پی ال سی 1200 زیمنس، میوه ای جدید از ریشه ای کهن

در این مقاله به عناوین زیر می پردازیم 

مروری بر تاریخچه سیماتیک زیمنس

پی ال سی 1200 زیمنس

سخت افزار پی ال سی 1200

نرم افزار پی ال سی 1200

انواع پردازنده پی ال سی 1200

وقتی در سال 1958 شرکت زیمنس اقدام به ثبت برند جدیدی به نام سیماتیک کرد، هیچکس غیر از مدیران زیمنس تصوری از آینده این برند نداشت. این خانواده قدرتمند و هیجان انگیز روز به روز بزرگتر شد و اعضای بیشتری به آن اضافه شدند. سال 1994 با معرفی خانواده SIMATIC – S7 انقلاب بزرگی در صنعت و اتوماسیون صنعتی به وجود آمد. در سال 2009 زیمنس اقدام به بروزرسانی یکی از اعضای خانواده کرد و پی ال سی 1200 زیمنس پا به عرصه وجود گذاشت.

میوه جدیدی که ثمره ریشه کهن سیماتیک بود به زودی جای خود را در صنایع مختلف باز کرد. مزایای زیاد و قابلیت های گسترده این کنترل کننده جای آن را در پروژه های متنوع باز کرد. با من همراه باشید تا بیشتر این کنترل کننده محبوب را بشناسیم.

مروری بر تاریخچه سیماتیک زیمنس

 در 2 آوریل 1958 علامت SIMATIC در اداره ثبت اختراعات آلمان به ثبت رسید. این آغازی بود بر راه پر پیچ و خم خانواده معظم سیماتیک که به معنای واقعی کلمه اتوماسیون و فراتر از آن صنعت را متحول کرد. نسل اول پردازنده های سیماتیک در سال 1959 رونمایی و روانه بازار شد. پس از گذشت سال های متمادی و معرفی 4 نسل مختلف از این خانواده، در سال 1994 خانواده S7 به بازار عرضه شد.

این خانواده به قدری قدرتمند بود که تا به امروز هنوز بسیاری از صنایع حساس و سنگین از این پی ال سی ها برای کنترل فرایندهای پیچیده استفاده می کنند. این خانواده اعضای مختلفی داست که برای کاربردهای مختلف روانه بازار شده بودند. پی ال سی های سری S7–200 زیمنس برای استفاده در پروژه های کوچک اتوماسیون عرضه شد. سری 200 عمر نسبتا کوتاهی داشت و به زودی با پی ال سی 1200 زیمنس جایگزین شد.

پی ال سی S7–300 زیمنس در این سال برای استفاده در پروژه های متوسط اتوماسیون عرضه شد. همچنین برای استفاده در پروژه های بزرگ و فرآیندهای پیچیده اتوماسیون سری پی ال سی S7–400 به بازار عرضه شد. جالب است بدانید سری های 300 و 400 زیمنس هنوز به عنوان گزینه هایی قابل اعتماد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

پی ال سی 1200 زیمنس

با آغاز قرن بیستم میلادی و مطرح شدن مفاهیم جدیدی همچون اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و داده کاوی، مرزهای جدیدی در صنعت پدیدار شد. از سوی دیگر تنوع کاربردها و فرآیندهای اتوماسیون، ضرورت انعطاف پذیری و قابلیت توسعه پی ال سی را بیش از پیش نمایان کرد. در سال 2009 با رونمایی از پی ال سی 1200 زیمنس، مسیر جدیدی در اتوماسیون صنایع آغاز شد. این کنترل کننده پایه برای استفاده در پروژه های کوچک تا متوسط اتوماسیون روانه بازار و جایگزین سری قدیمی S7 – 200 شد.

قدرت پردازش بالا، تنوع پردازنده و ماژول های توسعه و همچنین قابلیت برنامه نویسی و پیکره بندی به کمک تیا پرتال، از جمله مزایایی است که خانواده 1200 زیمنس را از سایر محصولات مشابه کاملا متمایز می کند. پروژه های بسیار زیادی در سراسر دنیا در حال حاضر از این پی ال سی های پرقدرت استفاده می کنند و از مزایای آن بهره مند شده اند. در ادامه به بیان مزایا، کاربردها و معرفی بیشتر این خانواده جذاب خواهم پرداخت.

سخت افزار پی ال سی 1200

در بخش قبل اشاره کردیم که از جمله مزایای اصلی خانواده 1200 زیمنس، طراحی ماژولار آن ها است. این قابلیت به کاربران امکان می دهد کنترل کننده صنعتی را متناسب با نیاز پروژه خود انتخاب کنند. به صورت کلی همه کنترل کننده های صنعتی شامل تعدادی خروجی برای دیافت اطلاعات محیطی، یک هسته پردازنده برای پردازش اطلاعات و تطبیق شرایط با منطق موجود در حافظه و تعدادی خروجی برای اعمال شرایط مورد نیاز به سایر عملگرها هستند.

اما با نگاهی دقیق تر و کاملتر سخت افزار پی ال سی 1200 زیمنس را می توان متشکل از ماژول های زیر دانست:

• ماژول های ورودی و خروجی
• ماژول پردازنده مرکزی
• ماژول های ارتباطی
• ماژول یا منبع تغذیه

لازم به ذکر است ماژول پردازنده مرکزی دارای تعداد محدودی ورودی و خروجی است. همچنین امکان ارتباط با پروتکل استاندارد پروفی نت را نیز داراست. در واقع برای اجرای پروژه های کوچک اتوماسیون می توانید از ترکیب ماژول پردازنده مرکزی و منبع تغذیه استفاده کنید. هر یک از ماژول های یاد شده تنوع زیادی دارند و با کدهای فنی متنوعی عرضه می شوند. کاربر می تواند بسته به نیاز پروژه و الزاماتی همچون آینده نگری و … اقدام به انتخاب گزینه مطلوب نماید.

نرم افزار پی ال سی 1200

نرم افزار پی ال سی را می توان با دو تعبیر مختلف مورد بررسی قرار داد. اول نرم افزار مورد استفاده برای برنامه نویسی پی ال سی 1200 و تعبیر دوم ناظر بر منطق یا برنامه بارگذاری شده روی پی ال سی است. در سری 1200 بخشی از حافظه برای ذخیره برنامه و بخشی دیگر برای ذخیره داده ها در نظر گرفته شده است. بسته به نوع ماژول پردازنده ای که انتخاب می کنید، حجم حافظه متفاوت و متنوع خواهد بود. از سوی دیگر ماژول پردازنده مرکزی 1200 امکان نصب کارت حافظه جهت افزایش ظرفیت حافظه را فراهم کرده است. از این کارت حافظه علاوه بر ذخیره داده می توان برای انتقال و بک آپ گیری برنامه نیز استفاده کرد.

برنامه نویسی پی ال سی 1200 زیمنس به کمک نرم افزار جامع تیا پرتال قابل انجام است. این نرم افزار امکان استفاده از زبان های برنامه نویسی مختلف را فراهم می کند. از سوی دیگر قابلیت پیکره بندی کلی سیستم در این نرم افزار وجود دارد که طراحی سیستم را تسهیل می کند.

انواع پردازنده پی ال سی 1200

در بخش قبل به عرضه انواع مختلفی از پردازنده های 1200 اشاره کردیم که با توجه به نیاز پروژه برای کاربردهای متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند. به صورت کلی ماژول های پردازنده 1200 با طراحی کامپکت یا فشرده عرضه می شوند. مفهوم طراحی کامپکت، بیانگر ابعاد کوچک و وجود تعدادی ورودی و خروجی و پورت ارتباطی بر روی ماژول های پردازنده پی ال سی 1200 زیمنس است. به همین دلیل در انتهای نام همه سری های 1200 حرف C درج شده است.

در صورت نیاز به تعداد بیشتر ورودی و خروجی و یا پشتیبانی از سایر پروتکل های ارتباطی، با استفاده از ماژول های افزایشی می توان کنترل کننده صنعتی را توسعه داد. در ادامه به بررسی دقیق تر انواع ماژول پردازنده پی ال سی 1200 زیمنس پرداخته و کاربرد هر کدام را بیان خواهیم کرد.

پردازنده مدل  CPU 1211C

پردازنده سری 1211، مدل پایه PLC  های S7-1200 است. این مدل پردازنده دارای حداقل حافظه و پورت های لازم برای برقراری ارتباط است. وجود  6 ورودی، 4 خروجی، 50کیلوبایت حافظه داخلی، 1 پورت ارتباط پروفی نت و امکان نصب یک سیگنال برد از مشخصات این سری پردازنده 1200 است. این پردازنده قابلیت پشتیبانی از سه ماژول شبکه CM را دارد. سری 1211 علی رغم امکانات حداقلی، یک گزینه عالی برای استفاده در پروژه های اتوماسیون کوچک و متوسط است. از جمله کاربردهای این پردازنده می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل دستگاه های اتوماتیک ساده
• گرمایش و تهویه مطبوع در یک ساختمان Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC)

مدل  CPU 1212C

این سری پردازنده شباهت زیادی به سری 1211 دارد، با این تفاوت که برای آن 8 ورودی و 6 خروجی در نظر گرفته شده است. علاوه بر این حافظه این سری 75 کیلو بایت است و قابلیت افزودن 2 سیگنال ماژول (SM) را دارد. برای اتوماسیون کاربردها در مقیاس کمی بزرگتر از مثال های قبلی، مانند کنترل دمای کوره های صنعتی می توان از این پردازنده استفاده کرد. کوره های صنعتی در صنایع مختلفی مانند فلزکاری، تولید شیشه و سرامیک کاربرد دارند.

سری 1212 پی ال سی 1200 زیمنس قادر است دما، فشار و سایر پارامترهای عملیاتی کوره های صنعتی را کنترل کند. این پردازنده با پشتیبانی از روش کنترل PID ، امکان تنظیم دقیق تر دما و فشار را فراهم می کند.

مدل  CPU 1214C

سری 1214 پردازنده های 1200، یک گزینه محبوب برای کاربردهای اتوماسیون پیشرفته‌ است. پردازنده های این سری دارای 14 ورودی، 10 خروجی و 100کیلوبایت حافظه داخلی هستند. این پردازنده ها به نسبت نمونه های قبلی توان کنترل فرآیندهای پیچیده تری را دارند. از جمله کاربردهای این سری می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جابجایی مواد
• کنترل پمپ‌ها
• مدیریت فرآیندهای کوچک

این پردازنده ها نیز مانند سری 1212 از کنترل به روش PID پشتیبانی می کنند اما ویژگی‌های پیشرفته‌تری برای کنترل PID دارند. علاوه بر این قابلیت‌های اضافی دارند که مدیریت سیستم‌های اتوماسیون بزرگ‌تر و پیچیده‌تر را امکانپذیر می کند.

مدل  CPU 1215C

از پی ال سی 1200 زیمنس برای کارهای بزرگ اتوماسیون نیز می توان استفاده کرد. سری 1215 از جمله پردازنده های مورد استفاده در این کاربردها است. وظایف اتوماسیون بزرگ به سرعت پردازش بالا و قابلیت‌های ارتباطی پیشرفته نیاز دارند. از جمله کاربردهای سری 1215 می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل فرآیندهای پیچیده
• سیستم‌های کنترل حرکت
• سیستم‌های جابجایی مواد بزرگ

در این سری تعداد ورودی و خروجی ها نسبت به CPU 1214C تفاوت چشم گیری ندارد اما قابلیت های مهم دیگری به آن افزوده شده است. به طور مثال یکی از قابلیت های CPU 1215C کنترل از راه دور توسط مرورگر وب است.

مدل  CPU 1217C

اگر برای انجام کارهای پیچیده اتوماسیون به تعداد ورودی و خروجی بیشتری نیاز دارید، سری 1217 برای شما مناسب است. این پردازنده ها به نسبت 1215 تعداد ورودی و خروجی بیشتری دارند. افزایش تعداد ورودی و خروجی امکان استفاده از این پردازنده ها در کارهای پیچیده تر را فراهم می کند. علاوه بر این سری 1217 به نسبت 1215 سرعت بالاتری دارد.

اهمیت بالا بودن سرعت PLC در برنامه‌هایی که نیاز به جمع‌آوری سریع داده‌ دارند بیشتر به چشم می آید. هر چه داده ها سریعتر جمع آوری شوند، دقت خروجی سیستم بالاتر است. به عنوان مثال در یک دستگاه بسته بندی با سرعت بالا، حسگرها اطلاعات مربوط به اندازه و وزن بسته ها را جمع آوری می کنند. از این داده ها برای انجام تنظیمات دستگاه استفاده می شود. اگر داده ها خیلی آهسته جمع آوری شوند، بسته بندی به درستی انجام نمی شود. در نتیجه در فرآیند تولید اختلال ایجاد می شود. سرعت بالای دستگاه در کنار دقت بالا باعث افزایش راندمان تولید می شود.