برای هر دو PLC زیمنس S7-300 با S7-1500، طیف گستردهای از ماژولها بسته به وظیفه مورد نظر قابل استفاده هستند و انباری مقرونبهصرفه از قطعات کمکی بهراحتی در دسترس است. در این نوشتار، با تفاوتهای بین کنترلرهای منطقی قابل برنامهریزی (PLC) پیشرفته سری Siemens SIMATIC S7-300 و SIMATIC S7-1500 آشنا خواهید شد و به مقایسه کلی PLC زیمنس S7-300 با S7-1500 پرداخته خواهد شد.
مرور کلی بر تفاوت PLC زیمنس S7-300 با S7-1500
کنترلر Siemens SIMATIC S7-1500 که در سال ۲۰۱۲ عرضه شد، جانشین PLC قدیمی و پرکاربرد Siemens S7-300 به شمار میرود.
اگرچه این دو در بسیاری از موقعیتها قابل جایگزینی با یکدیگر هستند، اما نسل S7-1500 با ادغام فناوریهای نوین و آیندهنگر در یک سیستم اتوماسیون، ویژگیهای سیستمی بهبودیافتهتری نسبت به S7-300 ارائه میدهد. با استفاده از سیستم مهندسی TIA Portal، که بستر مهندسی مشترک برای تمام کنترلرهای SIMATIC محسوب میشود، S7-1500 برای پاسخگویی به تغییرات سریع بازار، چرخههای عمر محصول کوتاهتر و افزایش روزافزون هزینه طراحی شده است.
مشخصات کلی PLC های زیمنس S7-300 با S7-1500
هر دو PLC یعنی S7-300 و S7-1500 از نظر شکل و اندازه مشابه هستند و بر پایه طراحی ماژولار و قابل توسعه ساخته شدهاند. واحدهای پردازش مرکزی (CPU)، ماژولهای ورودی/خروجی (I/O) و ماژولهای ارتباطی را میتوان بنا بر نیاز، به یک رک استاندارد متصل کرد که اندازه آن قابل تنظیم برای پروژههای خاص است.

مشخصات کلی PLC های زیمنس S7-300 با S7-1500
در هر دو سیستم، امکان نصب حداکثر ۳۲ ماژول توسعه وجود دارد که تنها به یک ریل و یک باس ارتباطی پشتی(backplane) نیاز دارند.ذکنترلر S7-1500 دارای یک نمایشگر و صفحهکلید داخلی استاندارد است که امکان پیکربندی اولیه و انجام عیبیابیهای پایه را بدون نیاز به صفحهنمایش خارجی فراهم میکند.

بیشینه تعداد ماژول در در PLC های S7-1500 و S7-300
دستهبندی CPU در PLC های S7-1500 و S7-300
هر دو سری PLC یعنی S7-300 و S7-1500 دارای گزینههای پیکربندی متنوعی هستند که انتخاب CPU مناسب را بسته به نوع کاربرد ممکن میسازند.
هر دو پلتفرم دستههای مختلفی از CPU را ارائه میدهند، از جمله:
– استاندارد (Standard): برای کاربردهای معمولی.
– فشرده (Compact): برای کاربردهایی که محدودیت فضا و هزینه دارند.
– ایمن (Fail-Safe): برای کاربردهای نیازمند ایمنی بالا.
جدولهای زیر نمای کلی از گزینههای CPU قابل انتخاب را ارائه میدهند، گرچه گزینههای بیشتری نیز وجود دارند که در اینجا فهرست نشدهاند.
دستهبندی CPUهای S7-300 و کاربرد آنها
جدول زیر نمایی کلی از گزینههای قابل انتخاب CPU در خانواده S7-300 ارائه میدهد، هرچند انتخابهای بسیار بیشتری نیز وجود دارند که در این فهرست ذکر نشدهاند.
در بخش کاربردهای استاندارد، مدل CPU 312 برای کاربردهای کوچک طراحی شده که نیاز متوسطی به سرعت پردازش دارند. CPU 314 مناسب نصبهایی است که نیاز متوسطی به حجم برنامه دارند. CPU 315-2 DP دارای حافظه برنامهنویسی متوسط تا بزرگ بوده و از ابزارهای مهندسی SIMATIC پشتیبانی میکند. مدل CPU 315-2 PN/DP حافظه و چارچوب برنامهنویسی متوسطی را ارائه میدهد و مجهز به یک رابط Profinet داخلی با دو پورت است. CPU 317-2 DP دارای حافظه برنامه و چارچوب عملکردی بزرگ است و برای نیازهای پیشرفته به کار میرود. CPU 317-2 PN/DP نیز ویژگیهای مشابهی دارد و یک رابط Profinet داخلی با دو پورت را نیز فراهم میکند. مدل CPU 319-3 PN/DP بیشترین عملکرد در پردازش دستورات، حافظه برنامهنویسی بزرگ و چارچوب گستردهای را برای کاربردهای پیچیده و حساس ارائه میدهد.
در گروه مدلهای فشرده، CPU 312C برای کاربردهای کوچک طراحی شده اما توان پردازشی بالایی دارد. CPU 313C برای نصبهایی با نیاز زیاد به توان پردازش و زمان پاسخدهی سریع به کار میرود. مدل CPU 313C-2 PtP همان ویژگیها را دارد و علاوه بر آن یک رابط ارتباط نقطه به نقطه نیز ارائه میدهد. CPU 313C-2 DP نیز مشابه است اما با رابط Profibus DP کار میکند. CPU 314C-2 PtP برای نصبهایی با نیازهای بالا در زمینه قدرت پردازشی و سرعت پاسخدهی به کار میرود و از ارتباط نقطه به نقطه پشتیبانی میکند. CPU 314C-2 DP همین مشخصات را دارد اما رابط ارتباطی آن Profibus DP است. مدل CPU 314C-2 PN/DP برای ماشینهایی با نیاز بالا به توان محاسباتی و نرخ پاسخ سریع مناسب است و به صورت داخلی از رابط ترکیبی MPI-PROFIBUS DP پشتیبانی میکند.
در بخش کاربردهای ایمن (Fail-Safe)، مدل CPU 315F-2 DP یک پردازنده ایمن با حافظه برنامهنویسی متوسط تا بزرگ و چارچوب عملکردی مناسب است که قابلیت کار با ابزارهای مهندسی SIMATIC را دارد. CPU 315F-2 PN/DP یک پردازنده ایمن با حافظه و چارچوب متوسط است. CPU 317F-2 DP دارای حافظه برنامهنویسی بزرگ و چارچوب عملکردی گسترده برای کاربردهای حساس است و از Profibus DP پشتیبانی میکند. CPU 317F-2 PN/DP نیز چنین است اما رابط آن Profinet است. در نهایت، CPU 319F-3 PN/DP قدرتمندترین پردازنده ایمن این خانواده است که بالاترین عملکرد پردازشی، چارچوب توسعهیافته و قابلیتهای ارتباطی پیشرفته را همراه با رابط Profinet ارائه میدهد.
دستهبندی CPUهای S7-1500 و کاربرد آنها
جدول زیر نمای کلی از گزینههای قابل انتخاب CPU در خانواده SIMATIC S7-1500 را نشان میدهد، هرچند که انتخابهای دیگری نیز وجود دارند که در این فهرست نیامدهاند.
در میان کاربردهای استاندارد، CPU 1511-1 PN برای کاربردهای کوچک تا متوسط مناسب است و دارای یک رابط Profinet I/O داخلی میباشد. CPU 1513-1 PN برای کاربردهای متوسط طراحی شده و همان رابط Profinet داخلی را داراست. CPU 1515-2 PN برای کاربردهای متوسط تا بسیار پیشرفته مناسب است و دارای همان رابط Profinet داخلی است. مدل CPU 1516-3 PN/DP برای کاربردهای بسیار پیچیده و همچنین برای وظایف ارتباطی اضافی طراحی شده و رابط Profinet I/O را به صورت داخلی داراست. CPU 1517-3 PN/DP برای کاربردهای پیچیدهتر بههمراه وظایف ارتباطی بیشتر طراحی شده و یک رابط اصلی PROFIBUS DP اضافه نیز ارائه میدهد. مدل CPU 1518-4 PN/DP برای کاربردهایی با عملکرد بسیار بالا و نیاز به کوتاهترین زمانهای پاسخدهی مناسب است و علاوه بر رابط Profinet، دارای یک رابط اصلی PROFIBUS DP نیز میباشد.
در بخش کاربردهای فشرده، CPU 1511C-1 PN برای کاربردهای کوچک تا متوسط و فضاهای فشرده مانند تولید سری ماشینها مناسب است و دارای رابط Profinet I/O داخلی است. CPU 1512C-1 PN برای کاربردهای متوسط در همان شرایط طراحی شده و همان رابط را داراست.
در بخش کاربردهای ایمن، CPU 1511F-1 PN یک پردازنده سطح ابتدایی برای کاربردهای ایمن و استاندارد در سطح متوسط است. این مدل دارای رابط Profinet برای اترنت و خدمات پایهی Profinet میباشد. CPU 1513F-1 PN نیز برای کاربردهای ایمن و استاندارد متوسط طراحی شده و همان رابط را ارائه میدهد. CPU 1515F-2 PN برای کاربردهای ایمن و استاندارد متوسط تا بزرگ مناسب است و دارای رابط Profinet با دو پورت داخلی است. CPU 1516F-3 PN/DP برای کاربردهای ایمن و استاندارد بسیار پیشرفته و همچنین وظایف ارتباطی اضافی به کار میرود و دارای رابط Profinet است. CPU 1518F-4 PN/DP برای کاربردهای ایمن و استاندارد با عملکرد بسیار بالا و کوتاهترین زمانهای پاسخدهی طراحی شده و از رابط Profinet داخلی بهره میبرد. در نهایت، CPU 1518F-4 PN/DP ODK برای کاربردهای ایمن و استاندارد با تقاضای بالا طراحی شده است و از ساختار غیرمتمرکز از طریق Profinet I/O و PROFIBUS DP همراه با فناوری PROFIsafe پشتیبانی میکند.