethernet). Þeir styðja samskiptareglur eins og Ethernet/IP, Modbus RTU eða Profinet, svo PLC getur tengst tölvum, HMIs (manna-vél tengi) eða jafnvel öðrum PLCs. Þetta er lykilatriði fyrir verkefni þar sem þú þarft að fylgjast með eða stjórna kerfinu úr fjarlægð (td verksmiðjustjóri sem athugar framleiðslugögn úr skrifstofutölvu).
Aflgjafaeiningar
Áreiðanlegur aflgjafi er nauðsynlegur fyrir Siemens S7-1200 PLC. Siemens býður upp á gerðir eins og PS 1207 (24 V DC, 2,5 A eða 5 A úttak) sem umbreytir AC afl (120/230 V AC, 50/60 Hz) í DC afl sem PLC getur notað. Aflgjafinn inniheldur yfirálagsvörn (slokknar tímabundið ef straumur er of mikill) og skammhlaupsvörn til að koma í veg fyrir skemmdir á PLC. Að velja rétt rafafl (td 60 W fyrir grunnuppsetningu með örgjörva og 2 SM-tölvum) tryggir stöðuga afköst jafnvel í annasömu iðnaðarumhverfi.
Kjarnaaðgerðir Siemens S7-1200 PLC
Hvað gerir Siemens S7-1200 PLC svona gagnlegan? Kjarnaaðgerðir þess ná yfir flestar smásjálfvirkniþarfir:
Rökfræðileg stjórn
Siemens S7-1200 PLC skarar fram úr í rökrænni stýringu, sem þýðir að hann fylgir „ef-þá“ reglum með því að nota fyrirfram forrituð rökgátt (AND, OR, NOT). Til dæmis, ef ljósauganemi skynjar vöru á færibandi (inntaksmerki) OG nálægðarskynjari staðfestir að beltið sé tómt (annað inntak), getur PLC sagt mótor að byrja að hreyfast (úttaksmerki). Þessi aðgerð er undirstaða flestra sjálfvirkniverkefna, allt frá einfaldri vélstýringu (td borvél sem byrjar aðeins þegar öryggishlíf er lokuð) til samhæfingar færibands.
Hreyfingarstýring
Með valfrjálsum hreyfistýringareiningum (eins og TM 1231-2 hreyfistýringareiningunni), getur Siemens S7-1200 PLC stjórnað allt að 4 servó- eða skrefmótorum fyrir nákvæmar hreyfingar (staðsetningarnákvæmni allt að ±0,01 mm). Þetta er fullkomið fyrir verkefni eins og vélfæravopn sem setja hluta í kassa, pökkunarvélar sem innsigla poka á föstum hraða eða CNC verkfæri sem skera efni í sérstakar stærðir. PLC styður einnig „rafræna gírskiptingu“ (samstillir tvo mótora, td færiband og skurðarblað) til að tryggja að hreyfingar séu sléttar og nákvæmar sem sparar tíma og dregur úr villum í framleiðslu.
Gagnavinnsla og eftirlit
Siemens S7-1200 PLC safnar og vinnur úr gögnum frá skynjurum og tækjum í rauntíma (allt að 1000 gagnapunktar á sekúndu). Þú getur geymt þessi gögn á staðnum (með því að nota innbyggt-minni örgjörvans) eða á ytra SD-korti (allt að 32 GB) til að afrita-langtíma. Notaðu þessi gögn til að fylgjast með frammistöðu kerfisins (td hversu margar vörur vél framleiðir á klukkustund), fylgjast með framleiðslutölum (td heildarboxum pakkað á dag) eða greina vandamál (eins og hitaskynjari sem hættir að senda gögn). Margir notendur para PLC við TIA Portal (forritunarhugbúnað Siemens) til að skoða gögn á tölvu eða HMI-til dæmis, mælaborði sem sýnir rauntíma færibandshraða og villuviðvaranir.
Netsamskipti
Eins og fyrr segir leyfa samskiptaeiningar Siemens S7-1200 PLC það að tengjast netkerfum. Það styður Profinet (algeng iðnaðar Ethernet samskiptareglur) fyrir hraðan gagnaflutning (allt að 100 Mbps) og hægt er að samþætta það inn í stærri kerfi eins og SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) hugbúnað Siemens. Þetta þýðir að þú getur stjórnað mörgum PLC frá einum miðlægum stað (td 5 Siemens S7-1200 PLC sem stjórna mismunandi vélum í verksmiðju), deilt gögnum á milli kerfa (td sent framleiðslugögn til ERP hugbúnaðar fyrirtækis), eða jafnvel fengið aðgang að PLCnum í gegnum netið (með því að nota Industrial Edge vettvang Siemens). Það er frábær eiginleiki fyrir fyrirtæki sem þurfa að stjórna mörgum vélum eða aðstöðu.
Siemens S7-1200 PLC forrit í mismunandi atvinnugreinum
Fjölhæfni Siemens S7-1200 PLC gerir hann vinsælan í mörgum atvinnugreinum. Hér eru nokkrar algengar notkunaraðferðir með sérstökum dæmum:
Framleiðsla og framleiðsla
Í verksmiðjum stjórnar Siemens S7-1200 PLC færibandum, pökkunarvélum og efnismeðferðarkerfum. Til dæmis, í PCB (prentuðu hringrásarborði) færibandslínu rafeindaverksmiðjunnar stjórnar PLC tímasetningu lóðmálmablöndunar (kveikir á límskammtaranum í 2 sekúndur á hverja PCB) og athugar hvort íhlutir séu rétt settir (með því að nota sjónskynjara). Í matvælavinnslu stýrir það hraða færibandsins (hægir á sér ef skynjari finnur fasta) og fylgist með hitastigi (kveikir á viðvörun ef ofn fer yfir 200 gráður). Þetta hjálpar til við að bæta skilvirkni (dregur úr niður í miðbæ um 15-20% að meðaltali) og tryggir stöðug vörugæði.
Orka og veitur
Siemens S7-1200 PLC er notað í sólarorkuverum, vindorkuverum og vatnsmeðferðarstöðvum. Í lítilli sólarorkuveri (10-50 kW) fylgist hún með framleiðni hvers sólarplötu (rakningarspennu og straumur) og stillir horn sólarorkutækja þannig að það snúi að sólinni. Í vatnshreinsistöð stjórnar það dælum (kveikir á þeim þegar vatnsmagn í tanki hækkar yfir 80%) og lokum (opnar niðurfall ef klórmagn er of hátt). Það sendir gögn til miðlægra stjórnunarkerfa (td hversu mikla orku sólarverið framleiðir á dag) til að hjálpa veitum að starfa áreiðanlegri og draga úr sóun (td minnka orkunotkun vatnsdælu um 10%).
Sjálfvirkni bygginga
Í skrifstofubyggingum eða verslunarmiðstöðvum stjórnar Siemens S7-1200 PLC hita-, loftræstingar- og loftræstikerfi (HVAC) auk snjalllýsinga. Til dæmis, í skrifstofubyggingu, stillir það loftræstingarstillingar út frá notkun (notar hreyfiskynjara til að slökkva á upphitun í tómum herbergjum) og útihita (lækkar AC ef útihiti fer niður fyrir 25 gráður). Fyrir lýsingu deyfir hann ljós í anddyri byggt á notkun ljósnema og slekkur á gangljósum eftir 10 mínútur án hreyfingar. Þetta sparar peninga (lækkar orkureikning byggingar um 20-25%) og dregur úr umhverfisáhrifum.
Samgöngur
Í flutningaiðnaðinum er Siemens S7-1200 PLC notað í litlum-kerfum eins og bílastæðahúsum (stýra hliðum og greiðsluvélum) eða farangursmeðferð flugvalla (samræma færibönd). Í bílastæðahúsi skynjar það hvort pláss sé upptekið (með því að nota úthljóðsskynjara) og uppfærir „laus pláss“ skjáinn við innganginn. Það stjórnar einnig inngangshliðinu-og opnar það aðeins eftir að notandi hefur greitt í gegnum vélina. Á litlu farangurssvæði flugvallar samræmir það 2-3 færibönd til að flytja farangur frá innritun í farmrými flugvélarinnar og tryggir að töskur festist ekki. Fyrirferðarlítil stærð og áreiðanleiki gerir hann tilvalinn fyrir þessi forrit (hann starfar stöðugt í allt að 50.000 klukkustundir án viðhalds).
Hvernig á að setja upp Siemens S7-1200 PLC: Skref-fyrir-skref
Uppsetning Siemens S7-1200 PLC er einföld, jafnvel fyrir byrjendur. Hér er einföld skref-fyrir-skref leiðbeiningar með viðbótarupplýsingum:
Undirbúa vélbúnað og hugbúnað
Fyrst skaltu safna saman Siemens S7-1200 PLC íhlutunum þínum (CPU, SM, aflgjafa) og staðfesta samhæfni (td SM 1221 virkar með öllum 1200-örgjörvum). Settu upp TIA Portal-Siemens býður upp á ókeypis "TIA Portal V18" útgáfu (samhæft við Windows 10 og 11) sem styður nýjustu S7-1200 gerðirnar. Þú þarft líka USB Type-C snúru (flestir nýir örgjörvar nota Type-C; eldri gerðir nota USB Type-B) til að tengja PLC við tölvuna þína, og skrúfjárn (fyrir raflögn).
Setja upp og víra íhluti
Settu Siemens S7-1200 PLC og einingar í stjórnskáp (með því að nota DIN teina, sem eru staðalbúnaður fyrir iðnaðarbúnað). Tengdu aflgjafann við PLC: Tengdu AC inntakið (L og N tengi) við 120/230 V AC innstungu, tengdu síðan DC úttakið (24 V+ og 0 V tengi) við aflinntak PLC. Næst skaltu tengja skynjara (td ljósaugaskynjara við stafræna inntakstengi 0) og mótora (td lítinn 24 V DC mótor við stafræna úttakstengi 0) við I/O tengina. Fylgdu raflögninni í handbók PLC (fáanlegt ókeypis á heimasíðu Siemens) til að forðast mistök - til dæmis, ekki tengja AC rafmagn beint við I/O tengi (þetta mun skemma PLC).
Forrit með TIA Portal
Opnaðu TIA Portal og búðu til nýtt verkefni. Veldu Siemens S7-1200 PLC gerð (td 1214C DC/DC/DC) af tækjalistanum. Skrifaðu forritið þitt með stigarökfræði (auðveldast fyrir byrjendur): fyrir einfalt „kveikt/slökkt á mótor“ forriti skaltu bæta við venjulega opnum snertingu (tengdur inntak 0, ljósaugaskynjara) og spólu (tengdur útgangi 0, mótornum). Prófaðu forritið með því að nota „Simulation“ ham TIA Portal - þetta gerir þér kleift að líkja eftir inntaksmerkjum (td smelltu á tengiliðinn til að líkja eftir skynjaranum sem greinir vöru) og athugaðu hvort úttakið kviknar á. Þegar uppgerðin virkar skaltu hlaða niður forritinu á PLC í gegnum USB: stilltu PLC á „STOP“ ham (notaðu líkamlega rofann á CPU), smelltu á „Download“ í TIA Portal og bíddu eftir að flutningnum lýkur (tekur 10-30 sekúndur).
Prófaðu og kemba
Snúðu Siemens S7-1200 PLC í „RUN“ stillingu - RUN ljósið (grænt) mun kvikna. Prófaðu kerfið: settu vöru fyrir framan ljósauganemann (inntak 0) og athugaðu hvort mótorinn (útgangur 0) fer í gang. Ef það virkar ekki, notaðu „Online Monitoring“ tól TIA Portal til að sjá stöðu inntaks/úttaks í beinni (td ef inntak 0 sýnir „1,“ er skynjarinn að virka; ef úttak 0 sýnir „0“ gæti verið villa í forritinu). Algengar lagfæringar fela í sér að athuga raflögn (lausar skautar eru oft vandamál) eða stilla forritið (td bæta við "stöðvun" hnapp til að endurstilla mótorinn). Þegar allt gengur vel í 10-15 mínútur er PLC þinn tilbúinn til notkunar!
Siemens S7-1200 PLC vs aðrar PLC gerðir
Hvernig er Siemens S7-1200 PLC samanborið við aðrar vinsælar PLC? Við skulum skoða tvo algenga samanburð með auknum upplýsingum:
Samanburður við Siemens S7-1500 PLC
Siemens S7-1500 PLC er stærri, öflugri PLC hannaður fyrir stór iðnaðarverkefni (100-1000 I/O punktar). Þó að S7-1200 hafi hámarks I/O getu upp á 128 punkta, getur S7-1500 séð um allt að 1024 punkta. S7-1500 hefur einnig hraðari vinnsluhraða (allt að 50 nanósekúndur í hverri kennslu) og styður fullkomnari aðgerðir (td óþarfa örgjörva fyrir mikilvæg kerfi eins og orkuver). S7-1200 er ódýrari (einfaldur örgjörvi: $200-$400 á móti S7-1500: $800-$1500) og auðveldari í notkun (einfaldari raflögn og forritun), sem gerir hann betri fyrir byrjendur eða lítil fyrirtæki (td ofnstýringarkerfi bakarísins).
Samanburður við Mitsubishi FX Series PLC
Mitsubishi FX Series (td FX3U) er annar fyrirferðarlítill PLC fyrir lítil verkefni. Siemens S7-1200 PLC hefur betri samskiptamöguleika: hann styður Profinet og Ethernet/IP, en FX3U styður aðeins Modbus (ekkert iðnaðar Ethernet). S7-1200 er einnig með fullkomnari hreyfistýringu (allt að 4 ásum á móti 2 ásum FX3U) og stærra minni (1 MB gagnaminni á móti 64 KB FX3U). Það virkar óaðfinnanlega með TIA Portal Siemens, sem mörgum notendum finnst -notendavænni en GX Works3 hugbúnaður Mitsubishi (TIA Portal er með drag-og-sleppa verkfæri; GX Works3 krefst handvirkrar kóðun). Hins vegar er FX Series oft ódýrari fyrir mjög einföld verkefni (FX3U grunngerð: \\(150 vs. S7-1200 1214C: \\)250) og hefur minni líkamlega stærð (gott fyrir þröngt rými eins og litla sjálfsala).
Algengar spurningar um Siemens S7-1200 PLC
Hér eru svör við nokkrum algengum spurningum um Siemens S7-1200 PLC:
Er Siemens S7-1200 PLC auðvelt að læra?
Já! Einföld hönnun hennar og leiðandi viðmót TIA Portal gera það að frábæru vali fyrir byrjendur. Mörg kennsluefni á netinu og opinber skjöl frá Siemens geta hjálpað þér að byrja
Get ég stækkað Siemens S7-1200 PLC síðar?
Algjörlega. Þú getur bætt við fleiri merkja- eða samskiptaeiningum eftir því sem verkefnið þitt stækkar-engin þörf á að kaupa nýjan PLC.
Hvaða forritunarmál styður það?
Það virkar með stigarökfræði, aðgerðablokkarriti (FBD), uppbyggðan texta (ST), leiðbeiningalista (IL) og raðvirknirit (SFC).
Er Siemens S7-1200 PLC áreiðanlegur?
Já. Siemens er þekkt fyrir hágæða iðnaðarvörur- og S7-1200 er hannaður til að standast erfiðar aðstæður (eins og ryk eða hitabreytingar).
Hvar get ég fundið stuðning fyrir Siemens S7-1200 PLC?
Siemens býður upp á opinberan stuðning í gegnum síma eða tölvupóst og það er stórt netsamfélag notenda sem deila ábendingum og ráðleggingum um úrræðaleit.
Niðurstaða
Siemens S7-1200 PLC er fjölhæf, áreiðanleg og -notendavæn lausn fyrir lítil og meðalstór-sjálfvirkniverkefni (10-128 I/O punktar). Fyrirferðarlítil hönnun hans (passar í lítinn stjórnskáp), stækkanlega íhluti (allt að 8 einingar) og öflugar aðgerðir (rökrétt stjórn, hreyfistýring, fjarskipti) gera það tilvalið fyrir atvinnugreinar eins og framleiðslu, orku og sjálfvirkni í byggingum. Hvort sem þú ert nýr í PLC (lærir grunnforritun) eða ert að leita að því að uppfæra kerfið þitt (bæta við fleiri skynjurum eða fjaraðgangi), þá býður Siemens S7-1200 PLC upp á fullkomna blöndu af frammistöðu og einfaldleika. Með réttri uppsetningu (með því að nota TIA Portal og samhæfðar einingar) og forritun getur það hjálpað þér að gera sjálfvirk verkefni, bæta skilvirkni (minnka niður í miðbæ um 15-25%) og spara tíma og peninga sem gerir það að besta vali fyrir alla sem vinna við sjálfvirkni í smáum stíl.
