معرفی کامل تجهیزات سری S7-1200 زیمنس

سری S7-1200 زیمنس یکی از محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین سری‌های PLC (Programmable Logic Controller) در صنعت اتوماسیون صنعتی است. این سری با توجه به ویژگی‌های پیشرفته و انعطاف‌پذیری بالای خود، در بسیاری از کاربردهای اتوماسیون کوچک تا متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، قابلیت‌ها، مزایا و همچنین تجهیزات جانبی و نرم‌افزارهای مرتبط با سری S7-1200 خواهیم پرداخت.

۱. واحدهای پردازش مرکزی (CPU) سری S7-1200

واحدهای پردازش مرکزی (CPU) اصلی‌ترین بخش سیستم PLC هستند که مسئول پردازش داده‌ها و کنترل ورودی/خروجی‌ها هستند.

• CPU 1211C: برای کاربردهای کوچک طراحی شده است و ورودی/خروجی‌های محدودی دارد.
  • کد محصول: 6ES7211-1AE40-0XB0
• CPU 1212C: برای کاربردهای متوسط که به تعداد بیشتری ورودی/خروجی نیاز دارند، مناسب است.
  • کد محصول: 6ES7212-1AE40-0XB0
• CPU 1214C: برای کاربردهای پیچیده‌تر با ورودی/خروجی‌های بیشتر طراحی شده است.
  • کد محصول: 6ES7214-1AG40-0XB0
• CPU 1215C: مناسب برای سیستم‌هایی که نیاز به کنترل پیچیده‌تر دارند و تعداد بالاتری از ورودی/خروجی‌ها را پشتیبانی می‌کند.
  • کد محصول: 6ES7215-1AG40-0XB0

    

• CPU 1217C: بالاترین مدل در این سری که برای پروژه‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر مناسب است.
  • کد محصول: 6ES7217-1AG40-0XB0

۲. ماژول‌ های ورودی و خروجی دیجیتال (DI/DO)

ماژول‌ های ورودی و خروجی دیجیتال برای دریافت و ارسال سیگنال‌های دیجیتال استفاده می‌شوند. این ماژول‌ها شامل ورودی‌ها و خروجی‌های 24 ولت DC و 230 ولت AC هستند. برخی از ماژول‌های پرکاربرد عبارتند از:

• SM 1221: ماژول ورودی دیجیتال با 8 ورودی 24V DC.
  • کد محصول: 6ES7221-1BF32-0XB0
• SM 1222: ماژول خروجی دیجیتال با 8 خروجی 24V DC.
  • کد محصول: 6ES7222-1BF32-0XB0

۳. ماژول‌ های ورودی و خروجی آنالوگ (AI/AO)

ماژول‌ های آنالوگ برای کنترل دقیق فرآیندهای صنعتی که نیاز به سیگنال‌ های پیوسته دارند، استفاده می‌شوند. این ماژول‌ ها می‌ توانند سیگنال‌ های ولتاژ یا جریان را از سنسور ها دریافت کرده یا به تجهیزات ارسال کنند.

• SM 1231: ماژول ورودی آنالوگ با 4 کانال.
  • کد محصول: 6ES7231-4HF32-0XB0

    

• SM 1232: ماژول خروجی آنالوگ با 2 کانال خروجی برای ولتاژ یا جریان.
  • کد محصول: 6ES7232-4HB32-0XB0

۴. ماژول‌ های ارتباطی (CM)

برای ایجاد ارتباط با پروتکل‌ های مختلف صنعتی و تجهیزات دیگر، ماژول‌ های ارتباطی (CM) به کار می‌ روند. این ماژول‌ ها امکان ارتباط PLC با پروتکل‌ های رایج مانند PROFINET، Modbus، و PROFIBUS را فراهم می‌کنند.

• CM 1241: ماژول ارتباطی برای پروتکل‌ های RS232 و RS485 که امکان اتصال PLC به دستگاه‌ های سریالی را فراهم می‌کند.
  • پارت نامبر: 6ES7241-1AH32-0XB0 (RS232)
  • پارت نامبر: 6ES7241-1CH32-0XB0 (RS485)

    

• CM 1242-5: این ماژول برای ارتباط با شبکه‌ های PROFIBUS به کار می‌رود.
  • پارت نامبر: 6ES7242-5DA32-0XB0

۵. منابع تغذیه (PS)

ماژول‌ های منبع تغذیه (PS) برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز PLC و تجهیزات جانبی استفاده می‌شوند. برخی از منابع تغذیه پرکاربرد عبارتند از:

• PS 1207: منبع تغذیه 24V DC با جریان 2.5A.
  • کد محصول: 6EP1332-1SH71
• PS 1210: منبع تغذیه 24V AC با جریان 20A.
  • کد محصول: 6EP1336-2BA10

۶. ماژول‌ های سیگنال و تایمر (Signal Boards)

این ماژول‌ ها برای اضافه کردن ورودی/خروجی‌ ها و تایمر های اضافی به CPU استفاده می‌شوند، بدون نیاز به اضافه کردن ماژول‌ های I/O خارجی.

• SB 1221: برد سیگنال با 8 ورودی دیجیتال.
  • پارت نامبر: 6ES7221-1BF32-0XB0
• SB 1222: برد سیگنال با 8 خروجی دیجیتال.
  • پارت نامبر: 6ES7222-1BF32-0XB0

۷. ماژول‌ های توسعه دهنده (Signal Modules)

برای پروژه‌ هایی که نیاز به ورودی و خروجی‌ های بیشتری دارند، ماژول‌ های توسعه سیگنال استفاده می‌شوند که قابلیت اضافه کردن ورودی و خروجی‌ های بیشتر به سیستم را دارند.

• SM 1231: ماژول ورودی آنالوگ.
  • پارت نامبر: 6ES7231-4HF32-0XB0

    

• SM 1223: ماژول ترکیبی ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال.
  • پارت نامبر: 6ES7223-1PH32-0XB0

ویژگی‌های کلی سری S7-1200

طراحی مدولار و انعطاف‌ پذیر

سری S7-1200 با طراحی مدولار خود به کاربران امکان می‌دهد تا بر اساس نیازهای خود، تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها (I/O) را تنظیم کنند. این سیستم به شما این امکان را می‌دهد که ماژول‌های مختلفی را برای اضافه کردن ورودی و خروجی‌ های آنالوگ و دیجیتال، ماژول‌ های ارتباطی و ماژول‌ های مختلف دیگر به PLC اضافه کنید.

پردازند ه‌های مختلف

کنترل‌کننده‌های S7-1200 دارای پردازنده‌های مختلفی هستند که هر یک از آن‌ها برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. این پردازنده‌ها از CPU 1211 تا CPU 1217 متفاوت هستند و هر کدام از آن‌ها دارای قابلیت‌های متنوعی از جمله تعداد ورودی و خروجی‌های بیشتر، حافظه پردازش بالاتر و سرعت پردازش مناسب‌تر برای برنامه‌های پیچیده‌تر هستند.

پشتیبانی از ارتباطات مختلف

این سری از زیمنس، قابلیت ارتباط با پروتکل‌های مختلف مانند PROFINET، Modbus، و PROFIBUS را دارا می‌باشد. این امکان باعث می‌شود که S7-1200 بتواند به راحتی با دیگر تجهیزات اتوماسیون در شبکه‌های صنعتی ارتباط برقرار کند. همچنین، وجود پورت‌های اترنت بر روی CPUهای S7-1200 به کاربران این امکان را می‌دهد تا به راحتی از پروتکل‌های TCP/IP استفاده کنند.

ماژول‌ های ورودی و خروجی (I/O)

ماژول‌ های ورودی دیجیتال (DI)

ماژول‌ های ورودی دیجیتال برای دریافت سیگنال‌ های دیجیتالی از سنسور ها و تجهیزات ورودی مانند کلید ها، سنسور های محدود کننده و غیره استفاده می‌شوند. این ماژول‌ ها قابلیت پشتیبانی از ولتاژ های مختلف (24V DC، 230V AC) را دارا هستند و به شما این امکان را می‌ دهند تا وضعیت تجهیزات خود را به PLC منتقل کنید.

ماژول‌ های خروجی دیجیتال (DO)

ماژول‌ های خروجی دیجیتال برای کنترل تجهیزات خروجی مانند رله‌ ها، شیرها، موتور های کوچک و غیره به کار می‌روند. این ماژول‌ ها قابلیت خروجی دادن در ولتاژ ها و جریان‌ های مختلف را دارند و می‌توانند با استفاده از سیگنال‌ های PLC، تجهیزات را کنترل کنند.

ماژول‌ های ورودی آنالوگ (AI)

ورودی‌ های آنالوگ برای دریافت سیگنال‌های پیوسته مانند ولتاژ، جریان یا سیگنال‌ های سنسور های مختلف مانند دما و فشار به کار می‌روند. سری S7-1200 امکان استفاده از ماژول‌ های ورودی آنالوگ برای دریافت مقادیر دقیق از سنسور های مختلف را فراهم می‌کند.

ماژول‌ های خروجی آنالوگ (AO)

این ماژول‌ ها برای ارسال سیگنال‌ های آنالوگ به دستگاه‌ های خروجی مانند شیرهای کنترل، موتور های سرعت متغیر و تجهیزات مشابه استفاده می‌شوند. سری S7-1200 امکان کنترل دقیق فرآیندهای صنعتی را از طریق ماژول‌های خروجی آنالوگ فراهم می‌آورد.

قابلیت‌های نرم‌افزاری

نرم‌افزار STEP 7 Basic

برای برنامه‌ریزی PLCهای سری S7-1200، نرم‌افزار STEP 7 Basic مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم‌افزار از محیط گرافیکی پیشرفته‌ای برخوردار است که به کاربران امکان می‌دهد برنامه‌های پیچیده را به آسانی و با استفاده از ابزارهای بصری ایجاد کنند. این نرم‌افزار همچنین امکان شبیه‌سازی برنامه‌ها، مانیتورینگ و عیب‌یابی آنلاین را برای کاربران فراهم می‌کند.

محیط TIA Portal

زیمنس از محیط TIA Portal برای ادغام تمامی ابزارهای اتوماسیون خود استفاده می‌کند. با استفاده از این محیط، کاربران می‌توانند تمامی تجهیزات سری S7-1200 را در کنار سایر محصولات زیمنس مانند HMIها، درایوها و سیستم‌های مانیتورینگ به راحتی مدیریت و برنامه‌ریزی کنند. این ویژگی باعث افزایش بهره‌وری و کاهش زمان پیاده‌سازی پروژه‌های اتوماسیون می‌شود.

امنیت و پایداری

یکی از ویژگی‌های برجسته سری S7-1200، امنیت بالای آن است. این سیستم به گونه‌ای طراحی شده که در محیط‌های صنعتی مختلف به صورت پایدار و مطمئن عمل کند. همچنین، ویژگی‌هایی مانند امنیت سایبری از طریق پشتیبانی از پروتکل‌های رمزگذاری شده و ایجاد محدودیت‌های دسترسی به دستگاه، امنیت کامل را برای کاربران فراهم می‌کند.

مزایای استفاده از سری S7-1200

هزینه اقتصادی

با توجه به امکانات گسترده‌ای که سری S7-1200 در اختیار کاربران قرار می‌دهد، این سیستم به لحاظ هزینه به‌صرفه بوده و می‌تواند در پروژه‌های کوچک تا متوسط با هزینه مناسب پیاده‌سازی شود.

قابلیت ارتقا

سری S7-1200 با قابلیت ارتقا و اضافه کردن ماژول‌های مختلف، امکان توسعه پروژه‌ها را فراهم می‌آورد. این انعطاف‌پذیری باعث می‌شود که کاربران بتوانند به تدریج پروژه خود را گسترش دهند و نیازهای جدید را پاسخ دهند.

صنایعی که بیشترین استفاده را از سری S7-1200 دارند

سری S7-1200 زیمنس به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت پشتیبانی از ماژول‌ها و پروتکل‌های مختلف، در صنایع مختلفی کاربرد دارد. از جمله صنایعی که بیشترین استفاده را از این تجهیزات دارند عبارتند از:

• صنایع خودروسازی: برای کنترل خطوط تولید و ربات‌های صنعتی.
• صنایع غذایی و آشامیدنی: برای کنترل فرآیندهای تولید و بسته‌بندی.
• صنایع داروسازی: برای کنترل دقیق فرآیندهای تولید دارو و تجهیزات.
• صنایع نفت و گاز: برای نظارت و کنترل فرآیندهای استخراج و پالایش.
• صنایع آب و فاضلاب: برای کنترل سیستم‌های تصفیه آب و مدیریت منابع.
• صنایع بسته‌بندی و چاپ: برای کنترل ماشین‌آلات پیچیده بسته‌بندی و چاپ.

تجهیزات سری S7-1200 زیمنس به دلیل انعطاف‌پذیری، پایداری و قابلیت‌های ارتباطی پیشرفته، انتخابی ایده‌آل برای طیف وسیعی از صنایع هستند. از کاربردهای کوچک در خطوط تولید گرفته تا پروژه‌های پیچیده در صنایع سنگین، این سری می‌تواند نیازهای متنوعی را پوشش دهد.

نتیجه‌گیری

سری S7-1200 زیمنس یک انتخاب ایده‌آل برای کاربردهای اتوماسیون صنعتی در پروژه‌های کوچک تا متوسط است. با طراحی مدولار، قابلیت‌های ارتباطی گسترده، نرم‌افزارهای قدرتمند و امنیت بالا، این سری توانسته است جایگاه ویژه‌ای در میان محصولات اتوماسیون صنعتی کسب کند. علاوه بر این، هزینه اقتصادی و انعطاف‌پذیری بالای آن، این سیستم را به گزینه‌ای ایده‌آل برای انواع پروژه‌های صنعتی تبدیل کرده است.