ماژول‌های گسترش ورودی/خروجی زیمنس S7-1200 (SB1223 و SM1223)

پی‌ال‌سی‌های سری SIMATIC S7-1200 زیمنس برای پروژه‌های کوچک و متوسط طراحی شده‌اند و تعداد محدودی ورودی/خروجی داخلی دارند. در صورتی که به ورودی/خروجی بیشتری نیاز باشد، می‌توان از سیگنال برد (SB) و ماژول ورودی/خروجی (SM) استفاده کرد. سیگنال بردها یک راه‌حل سخت‌افزاری مختصر هستند که مستقیماً روی CPU نصب می‌شوند و به تعداد کمی I/O اضافی (مثلاً ۲ ورودی و ۲ خروجی) می‌افزایند. ماژول‌های SM به صورت ماژول‌‌هایی روی باس پشتی (Backplane) قرار می‌گیرند و معمولاً تعداد I/O بیشتری (تا ۱۶ ورودی/خروجی) فراهم می‌کنند. در ادامه به بررسی مشخصات و کدهای فنی مهم این ماژول‌ها می‌پردازیم.

سیگنال برد S7-1200 – سری SB 1223

سیگنال بردهای سری SB 1223 زیمنس (S7-1200) امکان افزودن ۲ ورودی و ۲ خروجی دیجیتال به کنترلر را فراهم می‌کنند. دو مدل اصلی وجود دارد:

• کد فنی 6ES7223-0BD30-0XB0: یک ماژول ورودی/خروجی دیجیتال با ۲ ورودی و ۲ خروجی ۲۴ ولت DC است. این سیگنال برد برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی جهت خواندن سیگنال‌های سنسورها و کنترل عملگرها استفاده می‌شود. به‌طور خلاصه، این ماژول SB 1223 2DI/2DQ 24V می‌تواند تعداد I/O‌های PLC S7-1200 را به میزان کمی افزایش دهد.

• کد فنی 6ES7223-3AD30-0XB0: نسخه‌ای ویژه از SB1223 است که برای کاربردهای فرکانس بالا (۲۰۰ کیلوهرتز) طراحی شده و ورودی/خروجی آن ۵V DC است. این ماژول نیز دارای ۲ ورودی و ۲ خروجی دیجیتال ترانزیستوری با ولتاژ ۵V و فرکانس سوئیچینگ ۲۰۰kHz می‌باشد. به بیان دیگر، SB 1223 2DI/2DQ 5V 200KHz گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌هایی است که به S7-1200 نیاز به I/O سریع و با ولتاژ پایین دارند.

در هر دو مدل SB1223 فوق، استفاده از گذرگاه پشت‌صفحه (Backplane Bus) باعث اتصال مستقیم به CPU می‌شود. این سیگنال بردها بسیار فشرده (ابعاد کم) هستند و با نصب مستقیم روی CPU محدودیت تعداد اندکی ورودی/خروجی را برطرف می‌کنند. مشخصات کلی هر یک از این مدل‌ها در منابع اصلی ارائه شده است.

ماژول ورودی/خروجی SM 1223 – سری SM

ماژول‌های SM 1223 نیز برای افزایش I/O انواع مختلف (دیجیتال-دیجیتال) در S7-1200 استفاده می‌شوند. این ماژول‌ها روی باس پشتی نصب شده و قابلیت گسترش تا ۱۶ ورودی/خروجی دارند. در زیر مدل‌های پرکاربرد این سری معرفی شده‌اند (متن داخل پرانتز لینک به صفحه محصول است):

• 6ES7223-1BH32-0XB0 – ماژول SM 1223 با ۸ ورودی و ۸ خروجی دیجیتال ترانزیستوری (ولتاژ ۲۴V DC). این مدل برای افزودن حداکثر ۸ ورودی و ۸ خروجی به PLC S7-1200 استفاده می‌شود و تمامی ورودی‌ها/خروجی‌ها از نوع ترانزیستوری با ولتاژ نامی ۲۴V هستند.

• 6ES7223-1BL32-0XB0 – ماژول SM 1223 با ۱۶ ورودی و ۱۶ خروجی دیجیتال ترانزیستوری (ولتاژ ۲۴V DC). این مدل برای پروژه‌های بزرگ‌تر است و توانایی گسترش ۱۶ ورودی و ۱۶ خروجی را با همان ولتاژ ۲۴V دارد. ویژگی‌های آن نظیر قابلیت Sink/Source ورودی‌ها و ظرفیت خروجی 0.5A مشابه مدل قبلی است.

• 6ES7223-1PH32-0XB0 – ماژول SM 1223 با ۸ ورودی دیجیتال ترانزیستوری ۲۴V DC و ۸ خروجی دیجیتال رله‌ای (۲A). در این مدل، ورودی‌ها ۲۴ ولت و ترانزیستوری هستند اما خروجی‌ها از نوع رله‌ای با جریان ۲ آمپر هستند. این امکان برای مواقعی مفید است که نیاز به سوئیچ کردن بارهای قوی‌تر (مثلاً موتورها یا شیرها) باشد. در نتیجه، SB 1223 8DI 8DO RLY کد 1PH32 گزینه‌ی اقتصادی برای I/O ترکیبی ترانزیستوری/رله‌ای است.

• 6ES7223-1PL32-0XB0 – ماژول SM 1223 با ۱۶ ورودی دیجیتال ترانزیستوری ۲۴V DC و ۱۶ خروجی دیجیتال رله‌ای (۲A). مشابه مورد قبل ولی ظرفیت دو برابری؛ مناسب پروژه‌هایی که به ۱۶ ورودی ۲۴V نیاز دارند و خروجی‌ها را نیز باید با رله کنترل کنند.

• 6ES7223-1QH32-0XB0 – ماژول SM 1223 با ۸ ورودی دیجیتال ۱۲۰/۲۳۰V AC و ۸ خروجی دیجیتال رله‌ای (۲A). در این مدل ورودی‌ها برای سیگنال‌های AC طراحی شده‌اند (ولتاژ ۱۲۰V یا ۲۳۰V) و خروجی‌ها از نوع رله‌ای قوی هستند. بنابراین SM 1223 8DI AC/8DO RLY کد 1QH32 گزینه‌ای برای کاربردهایی است که به I/O مستقیم ۲۳۰ ولت AC نیاز دارند.

به طور خلاصه، ماژول‌های سری SM 1223 گزینه‌های متنوعی برای افزایش I/O در پروژه‌های S7-1200 ارائه می‌دهند. بسته به نیاز سیستم (ولتاژ ورودی/خروجی، تعداد I/O و نوع بار) می‌توان یکی از کدهای فوق را انتخاب کرد. مشخصات فنی هر مدل در صفحات رسمی زیمنس و همین‌طور صفحات فوق‌الذکر به تفصیل آمده است.

نکات کاربردی و مقایسه

با توجه به محدودیت‌های سخت‌افزاری S7-1200، به‌کارگیری SB و SM مناسب است. تفاوت اصلی SB و SM در نوع نصب و ظرفیت آنها است: SBها کوچکترند و روی CPU نصب می‌شوند، در حالی که SMها روی باس پشتی نصب می‌شوند و تا ۱۶ I/O دارند. همچنین، در خروجی‌های ترانزیستوری سرعت سوئیچ بالا ولی جریان محدود و در خروجی‌های رله‌ای جریان بالا ولی سرعت پایین‌تر است.

بنابراین:

• برای I/O کم و ولتاژ ۲۴V (ترانزیستوری)، از SB1223 یا SM1223 DC/DC (کد 1BH32 یا 1BL32) استفاده می‌شود.

• اگر خروجی رله‌ای لازم است، مدل‌های RLY (کدهای 1PH32 و 1PL32) مناسب‌ترند.

• برای ورودی AC، تنها گزینه‌ی سری SM 1223 است (کد 1QH32).

با توجه به انواع فوق، در پروژه‌های صنعتی دقیقاً مدل مورد نیاز را می‌توان براساس الزامات سیستم (ولتاژ سیگنال‌ها و تعداد I/O) انتخاب کرد. تمام اطلاعات فنی مربوط به هر مدل در کاتالوگ‌های رسمی زیمنس و وب‌سایت‌های مرجع قابل دستیابی است.

نتیجه‌گیری

ماژول‌های SB1223 و SM1223 زیمنس، راهکارهایی قابل‌اعتماد برای افزایش ورودی/خروجی پی‌ال‌سی‌های S7-1200 هستند. استفاده از این ماژول‌ها می‌تواند بدون نیاز به تغییر سخت‌افزار بزرگتر، تعداد I/O سیستم را متناسب با نیاز پروژه افزایش دهد. برای دسترسی به جزئیات فنی و قیمت هر مدل می‌توانید به صفحات مربوطه در سایت آسام (لینک‌های بالا) مراجعه کرده و هر مدل را با مشخصات دقیق بررسی نمایید