معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200

در دنیای پیچیده و پیشرفته امروز، اتوماسیون صنعتی به‌عنوان یکی از ارکان اصلی در بهینه‌سازی فرایندها شناخته می‌شود. سیستم‌های کنترل برنامه‌پذیر (پی ال سی‌ها) با ارائه راهکارهای سریع، انعطاف‌پذیر و با قابلیت اطمینان بالا، نقش مهمی در این زمینه ایفا می‌کنند.

از بین انواع مختلف پی ال سی‌ها، زیمنس با سری S7-1200 خود توانسته است توجه بسیاری از مهندسان و تکنسین‌های صنعت را جلب کند. این پی ال سی با طراحی ماژولار و قابلیت‌های پیشرفته خود، امکان استفاده در پروژه‌های مختلف اتوماسیون صنعتی را فراهم می‌آورد.

در این مقاله، قصد داریم نگاهی دقیق و جامع به پی ال سی زیمنس سری S7-1200 داشته باشیم و به بررسی ویژگی‌ها و قابلیت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری آن بپردازیم.

این مقاله نه تنها برای مهندسان و متخصصین حوزه اتوماسیون مفید است، بلکه هر کسی که به دنبال شناخت بهتر این سیستم‌ها و کاربردهای آن‌ها در صنایع مختلف است، از آن بهره خواهد برد. برای آشنایی بیشتر با لیست قیمت‌پی ال‌سی زیمنس سری S7-1200 و تجهیزات اتوماسیون صنعتی، در ادامه مقاله همراه ما باشید.

آشنایی با پی‌ ال‌ سی S7-1200 زیمنس

پی ال سی زیمنس سری S7-1200 در سال 2009 به بازار معرفی شد و از آن زمان به یکی از پرفروش‌ترین و پرکاربردترین کنترل‌کننده‌های صنعتی در بازار تبدیل شده است. این پی ال سی با طراحی مدرن و ویژگی‌های برجسته‌ای که دارد، توانسته است جایگاه ویژه‌ای در پروژه‌های اتوماسیون صنعتی پیدا کند.

سری 1200 در مقایسه با سری‌های S7-300 و S7-1500 توانسته سهم بازار بیشتری را به خود اختصاص دهد. از مهم‌ترین دلایل این موفقیت می‌توان به قیمت مناسب، عملکرد پایدار و قابلیت‌های متنوع آن اشاره کرد. این پی ال سی به‌ویژه در کاربردهای کوچک و متوسط صنعتی از محبوبیت بالایی برخوردار است و جایگزین مناسبی برای سری S7-200 زیمنس محسوب می‌شود.

اولین مورد در خصوص معرفی پی‌ال‌سی زیمنس سری S7-1200 این است که با پردازنده‌های قدرتمندی ساخته شده که امکان استفاده از آن را در پروژه‌های سنگین و با حساسیت بالا امکان‌پذیر ساخته است. این پی‌ال‌سی از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف مثل ST ،FBD ،LD و SCL پشتیبانی کرده و امکان کنترل و نظارت بر سیستم‌های صنعتی پیچیده را فراهم کرده است.

ورودی و خروجی‌های متعدد پی‌ال‌سی سری S7-1200 امکان متصل‌شدن آن به تجهیزات مختلف را فراهم کرده است. ورودی و خروجی‌های آن از هر دو نوع آنالوگ و دیجیتال بوده که یک مزیت و ویژگی بسیار مهم محسوب می‌شود. CPU یا سی پی یوهای PLC S7-1200 زیمنس در کلاس‌های مختلف 1215C ،1212C ،1211C و 1217C تولید شده و مدل‌های 1212FC ،1214FC و 1215FC مدل‌های مطمئن در برابر خرابی هستند.

این پردازنده‌ها با سه ماژول ارتباطی یا CM از سمت چپ و هشت ماژول سیگنال یا SM از سمت راست قابل‌توسعه هستند. ورودی و خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ در این سری به کمک ماژول‌های مختلف از سمت راست قابل‌توسعه است. در مواقعی که پروژه حجم گسترده‌تری دارد و شک دارید آیا پی ال سی زیمنس سری S7-1200 نیازمندی‌های پروژه را برآورده می‌کند پیشنهاد می‌کنیم مقاله مقایسه پی ال سی زیمنس سری S7-1200 با S7-1500 را مطالعه کنید.

سری S7-1200 زیمنس با طراحی ماژولار خود به کاربران این امکان را می‌دهد که طبق نیاز پروژه‌هایشان، ماژول‌های مختلف را اضافه یا تغییر دهند. قدرت پردازش بالا و امکانات نرم‌افزاری پیشرفته‌ای که این پی ال سی ارائه می‌دهد، آن را به انتخابی ایده‌آل برای بسیاری از صنایع تبدیل کرده است. در این مقاله، به بررسی انواع مختلف این پی ال سی و کاربردهای آن در صنایع مختلف خواهیم پرداخت و ویژگی‌های آن را با توجه به نیازهای مختلف مقایسه خواهیم کرد.

کاربردها و موارد استفاده

پی ال سی زیمنس سری S7-1200 به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، در طیف وسیعی از صنایع و کاربردهای مختلف استفاده می‌شود. این پی ال سی‌ زیمنس در پروژه‌هایی با نیازهای اتوماسیون کوچک تا متوسط، مانند خطوط تولید، سیستم‌های کنترل و نظارت و اتوماسیون فرایندهای صنعتی، به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای اصلی پی ال سی S7-1200 عبارتند از:

• کنترل خطوط تولید: این پی ال سی به‌عنوان کنترل‌کننده اصلی در خطوط تولید صنعتی برای اتوماسیون فرایندها و افزایش بهره‌وری به‌کار می‌رود.
• اتوماسیون در صنایع خودروسازی: در کارخانه‌های خودروسازی برای کنترل فرایندهای تولید، مونتاژ و آزمایش تجهیزات از این پی ال سی استفاده می‌شود.
• سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع): کنترل سیستم‌های تهویه و گرمایش ساختمان‌های بزرگ، مراکز تجاری و صنعتی به کمک پی ال سی‌های سری S7-1200 انجام می‌شود.
• سیستم‌های مدیریت انرژی: در صنایع مختلف برای نظارت و کنترل مصرف انرژی و بهینه‌سازی استفاده از منابع، این پی ال سی‌ها به کار می‌روند.

پی ال سی زیمنس سری S7-1200 به دلیل امکانات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری پیشرفته‌اش، قابلیت یکپارچگی با سیستم‌های دیگر را نیز دارد، که آن را به ابزاری ایده‌آل برای کاربردهای پیچیده‌تر نیز تبدیل کرده است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود تا این سری از پی ال سی‌ها در پروژه‌های اتوماسیون صنعتی با مقیاس‌های مختلف انتخابی مناسب باشند.

ساختار ماژولار PLC S7-1200

پی ال سی S7-1200 زیمنس دارای ساختار ماژولار است که امکان پیکربندی و سفارشی‌سازی آسان سیستم را برای انواع کاربردهای صنعتی فراهم می‌کند. این ساختار به کاربران این اجازه را می‌دهد که ماژول‌های مختلف را بسته به نیازهای پروژه به راحتی اضافه یا تغییر دهند.

در این سیستم، پردازنده مرکزی یا CPU وظیفه پردازش و تصمیم‌گیری را بر عهده دارد، در حالی که ورودی‌ها از طریق سنسورها سیگنال‌های مختلف را دریافت کرده و به پردازنده ارسال می‌شوند. سپس این پردازنده تصمیمات مورد نظر را برای کنترل خروجی‌ها اتخاذ می‌کند. ماژول‌های ورودی و خروجی، به‌طور جداگانه در این ساختار قابل افزودن و جایگزینی هستند و ماژول‌های ارتباطی استاندارد نیز می‌توانند برای برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ها به سیستم متصل شوند.

ساختار ماژولار پی ال سی S7-1200 مزایای بسیاری دارد، از جمله قابلیت ارتقا و گسترش سیستم به‌طور مستقل. این به کاربران این امکان را می‌دهد که بسته به تغییرات نیازهای عملیاتی، به راحتی سیستم را به‌روز کنند یا به‌طور مؤثر با تغییرات محیطی سازگار شوند. به‌علاوه، ماژول‌های مختلف این پی ال سی به راحتی قابل نصب و جایگزینی هستند، بدون اینکه نیاز به تغییرات گسترده‌ای در طراحی سیستم وجود داشته باشد.

قابلیت‌های سخت‌افزاری پی ال ‌سی S7-1200

در ادامه معرفی پی‌ال‌سی زیمنس مدل S7-1200 باید به این مورد اشاره کنیم که این محصول با یک‌سری قابلیت و ویژگی‌های سخت‌افزاری مختلف عرضه شده که دانستن آن‌ها قبل از خرید بسیار اهمیت دارد. مهم‌ترین ویژگی سخت‌افزاری این محصول کامپکت و ماژولار بودن آن است؛ یعنی تعداد ورودی و خروجی آن ثابت بوده و در حالت ماژولار قابل‌توسعه است. از طرفی مدل‌های Siplus و Fail Safe هم دارد. ویژگی سخت‌افزاری بعدی وجود دو ورودی آنالوگ در تمامی مدل‌ها به شکل ثابت است. ویژگی مهم بعدی سازگاری با شبکه‌های صنعتی و علی‌الخصوص نسل‌های جدید است.

نکته بعدی در معرفی پی‌ال‌سی زیمنس سری S7-1200 تنوع سخت‌افزاری است. مثلاً به مدل‌های ۱۲۱۱، ۱۲۱۲، ۱۲۱۴، ۱۲۱۵ و ۱۲۱۷ دقت کنید که هر چقدر عدد دوم در این مدل‌ها بالاتر می‌رود، قابلیت‌های آن بیشتر می‌شود؛ مثلاً در مدل ۱۲۱۷ به ترتیب ورودی و خروجی دیجیتال؛ ۱۴ و ۱۰ عدد بوده و تعداد ورودی و خروجی آنالوگ هم هر کدام ۲ عدد است که on-Board هستند بنابراین نیازی به خرید نیست.

ویژگی مهم بعدی که در معرفی پی‌ال‌سی زیمنس سری S7-1200 باید به آن اشاره کرد، امکان نصب ۸ ماژول گسترش و ۳ ماژول ارتباطی است. این محصول همچنین ۲ پروفی نت هم دارد. در بهترین مدل سری S7-1200 می‌توانید از ۲۸۴ ورودی و خروجی دیجیتال و ۶۹ ورودی و خروجی آنالوگ بهره‌مند شوید.

دقت داشته باشید که همین ویژگی‌های سخت‌افزاری باعث شده تا بازار صنایع این سری نسبت به سری S7-300 که بیشتر برای صنایع بزرگ به کار می‌رود بیشتر باشد؛ چون تعداد صنایع متوسط و کوچک بیشتر هستند. از پروتکل‌های ارتباطی مد‌باس/TCP و پروفی باس هم پشتیبانی می‌کند. برای نمایش وضعیت سیستم هم می‌توانید از تابلو دیجیتال استفاده کنید.

قابلیت‌های نرم‌افزاری پی ال سی S7-1200

در ادامه معرفی پی‌ال‌سی زیمنس سری S7-1200 به بررسی قابلیت‌های نرم‌افزاری آن می‌پردازیم که در نوع خود بی‌نظیر است. شعار شرکت زیمنس با این ویژگی‌های نرم‌افزاری، One Software for All Tasks است. مهم‌ترین نرم‌افزارهای پی ال سی سری S7-1200 شامل SIMATIC STEP 7 و TIA PORTAL هستند که کارایی عملکردی شما را بالا می‌برند.

برخی از قابلیت‌های آن مثل ادیتور جذاب، خاصیت drag & drop و شناسایی اتوماتیک دستورات احتمالی و متغیرها در حین کارکرد باعث شده تا مهندسی فرایند خیلی سریع‌تر انجام شود. برخی از قابلیت‌های نرم‌افزاری پی ال سی زیمنس سری S7-1200 عبارت‌اند از:

• نرم‌افزارها تسک محور هستند و ادیتور فوق‌العاده کاربردی و کاربرپسند آن باعث شده تا برای برنامه‌نویسی کنترلرهای S7-1200 و پیکربندی پنل‌های HMI Basic مناسب باشد.
• در معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200 در بخش نرم‌افزاری باید به کاربرپسند بودن آن و کاربری راحت هم برای افراد حرفه‌ای و هم مبتدی اشاره کرد. افراد حرفه‌ای می‌توانند از قسمت portal view همه تسک‌ها را در یکجا مشاهده کنند. ادیتور تسک محور باعث شده تا کاملاً برای وظایف اتوماسیونی مناسب باشد.
• قابلیت drag & drop که به شما کمک می‌کند تا برخی نمادها را با این قابلیت به سخت‌افزار خاصی اساین کنید.
• گرافیک نرم‌افزاری کیفیت بسیار بالایی دارد به‌نحوی‌که اتصالات بین دستگاه‌های مختلف با خطوط نمایش داده می‌شود که پیکربندی و چک‌کردن درستی اتصالات را بسیار راحت کرده است.
• Library concept جامع یکی دیگر از قابلیت‌های نرم‌افزاری است که باید در معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200 به آن اشاره کرد که به لطف آن امکان استفاده مجدد دیتاها وجود دارد. با این قابلیت کاربرها می‌توانند المان‌های مهندسی مختلف مثل بلوک‌ها، تگ‌ها، آلارم‌ها، HMI اسکرین‌ها و ماژول‌های منفرد را در کتابخانه‌های لوکال و گلوبال ذخیره کنند.
• تنها با یک کلیک ماوس به‌راحتی می‌توانید به حالت آنلاین بروید که پس از آن وضعیت آنلاین و آفلاین فوراً با یکدیگر مقایسه می‌شوند تا تفاوت‌های احتمالی مشخص شوند و conflictها بررسی گردند.
• پیکربندی و ایجاد تغییرات در ماژول‌های برنامه ساده و کاربردی است. حتی می‌توانید دستورات پرکاربرد را در لیست محبوب‌ترین‌ها ذخیره کنید و کل ماژول‌های مهندسی را می‌توان کپی کرده و به برنامه‌های کنترلرهای SIMATIC S7-1200 اضافه کنید.
• سری S7-1200 به شکل پیش‌فرض برای TIA PORTAL در نظر گرفته شده‌اند؛ چون تیا پورتال نسخه آخر نرم‌افزار برنامه‌نویسی این سری هستند که کار مهندسین را خیلی راحت کرده‌اند. مثلاً HMI داخل آن هست و نیاز به نصب جدا نیست.
• گزارش خطا بسیار واضح و مشخص است و نیاز به debug را بسیار راحت کرده است.

قابلیت‌های برنامه‌نویسی و تنظیمات پیشرفته

در سیستم TIA Portal، مهندسان می‌توانند پروژه‌های اتوماسیونی خود را با استفاده از ابزارهای پیشرفته‌ای مانند درگ اند دراپ (Drag and Drop) و برنامه‌نویسی بصری (Visional) به سادگی انجام دهند. این ویژگی‌ها در برنامه‌نویسی PLC و همچنین در مانیتورینگ سیستم، به‌ویژه برای کاربران مبتدی، بسیار مفید است. با این قابلیت‌ها، تغییرات و تنظیمات به‌راحتی قابل انجام است و مهندسان می‌توانند با استفاده از متغیرهای تعریف شده در PLC به‌طور مستقیم از ابزارهای تصویری برای مانیتورینگ استفاده کنند.

قابلیت‌های برنامه‌نویسی پیشرفته در نرم‌افزار STEP 7 Basic نیز شامل پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی ساختاریافته است که برای برنامه‌نویسان حرفه‌ای امکان پیاده‌سازی کنترل‌های پیچیده را فراهم می‌آورد. این نرم‌افزار همچنین قابلیت‌های سفارشی‌سازی و بهینه‌سازی عملکرد را ارائه می‌دهد که می‌تواند برای پروژه‌های صنعتی بزرگتر و پیچیده‌تر مفید باشد.

ویژگی‌های ایمنی در S7-1200

پی ال سی S7-1200 زیمنس با ویژگی‌های ایمنی پیشرفته خود برای کاربردهای صنعتی حساس طراحی شده است. این ویژگی‌ها شامل قابلیت کنترل ایمن در برابر خطا و پشتیبانی از پروتکل‌های ارتباطی ایمن است که به افزایش حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر حوادث و خطرات کمک می‌کند.

پی ال سی‌های سری S7-1200 از مدل‌های Fail-Safe پشتیبانی می‌کنند که مخصوصاً برای محیط‌های پرخطر مانند سکوهای نفتی و کارخانه‌هایی که با خطرات بالقوه مانند نشت گاز روبه‌رو هستند، طراحی شده‌اند. این قابلیت‌ها با هدف جلوگیری از خطرات جدی و تضمین ایمنی در سیستم‌های صنعتی به کار می‌روند.

کنترل ایمن در برابر خطا (Fail-Safe)

پی ال سی‌های S7-1200 با ویژگی Fail-Safe خود می‌توانند در صورت بروز خطا، سیستم را به‌طور خودکار به حالت ایمن منتقل کنند. این ویژگی مخصوصاً در محیط‌هایی با خطرات بالقوه مانند صنایع نفت و گاز اهمیت بالایی دارد. به‌طور مثال، اگر دستگاهی دچار خطا شود یا سیستم نتواند به‌درستی عمل کند، پی ال سی‌های Fail-Safe به‌طور خودکار اقدامات ایمنی مانند خاموش کردن دستگاه‌ها یا فعال‌کردن سیستم‌های تهویه را انجام می‌دهند تا از بروز حوادث خطرناک جلوگیری کنند. این پی ال سی‌ها با نوار زرد رنگ خود قابل شناسایی هستند و در انواع خاصی از سری S7-1200 مانند مدل‌های 1212C ،1214C و 1215C موجود هستند.

پروتکل‌های ارتباطی ایمن

پی ال سی‌های S7-1200 از پروتکل‌های ارتباطی ایمن پشتیبانی می‌کنند که ارتباطات بین سیستم‌های مختلف را در محیط‌های صنعتی ایمن می‌سازد. این پروتکل‌ها، مانند پروتکل PROFIBUS و Modbus، امکان انتقال داده‌ها را با کمترین ریسک خطا فراهم می‌کنند. در صورت بروز مشکل در یکی از اجزا، این پروتکل‌ها به‌سرعت وضعیت را تشخیص داده و اقدامات لازم را برای جلوگیری از حوادث اتخاذ می‌کنند. این ویژگی به‌ویژه در کاربردهایی که نیاز به دقت بالا و ایمنی حداکثری دارند، مانند سیستم‌های کنترل فرایند و تجهیزات صنعتی در محیط‌های پرخطر، بسیار ضروری است.

قابلیت‌های ارتباطی PLC S7-1200

پی ال سی‌های S7-1200 زیمنس از ویژگی‌های ارتباطی پیشرفته‌ای برخوردار هستند که به کاربران این امکان را می‌دهد تا سیستم‌های صنعتی را به‌طور مؤثرتر و با قابلیت‌های بیشتر کنترل کنند. این PLCها از پروتکل‌های ارتباطی استاندارد مختلف پشتیبانی می‌کنند که برای برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ها و سیستم‌های اتوماسیون ضروری است. همچنین، این دستگاه‌ها دارای امکانات شبکه‌سازی و کنترل از راه دور هستند که می‌تواند انعطاف‌پذیری و کارایی سیستم‌های صنعتی را افزایش دهد.

پروتکل‌های استاندارد ارتباطی (PROFINET ،Modbus و غیره)

پی ال سی‌های S7-1200 زیمنس از پروتکل‌های ارتباطی استاندارد مانند PROFINET ،Modbus TCP و Modbus RTU پشتیبانی می‌کنند. این پروتکل‌ها به دستگاه‌ها این امکان را می‌دهند که به‌صورت مؤثر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و داده‌ها را به‌طور دقیق و سریع منتقل کنند. این ویژگی باعث افزایش انعطاف‌پذیری سیستم‌های اتوماسیون می‌شود و برای انواع مختلف پروژه‌ها، از پروژه‌های کوچک تا بزرگ، مناسب است.

امکانات شبکه‌سازی و کنترل از راه دور

پی ال سی‌های S7-1200 زیمنس از امکانات پیشرفته شبکه‌سازی برخوردار هستند که به‌ویژه برای کاربردهای کنترل از راه دور بسیار مناسب است. این قابلیت‌ها به کاربران این امکان را می‌دهند که به راحتی دستگاه‌های صنعتی را از هر نقطه‌ای که به شبکه متصل است، کنترل کنند.

به‌ویژه برای پروژه‌هایی که نیاز به کنترل لحظه‌ای و سریع دارند، مانند سیستم‌های کنترل فرایند پیچیده و سیستم‌های جابجایی مواد بزرگ، این ویژگی ضروری است. کنترل از راه دور از طریق مرورگر وب در مدل‌های خاص سری S7-1200 مانند 1215C به‌راحتی قابل انجام است.

ویژگی‌های مکانیکی و استانداردهای بین‌المللی

پی ال سی S7-1200 زیمنس طراحی مقاوم و مستحکمی دارد که به‌طور خاص برای تحمل شرایط مختلف محیطی در صنایع مختلف ساخته شده است. این کنترلر صنعتی می‌تواند در محیط‌های سخت و چالش‌برانگیز، مانند دماهای بالا یا پایین، رطوبت زیاد، گردوغبار، عملکرد مطمئن و پایداری را ارائه دهد.

برای نصب، ماژول‌ها به‌راحتی بر روی ریل استاندارد DIN یا در داخل کنترل پنل‌ها قرار می‌گیرند، که باعث می‌شود نصب و نگهداری دستگاه بسیار ساده و سریع باشد. محفظه پلاستیکی ناهموار و جمع و جور این دستگاه از آن در برابر آسیب‌های مکانیکی و شرایط سخت محیطی محافظت می‌کند. علاوه بر این، عناصر اتصال و کنترل به‌راحتی قابل دسترسی هستند و با فلپ‌های جلویی محافظت می‌شوند که ایمنی بیشتری را فراهم می‌کند.

در زمینه تطابق با استانداردهای بین‌المللی، پی ال سی S7-1200 زیمنس به استانداردهای جهانی مانند VDE ،UL ،CSA و FM مطابقت دارد که برای استفاده در مناطق مختلف با گروه‌های خطر متفاوت ضروری است. این دستگاه‌ها به‌ویژه در کاربردهایی که نیاز به ایمنی بالا و رعایت مقررات دارند، مانند صنایع نفت و گاز یا تولیدات شیمیایی، بسیار مناسب هستند.

همچنین، سیستم مدیریت کیفیت در تولید این محصولات مطابق با استاندارد ISO 9001 تأیید شده است که تضمین‌کننده کیفیت و دقت در فرایندهای تولید و عملکرد است. این تطابق با استانداردهای جهانی، اعتماد به‌نفس لازم برای استفاده در پروژه‌های مختلف را فراهم می‌آورد.

توسعه هوش مصنوعی بر روی S7-1200

هوش مصنوعی یا AI و توسعه آن بر روی S7-1200 به برنامه‌نویسی این پی ال سی‌ها و پیداکردن روش‌های جدید برای بهینه‌سازی و فرایندهای صنعتی اتوماسیونی کمک بزرگی می‌کند. در بحث معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200، توسعه هوش مصنوعی به بهینه‌سازی فرایندها مثل کاهش مصرف انرژی، افزایش کارایی و به‌حداقل‌رساندن مواد زائد کمک زیادی می‌کند؛ چون هوش مصنوعی قادر به آنالیز تعداد زیادی داده‌ای است که از سوی سنسورها، پی ال سی‌ها و سایر دستگاه‌ها ارسال شده‌اند.

توسعه هوش مصنوعی روی پی ال سی زیمنس S7-1200 کمک به آنالیز داده‌های ورودی از سوی سنسور و PLCها می‌کند تا زمان خرابی تجهیزات پیش‌بینی شود و قبل از خرابی قطعی تعمیر شوند. این ویژگی به نوبه خود سبب کاهش زمان توقف کار، بالابردن بهره‌وری و حفظ هزینه‌های مرتبط با تعمیرات و نگهداری‌های پیش‌بینی نشده می‌شود.

توسعه هوش مصنوعی در PLC سری S71200 باعث شده تا از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای بهبود برنامه‌نویسی پی ال سی‌ها استفاده شود. از طرفی موارد غیرنرمال در فرایند به‌راحتی شناسایی شده و مشکلات قبل از اینکه به موارد جدی و بحرانی تبدیل شوند رفع خواهند گردید.

از جمله نمونه‌های توسعه AI بر روی PLC زیمنس سری S7-1200 می‌توان به MindSphere اشاره کرد که یک پلتفرم ابری اینترنت اشیا بوده و قابلیت‌های فراوانی در آنالیز لحظه‌ای داده‌های دریافتی از سوی ماشین‌آلات و فرایندها را دارد تا الگوها و ترندها برای بهینه‌سازی فرایندهای صنعتی شناسایی شوند.

Simatic Edge نمونه دیگری از توسعه AI روی این سری از PLC زیمنس است که در این بخش از معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200 به آن پرداختیم. این پلتفرم محاسباتی هوش مصنوعی با یادگیری ماشینی ادغام شده و داده‌های دریافتی را در لحظه آنالیز می‌کند و بنابراین بهینه‌سازی فرایندها در لحظه خواهد بود.

بررسی انواع CPU در S7-1200

پی ال سی زیمنس سری S7-1200 به‌عنوان یک سیستم کنترل صنعتی با قابلیت‌های متنوع در مدل‌های مختلف عرضه می‌شود. این کنترل‌کننده‌ها از نظر ویژگی‌ها و ظرفیت‌های پردازشی تفاوت‌هایی دارند که بر اساس نیازهای پروژه‌های صنعتی انتخاب می‌شوند. در این مقاله، انواع مختلف CPU در سری S7-1200 زیمنس بررسی خواهند شد.

این CPU‌ها در مدل‌های استاندارد و ایمن (Fail-Safe) ارائه می‌شوند و هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. مدل‌های مختلف این پی ال سی‌ها قابلیت‌های متعددی نظیر تعداد ورودی و خروجی‌ها، حافظه، سرعت پردازش و قابلیت توسعه را دارا هستند. در ادامه، به بررسی مدل‌های مختلف CPU در این سری خواهیم پرداخت.

مدل‌های استاندارد و ایمن (Fail-Safe)

در بسیاری از صنایع، به‌ویژه در مکان‌های پرخطر مانند سکوهای نفتی و کارخانه‌ها، نیاز به سیستم‌های کنترل ایمن که بتوانند در مواقع اضطراری عملکرد خود را حفظ کنند، بسیار حیاتی است. مدل‌های Fail-Safe پی ال سی S7-1200 زیمنس برای این منظور طراحی شده‌اند.

این پی ال سی‌ها می‌توانند در صورت بروز حوادث خطرناک مانند نشت گاز، سیستم‌ها را به‌طور خودکار خاموش کرده و به کارگران هشدار دهند. ویژگی‌های ایمنی این پی ال سی‌ها شامل توانایی تشخیص شرایط خطرناک و انجام اقدامات فوری برای جلوگیری از آسیب‌های احتمالی است، که در صنایع حساس و پرخطر اهمیت بالایی دارد.

معرفی مدل‌های CPU

مدل‌های سی پی یو 1200 عبارتند از:

• CPU 1211C

CPU 1211C یک مدل کامپکت با ظرفیت حافظه 50KB است که دارای 10 ورودی/خروجی دیجیتال یکپارچه است. این پی ال سی با دو ورودی آنالوگ ده بیتی و پشتیبانی از 3 شمارشگر با فرکانس 100kHz برای پروژه‌های کوچک و متوسط مناسب است. مدل 1211C در سه نوع مختلف از لحاظ پورت‌ها عرضه می‌شود و قابلیت گسترش با یک ماژول (SB) و حداکثر یک ماژول CM را دارد.

• CPU 1212C

CPU 1212C دارای حافظه 75KB و 14 ورودی/خروجی دیجیتال است که 8 ورودی دیجیتال 24 ولت و 6 خروجی دیجیتال را شامل می‌شود. این مدل به دو ورودی آنالوگ ده بیتی مجهز است و قابلیت گسترش با یک کارت (SB) و دو ماژول SM را دارا است. این پی ال سی برای پروژه‌های با نیازهای بیشتر از مدل 1211C مناسب است.

• CPU 1214C

CPU 1214C از حافظه 100KB بهره می‌برد و 24 ورودی/خروجی دیجیتال دارد. این مدل نیز شامل دو ورودی آنالوگ ده بیتی است و به چهار کانتر سریع با فرکانس 100kHz و 30kHz مجهز می‌شود. قابلیت گسترش با یک کارت (SB)، 8 ماژول SM و حداکثر 3 ماژول CM را دارد. این مدل برای پروژه‌های با نیاز به تعداد ورودی/خروجی بیشتر و قابلیت توسعه بالا مناسب است.

• CPU 1215C

با ظرفیت حافظه 125KB ،CPU 1215C دارای 24 ورودی/خروجی دیجیتال و دو ورودی آنالوگ ده بیتی است. این مدل همچنین دارای دو خروجی آنالوگ یکپارچه 10 بیتی و دو رابط اترنت است. CPU 1215C می‌تواند با یک کارت (SB) و 8 ماژول SM گسترش یابد و حداکثر سه ماژول CM را پشتیبانی می‌کند. این مدل برای پروژه‌های با نیاز به امکانات پیشرفته و ورودی/خروجی‌های بیشتر مناسب است.

• CPU 1217C

آخرین مدل معرفی شده در این سری، CPU 1217C با حافظه 150KB است. این مدل 24 ورودی/خروجی دیجیتال و دو ورودی آنالوگ ده بیتی دارد. یکی از ویژگی‌های خاص این مدل، توانایی پشتیبانی از چهار پالس خروجی با فرکانس تا 1MHz است. این CPU دارای دو رابط اترنت و منبع تغذیه 4/20 – 8/28 ولت DC است. برای پروژه‌هایی که به دقت و سرعت بالا نیاز دارند، این مدل گزینه مناسبی به حساب می‌آید.

انواع کارت و ماژول سری 1200 زیمنس

در ادامه معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200 به بررسی انواع کارت و ماژول این سری از PLC زیمنس می‌رسیم. کارت و ماژول‌های این پی ال سی در دسته انواع ماژول CPU ،SB ،SM ،CM ،PM ،CB و ماژول تکنولوژی قرار می‌گیرند.
ماژول‌های CPU به‌عنوان پردازشگر اصلی PLC به شکل کامپکت و دارای تعدادی ورودی و خروجی است. ماژول SB روی CPU نصب شده و تعداد ورودی و خروجی از نوع دیجیتال و آنالوگ دارد.

ماژول SM در سمت راست CPU نصب شده و حداکثر تا ۸ عدد قابل‌استفاده است و در مدل‌های مختلف نظیر AI ،AQ ،DI و DQ موجود است. ماژول CM که کارت ارتباطی شبکه است و در سمت چپ CPU نصب شده و باعث ارتباط PLC با شبکه‌های صنعتی می‌شود. ماژول PM، منبع تغذیه است و تغذیه الکتریکی CPU و کارت I/O را به عهده دارد. استفاده از این کارت اجباری نیست. ماژول CB نیز برای ارتباط Point to Point استفاده می‌شود.

برخی کارت و ماژول‌های خاص پی ال سی زیمنس سری S7-1200 هم شامل سیمولاتور ۲ کاناله، ۸ کاناله و ۱۴ کاناله، برد باتری، کارت لودسل در دو مدل مختلف هستند. از دیگر کارت‌های مورداستفاده می‌توان به کارت رله اشاره کرد که با خروجی رله‌ای برای دستگاه‌هایی که به آن نیاز دارند استفاده می‌شود. کارت پروفی باس که برای اتصال به دستگاه‌های دارای شبکه ارتباطی پروفی باس استفاده می‌شود. کارت اترنت که امکان اتصال به سایر دستگاه‌ها را با کابل اترنت فراهم می‌سازد.

ورودی و خروجی در پی ال سی زیمنس S7-1200

همان‌طور که در معرفی پی ال سی زیمنس سری S7-1200 گفتیم این سری کامپکت است؛ بنابراین تعداد ورودی و خروجی‌های دیجیتال آن که به ترتیب ۱۴ و ۱۰ عدد هستند به همراه ورودی آنالوگ دو عدد و ورودی‌های PT100 و RTD که به ترتیب ۲ و ۴ عدد هستند قابل‌افزایش نیست. اما شما می‌توانید به کمک کارت‌های توسعه ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ، تعداد ورودی‌ها را تا ۱۳۲ عدد و خروجی‌ها را تا ۱۱۶ عدد افزایش دهید.

مثال‌های کاربردی و سناریوهای استفاده از S7-1200

پی ال سی S7-1200 زیمنس در صنایع تولیدی برای مدیریت فرایندهای اتوماسیون، کنترل ماشین‌آلات و بهینه‌سازی عملکرد خطوط تولید کاربرد فراوانی دارد. به‌عنوان مثال، در خطوط تولید خودکار، این پی ال سی قادر است داده‌ها را از سنسورها دریافت کرده، وضعیت ماشین‌آلات را تحت نظر داشته و عملیات تولید را طبق برنامه‌ریزی‌های از پیش تعیین‌شده کنترل کند.

با استفاده از قابلیت‌های ارتباطی و ماژولار این سیستم، می‌توان دستگاه‌های مختلفی مانند درایوها، موتورهای الکتریکی و سیستم‌های کنترل حرکت را به‌طور یکپارچه به هم متصل کرده و تمامی فرآیندها را به‌صورت مرکزی مدیریت نمود. این ویژگی‌ها باعث افزایش کارایی، کاهش زمان خرابی و بهبود کیفیت تولید در صنایع مختلف می‌شود.

در سیستم‌های هوشمند ساختمان نیز پی ال سی S7-1200 نقش حیاتی در مدیریت و اتوماسیون فرآیندهای مختلف ایفا می‌کند. این سیستم می‌تواند برای کنترل روشنایی، تهویه، امنیت، سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و حتی کنترل دسترسی به ساختمان‌ها استفاده شود.

با استفاده از ماژول‌های ارتباطی و برنامه‌ریزی‌های سفارشی، این پی ال سی می‌تواند تمامی این سیستم‌ها را به‌صورت یکپارچه مدیریت کند، که باعث بهبود بهره‌وری انرژی، امنیت و راحتی ساکنان می‌شود. برای مثال، در یک ساختمان تجاری، پی ال سی S7-1200 می‌تواند به‌طور خودکار نورپردازی و تهویه را بر اساس شرایط محیطی تنظیم کند و انرژی مصرفی را بهینه‌سازی نماید.

سخن آخر

پی ال سی زیمنس سری S7-1200 با ویژگی‌های منحصر به‌فرد خود، انتخابی عالی برای پروژه‌های اتوماسیون صنعتی است. از قابلیت‌های ارتباطی پیشرفته گرفته تا ساختار ماژولار و ایمنی بالا، این سیستم پاسخ‌گوی نیازهای متنوع صنایع مختلف، از تولیدی گرفته تا هوشمند سازی ساختمان‌ها، است.

استفاده از این پی ال سی، موجب بهبود کارایی، افزایش ایمنی و کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود. اگر به دنبال ارتقای سیستم‌های اتوماسیون خود با بهترین تجهیزات پی ال سی هستید، آزند اتوماسیون می‌تواند گزینه‌ای ایده‌آل برای شما باشد.

برای دریافت لیست قیمت پی‌ال‌سی زیمنس سری S7-1200 و مشاوره در خصوص تجهیزات اتوماسیون صنعتی، کافیست با ما تماس بگیرید. متخصصین ما در آزند اتوماسیون آماده‌اند تا بهترین راه‌حل‌ها و تجهیزات مورد نیاز شما را برای بهینه‌سازی سیستم‌های صنعتی شما ارائه دهند.

سؤالات متداول

پی ال سی زیمنس سری S7-1200 قابل توسعه است؟

✅ بله به کمک کارت و ماژول‌های توسعه

PLC زیمنس سری S7-1200 قابلیت ادغام شدن با هوش مصنوعی را دارد؟

✅ بله در حال حاضر هم دو پلتفرم SIMATIC Edge و MindSphere ایجاد شده‌اند.

این سری از پی ال سی زیمنس برای کدام صنایع مناسب است؟

✅ برای صنایع کوچک و متوسط بسیار مناسب است.

آیا می‌توان از پی ال سی S7-1200 برای کنترل سیستم‌های پیچیده استفاده کرد؟

✅ بله، پی ال سی S7-1200 زیمنس به دلیل قابلیت‌های پردازش بالا و پشتیبانی از پروتکل‌های ارتباطی مختلف، برای مدیریت سیستم‌های پیچیده مانند سیستم‌های کنترل فرآیند و حرکت بسیار مناسب است.

آیا پی ال سی S7-1200 از سیستم‌های ایمنی پشتیبانی می‌کند؟

✅ بله، این دستگاه با استفاده از ویژگی‌های Fail-Safe می‌تواند در محیط‌های حساس مانند صنایع نفت و گاز ایمنی بالاتری را تضمین کند.

آیا می‌توان پی ال سی S7-1200 را با سایر تجهیزات اتوماسیون زیمنس یکپارچه کرد؟

✅ بله، این پی ال سی به راحتی با سایر تجهیزات اتوماسیون زیمنس مانند سیستم‌های HMI و درایوها از طریق پروتکل‌های ارتباطی مختلف یکپارچه می‌شود.

چه پروتکل‌های ارتباطی در پی ال سی S7-1200 پشتیبانی می‌شود؟

✅ پی ال سی S7-1200 از پروتکل‌های ارتباطی استاندارد مانند PROFINET ،Modbus TCP ،Modbus RTU و ProfiBus پشتیبانی می‌کند.

آیا برای نصب پی ال سی S7-1200 به مهارت‌های خاصی نیاز است؟

✅ نصب پی ال سی S7-1200 نسبتا ساده است و می‌توان آن را روی ریل DIN یا در داخل کنترل پنل قرار داد. همچنین، ماژول‌های مختلف آن به راحتی قابل نصب و پیکربندی هستند.

می توانید فایل پی دی اف را دانلود کنید:

PDF PLC Siemens S7-1200 series