Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 предназначены для решения задач управления и регулирования в небольших системах автоматизации. На их основе могут создаваться эффективные управляющие системы, как отдельных машин, так и отдельных частей производственного процесса. SIMATIC S7-200 позволяют решать широкий спектр задач управления от замены простых релейно-контактных схем до построения автономных систем управления или создания интеллектуальных устройств систем распределенного ввода-вывода. Контроллеры могут служить для управления: прессами; смесителями пластификатора и цемента; насосными и вентиляторами; деревообрабатывающим оборудованием; воротами и дверями; гидравлическими подъемниками; конвейерами; оборудованием пищевой промышленности; лабораторным оборудованием; обменом данными через модем; электротехническим оборудованием и аппаратурой.

Характерными особенностями S7-200 является большой набор команд, обработка прерываний, скоростные счетчики, ПИД–регулирование, импульсные выходы, работа в сетях PROFIBUS-DP и AS-interface.

Серия контроллеров S7-200 содержит в своем составе 5 базовых моделей отличающихся нарастающими возможностями, два исполнения, отличающихся напряжением питания и типами выходов, один или два коммуникационных порта RS-485, в зависимости от модели.

Коммуникационный порт может использоваться:

1. как PPI-интерфейс, используемый для программирования контроллера, подключения устройств человеко-машинного интерфейса, организации связи между центральными процессорами S7-200. Скорость передачи данных может устанавливаться равной 9,6; 19,2; 187,5 кбит/с.

2. как MPI-интерфейс, используемый для программирования контроллера и подключения к ведущим MPI-устройствам (S7-300/ S7-400, панелям оператора, текстовым дисплеям, кнопочным панелям). Скорость передачи данных может устанавливаться равной 9,6; 19,2; 187,5 кбит/с.

3. как свободно программируемый порт с возможностью поддержки прерываний, используемый для организации последовательного канала обмена данными с оборудованием и аппаратурой других производителей. Например, с поддержкой ASCII протокола передачи данных. Скорость передачи данных может устанавливаться равной 0,3; 0,6; 1,2; 2,4; 4,8; 9,6; 19,2; 38,4 кбит/с.

Для подключения к аппаратуре, оснащенной встроенным интерфейсом RS-232, может использоваться PC/PPI-кабель.

Один или два потенциометра, в зависимости от модели, подключенных к АЦП контроллера, позволяющих установить цифровые параметры, например, уставок счетчиков или таймеров.

Модуль батареи, позволяет сохранять данные, состояния флагов, таймеров и счетчиков, при перерывах в питании в течение 200 дней. Без этого модуля данные в памяти контроллера могут сохраняться в течение 5 дней. Для сохранения программы модуль батареи не используется.

Для быстрой реакции на внешние события используются входы прерываний.

Компактный центральный процессор CPU221 без возможности подключения модулей расширения. В состав CPU 221 входит встроенный блок питания на постоянное напряжение 24 В и ток до 180 мА для питания датчиков и преобразователей, 6 встроенных дискретных входов и 4 дискретных выхода. Четыре скоростных счетчика до 30 кГц с параметрируемыми входами разрешения работы и сброса, 2 независимых входа для подключения инкрементальных датчиков позиционирования с двумя последовательностями импульсов до 20 кГц, сдвинутых на 90°.

Два импульсных выхода до 20 кГц, используются для решения задач позиционирования, частотного управления двигателями, а также управления шаговыми двигателями. Подключение двигателей должно производиться через соответствующие усилители.

Для управления процессами во времени, снабжения сообщений временными отметками предусмотрен съемный модуль часов реального времени. Для быстрого программирования контроллера и архивирования данных используется съемный модуль EEPROM-памяти.

Компактный центральный процессор CPU222 с возможностью подключения до 2 модулей расширения EM из состава серии S7-22x для ввода-вывода дискретных или аналоговых сигналов.

В состав CPU 222 входят 8 встроенных дискретных входов и 6 дискретных выходов.

Компактный центральный процессор CPU224 отличается повышенной производительностью с возможностью подключения до 7 модулей расширения.

В состав CPU 224 входят встроенный блок питания =24В/ 280мА, 14 встроенных дискретных входов и 10 дискретных выходов;

Шесть скоростных счетчика до 30 кГц с параметрируемыми входами разрешения работы и сброса.

Модификацией контроллера является процессор CPU 224XP, который отличается двумя встроенными портами аналоговыми входами и одним аналоговым выходом.

Компактный центральный процессор CPU 226 повышенной производительности для решения комплексных задач автоматизации с возможностью подключения до 7 модулей расширения.

В состав CPU 226 входит встроенный блок питания =24В/ 400мА, 24 встроенных дискретных входа и 16 дискретных выходов; 2 коммуникационных порта.

6.1.1. Модули расширения вводов-выводов

Применение модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов позволяет увеличить количество входов и выходов, обслуживаемых одним контроллером.

В зависимости от требований решаемой задачи контроллер может комплектоваться набором модулей расширения дискретных сигналов с 8, 16 или 32 дискретными входами или выходами.

Модуль для подключения термопар позволяет подключить 4 термопары типов J, K, T, E, R, S или N. Модуль для подключения термометров сопротивления допускает подключение двух датчиков температуры одинакового типа. Для этой цели могут быть использованы датчики типов: Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Pt10000, Ni100, Ni120, Ni1000, Cu10. Датчики могут подключаться по 2-, 3- или 4-проводной схеме.

Для ввода аналоговых сигналов используется модуль EM231, который выполняет аналого-цифровое преобразование внешних аналоговых сигналов. Модуль предназначен для преобразования унифицированного сигнала напряжения или тока в цифровое представление.

Модуль EM 232предназначен для цифро-аналогового преобразования внутренних числовых величин контроллера во внешние аналоговые сигналы тока или напряжения.

Модуль EM 235 выполняет аналого-цифровое преобразование внешних аналоговых сигналов и цифро-аналоговое преобразование внутренних числовых величин контроллера во внешние аналоговые сигналы.

6.1.2. Коммуникационные модули

Коммуникационные модули предназначены для интеграции контроллера в различные промышленные сети.

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200 могут подключаться через коммуникационные процессоры к AS-Interface и PROFIBUS-DP. Это позволяет увеличивать количество входов-выходов, обслуживаемых S7-200.

Для подключения к AS-Interface и выполнения функций ведущего устройства используется модуль CP 243-2. Подключение AS-Interface значительно увеличивает количество доступных цифровых входов/выходов для S7-200 (макс. 248 DI/186 DO от AS-Interface на один CP). Одновременно к одному S7-200 может быть подключено до двух CP 243-2.

Для подключения центральных процессоров CPU 22x к PROFIBUS-DP в качестве интеллектуального ведомого устройства используется модуль EM 277. Одновременно модуль обеспечивает поддержку MPI-протокола, используемого для обмена данными с ведущим MPI-устройством.

Модемный модуль ЕМ 241 обеспечивает связь на скоростях 300 бод…33,6 кбод.

Модули расширения CP243-1 и CP243-1 IT обеспечивают доступ к сети Ethernet. S7-200 может поддерживать обмен данными через протокол TCP/IP Ethernet путем использования одного из модулей расширения Ethernet типа CP 243-1 или Internet типа CP 243-1 IT на скорости от 10 до 100 Мбод

6.1.3. Человеко-машинный интерфейс

Для построения систем человеко-машинного интерфейса программируемых контроллеров S7-200 могут использоваться текстовый дисплей TD 200 и сенсорная панель оператора TP070.

Дисплей TD200 соединяется с контроллером соединительным кабелем по PPI интерфейсу и не требует использования дополнительного источника питания. TD 200 может использоваться для решения следующих задач:

- отображение сообщений;

- изменение параметров настройки программы;

- ручной запуск и остановка машин и механизмов.

TP070 – профессиональная сенсорная панель. На ее основе может создаваться человеко-машинный интерфейс для отдельных машин или небольших заводов. Энергонезависимая Flash–память панели рассчитана на хранение до 20 экранных изображений процесса. 5.7" STN-дисплей с встроенными резистивными сенсорными датчиками позволяет производить управление непосредственно с экрана без использования дополнительной клавиатуры. Масштабируемые шрифты позволяют создавать текстовые сообщения и выводить текущие значения технологических параметров, хорошо читаемые с больших расстояний. Малые времена реакции позволяют использовать TP070 для реализации функций ручного управления.

На контроллеры SIMATIC S7 получен сертификат соответствия Госстандарта России N РОСС DE.АЯ46. В43188, подтверждающий соответствие требованиям ГОСТ Р 50377-92 (стандарт в целом), ГОСТ Р 50948-96 (р.4, табл. Б1, п.1; табл. В1, пп. 4, 5, 7, 8, 10, 17, 18), ГОСТ 29125-91 (п.2.8), ГОСТ Р 50839-95 (р.4), ГОСТ 29218-91 (р.2). Система управления качеством продукции имеет сертификат ISO 9001