مقایسه انواع PLC زیمنس s7-1200

تاریخ انتشار : 2024/07/25

در پایان این نوشتار، تمام اطلاعات پایه‌ای اما کاربردی که باید درباره‌ی PLCهای محبوب S7-1200 بدانید را خواهید آموخت. همچنین به مقایسه انواع PLC زیمنس s7-1200 پرداخته خواهد شد و درک خوبی از انواع کاربردهای صنعتی که این کنترل‌کننده‌ها برای آن‌ها مناسب هستند، به دست خواهید آورد.

این سری از کنترلرهای PLC که توسط غول صنعتی زیمنس تولید می‌شود. مانند سایر کنترلرها، این PLCها در صنایع مختلفی از جمله پالایشگاه‌های نفتی، خطوط تولید، سیستم‌های نقاله، تا سیستم‌های اتوماسیون ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.  سری S7-1200 به مدل‌های مختلفی تقسیم می‌شود که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند. در ادامه برخی از این مدل‌ها و مشخصات آن‌ها را معرفی می‌کنیم:

PLC مدل S7-1200 چیست؟

این دستگاه نوعی کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر (PLC) است که توسط شرکت زیمنس تولید می‌شود و برای کنترل و اتوماسیون فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

PLC مدل S7-1200 دارای دو بخش اصلی است: سخت‌افزار و نرم‌افزار.

بخش سخت‌افزار شامل منبع تغذیه، واحد پردازش مرکزی یا CPU، ماژول‌های ورودی/خروجی و ماژول‌های ارتباطی می‌باشد.

نرم‌افزاری که برای برنامه‌نویسی این PLC و اجرای عملکردهای خاص بر اساس سیگنال‌های ورودی از حسگرها و کلیدها استفاده می‌شود، TIA Portal نام دارد که این نرم‌افزار نیز توسط شرکت زیمنس توسعه یافته است.

مدل های گوناگون PLC زیمنس s7-1200 در موارد زیر با یکدیگر تفاوت دارند:

1. اندازه محفظه
2. حافظه Load و حافظه Working
3. تعداد ورودی‌ها/خروجی‌ها
4. قابلیت گسترش
5. تعداد ورودی‌های HSC (کانتر سرعت بالا)
6. تعداد خروجی‌های HSO (خروجی سرعت بالا)

در بالا منظور از حافظه load میزان حافظه ای است که برنامه در آن ذخیره می شود و منظور از حافظه working میزان حافظه ای است که به طور موقت(RAM) داده ها در آن پردازش می شوند.

انواع مدل‌های CPU در S7-1200 زیمنس: کاربردهای صنعتی و مقایسه PLC S7-1200 زیمنس

اکنون بیایید به بررسی مدل‌های مختلف CPU موجود برای PLCهای S7-1200 بپردازیم و آن‌ها را بر اساس کاربردهای صنعتی مقایسه کنیم.

پی ال سی s7-1200 مدل CPU 1211C

مدل ۱۲۱۱C یک مدل ابتدایی یا پایه برای PLCهای S7-1200 محسوب می‌شود.

این مدل حافظه کمتری دارد و از روش‌های ارتباطی محدودتری پشتیبانی می‌کند، اما همچنان برای پروژه‌های اتوماسیون کوچک و متوسط عملکرد خوبی دارد.

برخی از نمونه های این نوع پروژه‌ها عبارت‌اند از:

• ماشین‌های مستقل (Stand-alone) که به‌تنهایی کار می‌کنند
• سیستم‌های کنترل گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) در ساختمان‌ها

بنابراین، اگر قصد طراحی و اجرای یک سیستم HVAC را دارید، CPU 1211C می‌تواند گزینه مناسبی برای شما باشد.

پی ال سی s7-1200 مدل CPU 1212C

مدل بعدی از PLCهای S7-1200 که در مورد آن صحبت خواهم کرد، ۱۲۱۲C نام دارد. این مدل بسیار شبیه به ۱۲۱۱C است اما ورودی‌ها و خروجی‌های بیشتری دارد. این موضوع باعث می‌شود گزینه مناسبی برای کاربردهای اتوماسیون کمی بزرگ‌تر باشد، مانند کنترل دمای یک کوره صنعتی با اندازه متوسط.

کوره صنعتی یک دستگاه ویژه است که برای گرم کردن فلز یا سایر مواد تا دماهای بسیار بالا به منظور شکل‌دهی یا تغییر ویژگی‌های آن‌ها استفاده می‌شود. کوره‌های صنعتی در صنایع مختلفی مانند فلزکاری، شیشه‌سازی و سرامیک‌سازی کاربرد دارند.

PLCهای S7-1200، به‌ویژه مدل ۱۲۱۲C، اغلب برای تنظیم دما، فشار و سایر پارامترها در داخل کوره‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مدل ۱۲۱۲C همچنین از توابع کنترل PID پشتیبانی می‌کند، که این امکان را می‌دهد دما و فشار با دقت بیشتری تنظیم شوند.

پی ال سی s7-1200 مدل CPU 1214C

حال می‌رسیم به مدل ۱۲۱۴C؛ این مدل یک گزینه پرطرفدار برای کاربردهای اتوماسیون پیشرفته‌تر است، مانند جابجایی مواد، راه‌اندازی پمپ‌ها یا مدیریت فرایندهای کوچک.

با استفاده از مدل ۱۲۱۴C، شما می‌توانید همانند مدل ۱۲۱۲C توابع کنترل PID را نیز ایجاد کنید. کنترل PID روشی برای تنظیم پارامترهایی مانند دما و فشار در کارخانه‌هاست. با این حال، مدل ۱۲۱۴C می‌تواند یک قدم فراتر برود و ویژگی‌های پیشرفته‌تری برای کنترل PID و همچنین قابلیت‌های بیشتری برای مدیریت سیستم‌های اتوماسیون بزرگ‌تر و پیچیده‌تر ارائه دهد.

علاوه بر این، مدل‌های پیشرفته‌تر سری PLCهای S7-1200 حتی می‌توانند توابع کنترل PID بیشتری را نیز اجرا کنند!

پی ال سی s7-1200 مدل CPU 1215C

در ادامه به مدل CPU 1215C می‌پردازم.

این مدل گزینه مناسبی برای وظایف اتوماسیون بزرگ است. منظور از وظایف اتوماسیون بزرگ، وظایفی است که معمولاً به پردازش با سرعت بالا و قابلیت‌های ارتباطی پیشرفته نیاز دارند، مانند سیستم‌های کنترل فرآیندهای پیچیده، سیستم‌های ک

نترل حرکت (motion control)، و سیستم‌های بزرگ جابجایی مواد.

یک ویژگی جالب این مدل PLC این است که شما می‌توانید از یک مرورگر وب برای کنترل آن از فاصله استفاده کنید.

پی ال سی s7-1200 مدل CPU 1217C

مدل ۱۲۱۷C شبیه به ۱۲۱۵C است، اما ورودی‌ها و خروجی‌های بیشتری دارد، به این معنی که می‌تواند وظایف پیچیده‌تری را انجام دهد. این مدل همچنین سریع‌تر است، که این ویژگی برای کاربردهایی که نیاز به جمع‌آوری داده‌ها به‌طور سریع دارند، بسیار مهم است. یکی از مثال‌های کاربردی که نیاز به یک PLC سریع‌تر دارد، جمع‌آوری داده‌های با سرعت بالا است. این زمانی است که داده‌ها از یک فرآیند به‌سرعت جمع‌آوری می‌شوند.

این موضوع اهمیت دارد زیرا هرچه داده‌ها سریع‌تر جمع‌آوری شوند، دقت بیشتری دارند و فرآیند به بهتری شکل ممکن انجام می‌شود.

برای نمونه، در یک دستگاه بسته‌بندی با سرعت بالا، حسگرها داده‌هایی را در مورد اندازه و وزن هر بسته جمع‌آوری می‌کنند. این داده‌ها برای تنظیمات دستگاه استفاده می‌شود تا مطمئن شویم که دستگاه به بهترین نحو ممکن عمل می‌کند. اگر داده‌ها خیلی آهسته جمع‌آوری شوند، به اندازه کافی دقیق نخواهند بود تا تنظیمات صحیحی انجام شوند. این به این معنی است که دستگاه به خوبی که باید عمل نمی‌کند. به همین دلیل است که نیاز به یک PLC سریع‌تر برای جمع‌آوری داده‌ها به‌سرعت و ارائه بازخورد در زمان واقعی به فرآیند وجود دارد.

PLCهای  S7-1200 سری ایمن(fail safe): افزودن ایمنی به کنترل

بیایید در مورد PLCهای ایمن سری S7-1200 صحبت کنیم که معمولاً می‌توان آن‌ها را با رنگ زردشان شناسایی کرد.

این‌ها انواع خاصی از PLCها هستند که نه تنها برای کنترل ماشین‌آلات و تجهیزات طراحی شده‌اند، بلکه برای حفظ ایمنی افراد نیز کاربرد دارند. در مکان‌هایی مانند سکوهای نفتی یا کارخانه‌ها که ممکن است اتفاقات خطرناکی رخ دهد، داشتن یک لایه اضافی از حفاظت برای جلوگیری از حوادث اهمیت زیادی دارد.

برای نمونه، فرض کنید می‌خواهید یک سیستم کنترل برای آسانسور طراحی کنید. شما می‌توانید از یک PLC معمولی مانند ۱۲۱۲C برای کنترل حرکت‌های آسانسور استفاده کنید. اما اگر برق قطع شود یا مشکلی پیش بیاید، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در این حالت، شما باید مطمئن شوید که آسانسور به‌طور ایمن متوقف می‌شود. اینجاست که PLC ایمن ۱۲۱۲FC وارد عمل می‌شود. این مدل ویژگی‌های خاصی دارد که می‌تواند زمانی که مشکلی پیش می‌آید، آن را تشخیص دهد و ترمزهای اضطراری را فعال کند تا ایمنی مسافران حفظ شود. در صنعت نفت و گاز، ایمنی اهمیت زیادی دارد زیرا خطرات زیادی وجود دارد. اینجاست که PLCهای ایمن بسیار مفید هستند.

آن‌ها می‌توانند زمانی که اتفاقاتی مانند نشت گاز رخ می‌دهد، آن را تشخیص دهند و به‌طور خودکار تجهیزات را خاموش کرده، سیستم‌های تهویه را روشن کنند و به کارگران در مورد خطر هشدار دهند.

یک نکته‌ای که باید به خاطر داشته باشید این است که همه انواع PLCهای S7-1200 ویژگی ایمن (fail-safe) را ندارند. این ویژگی تنها برای مدل‌های ۱۲۱۲C، ۱۲۱۴C و ۱۲۱۵C موجود است.

مقایسه ویژگی های سخت افزاری انواع پی ال سی s7-1200 زیمنس

در جدول زیر ویژگی های سخت افزاری مانند پورت ها ، حافظه ، شمارنده سرعت بالا HSC، خروجی پالس و …. PLC زیمنس مدل s7-1200 با هم مقایسه شده است.

مدل CPU	CPU 1211C	CPU 1212C	CPU 1214C	CPU 1215C	CPU 1217C	CPU ۱۲۱۲FC	CPU 1214FC	CPU 1215FC
پورت های PROFINET	۱	۱	۱	۲	۲	۱	۱	۱
حافظه داخلی و حافظه کاری	۵۰ KB / 1 MB	۷۵ KB / 2 MB	۱۰۰ KB / 4 MB	۱۲۵ KB / 4 MB	۱۵۰ KB / 4 MB	۱۰۰ KB / 2 MB	۱۲۵ KB / 4 MB	۱۵۰ KB / 4 MB
تعداد ورودی/خروجی دیجیتال	۶ DI ۴ DO	۸ DI ۶ DO	۱۴ DI ۱۰ DO	۱۴ DI ۱۰ DO	۱۰ DI ۶ DO ۴ DI ۱) ۴ DO ۱)	۸ DI ۶ DO	۱۴ DI ۱۰ DO	۱۴ DI ۱۰ DO
تعداد I/O های آنالوگ	۲ AI	۲ AI	۲ AI	۲ AI ۲ AQ	۲ AI ۲ AQ	۲ AI	۲ AI	۲ A1 ۲ AQ
شمارنده سرعت بالا HSC	۶ @۱۰۰kHz	۶ @۱۰۰kHz	۶ @۱۰۰kHz	۶ @۱۰۰kHz	۳ @۱۰۰kHz ۳ @۱MHz	۶ @۱۰۰kHz	۶ @۱۰۰kHz	۶ @۱۰۰kHz
خروجی پالس	۴	۴	۴	۴	۴	۴	۴	۴
قابلیت گسترش	۳ – CM ۱ – SB	۳ – CM ۱ – SB ۲ – SM	۳ – CM ۱ – SB ۸ – SM	۳ – CM ۱ – SB ۸ – SM	۳ – CM ۱ – SB ۸ – SM	۳ – CM ۱ – SB ۲ – SM	۳ – CM ۱ – SB ۸ – SM	۳ – CM ۱ – SB ۸ – SM

                                                                          مقایسه انواع PLC زیمنس مدل s7-1200

در جدول بالا منظور بالا منظور از SM، SB , CM به ترتیب ماژول ارتباطی، برد سیگنال و ماژول سیگنال است. که در شکل زیر نشان داده شده است:

در دو جدول زیر پارامترهای گوناگون PLC زیمنس سری s7-1200 با هم مقایسه ده اند:

حرف “C” در انتهای مدل‌های PLCهای S7-1200 به چه معناست؟

شاید برایتان سوال باشد که حرف “C” در انتهای مدل‌های PLCهای S7-1200 چه معنایی دارد. حرف “C” در انتهای مدل‌های PLCهای S7-1200 نشان‌دهنده این است که PLC طراحی جمع‌وجور (compact) دارد. طراحی جمع‌وجور به این معنی است که اندازه این PLC نسبت به مدل‌های دیگر PLC کوچک‌تر است.

این ویژگی باعث می‌شود که آن‌ها راحت‌تر در فضاهای کوچک‌تر یا کابینت‌های کنترل جای بگیرند. با وجود این که کوچک هستند، PLCهای جمع‌وجور S7-1200 معمولاً ورودی‌ها و خروجی‌های داخلی دارند. اما در صورتی که نیاز به ورودی/خروجی‌های بیشتر داشته باشید، همیشه می‌توانید ماژول‌های ورودی/خروجی اضافی به آن‌ها اضافه کنید.

پورت‌های ارتباطی پی ال سی S7-1200 زیمنس

از نظر پورت‌های ارتباطی، تمام PLCهای S7-1200 دارای پورت‌های PROFINET هستند که به آن‌ها کمک می‌کند با سایر ماشین‌آلات ارتباط برقرار کنند.اما گاهی اوقات ممکن است نیاز داشته باشید از نوع دیگری از پورت‌ها مانند Profibus-DP، I/O Link یا AS-i استفاده کنید تا PLC شما با سایر ماشین‌آلات کار کند.

نتیجه‌گیری

پس در جمع‌بندی، در این مقاله با PLC مدل S7-1200 ساخت زیمنس آشنا شدید.

همچنین با انواع مختلف مدل‌های CPU و کاربردهای آن‌ها در صنایع مختلف آشنا شدید، از مدل‌های پایه برای پروژه‌های ساده اتوماسیون گرفته تا مدل‌های پیشرفته که برای جمع‌آوری داده‌های با سرعت بالا و سیستم‌های کنترل پیچیده استفاده می‌شوند.

اگر به راهنمایی در مورد این که کدام محصولات بهترین تناسب را با نیازهای شما دارند، نیاز دارید، شرکت فریان یک شرکت عالی است که خدمات مشاوره کاربردی ارائه می‌دهد. تیم مهندسی فریان و مرکز راه‌حل‌های فنی آماده‌اند تا در رفع نیازهای پروژه شما به شما کمک کنند.