Siemens S7-1200 vs S7-1500: Ποιος PLC είναι κατάλληλος για το έργο σας;

Siemens S7-1200 vs S7-1500: Ποιο PLC είναι κατάλληλο για το έργο σας;

Μια πρακτική σύγκριση για μηχανικούς αυτοματισμού, κατασκευαστές μηχανών OEM και ολοκληρωμένους συστήματος που επιλέγουν μεταξύ προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών Siemens SIMATIC S7-1200 και S7-1500.

1. Εισαγωγή

Πηγαίνετε σε σχεδόν οποιαδήποτε συζήτηση του πίνακα ελέγχου που περιλαμβάνει τα PLC της Siemens και τίθεται γρήγορα το ερώτημα: S7-1200 ή S7-1500; Και τα δύο ανήκουν στην οικογένεια SIMATIC της Siemens, και τα δύο λειτουργούν στο TIA Portal και υποστηρίζουν το PROFINET — επομένως είναι εύκολο να υποθέσουμε ότι η επιλογή αφορά κυρίως τον προϋπολογισμό. Στην πράξη, η λανθασμένη λήψη αυτής της απόφασης δημιουργεί πραγματικά προβλήματα: ένα S7-1200 που ξεπερνά τα όριά του προκαλεί μηχανικούς πονοκεφάλους, ενώ ένα S7-1500 σε ένα απλό πάνελ αντλίας ξοδεύονται χρήματα εκεί που δεν χρειάζεται.

Αυτό το άρθρο αναλύει τις πραγματικές διαφορές μεταξύ των επιδόσεων, της χωρητικότητας I/O, της επικοινωνίας, του ελέγχου κίνησης και της ενοποίησης — και περιλαμβάνει ένα πραγματικό παράδειγμα διαμόρφωσης του S7-1200 που λειτουργεί ως συσκευή PROFINET I υπό την επίβλεψη S7-1500. Αυτό το μοτίβο εμφανίζεται συχνά στην πράξη και αξίζει να το κατανοήσετε πριν ολοκληρώσετε την αρχιτεκτονική του συστήματός σας.

2. Επισκόπηση προϊόντος

2.1 Siemens SIMATIC S7-1200

Το S7-1200 στοχεύει σε αυτοματισμούς μικρής έως μεσαίας κλίμακας όπου έχει σημασία το συμπαγές αποτύπωμα, η ενσωματωμένη είσοδος/έξοδος και ο απλός προγραμματισμός. Έχει γίνει η προεπιλεγμένη επιλογή για αυτόνομα μηχανήματα, αυτοματισμούς κτιρίων και γραμμές διεργασίας όπου οι μετρήσεις I/O παραμένουν διαχειρίσιμες και οι απαιτήσεις χρόνου κύκλου δεν είναι ακραίες.

Η σειρά CPU εκτείνεται από το 1211C έως το 1217C, καλύπτοντας μια πρακτική σειρά ψηφιακών και αναλογικών I/O. Οι 1215C και 1217C προσθέτουν μια δεύτερη θύρα PROFINET και λίγο περισσότερη μνήμη. Οι μονάδες σήματος, οι πλακέτες σήματος και οι μονάδες επικοινωνίας επεκτείνουν τη βασική CPU όπου χρειάζεται.

•Μνήμη εργασίας: 50 KB (CPU 1211C) έως 150 KB (CPU 1217C)

•Ενσωματωμένη I/O: 6–14 DI, 4–10 DO, 0–2 AI ανάλογα με την παραλλαγή της CPU

•Έλεγχος κίνησης: έως 4–6 άξονες PTO για βασικές εφαρμογές εντοπισμού θέσης

•PROFINET: 1 θύρα στα περισσότερα μοντέλα. 2 θύρες σε 1215C και 1217C

•Υποστήριξη I-Device: διαθέσιμο από το υλικολογισμικό V4.0 και μετά

•Προγραμματισμός: LAD, FBD, STL, SCL, GRAPH μέσω TIA Portal

2.2 Siemens SIMATIC S7-1500

Το S7-1500 σχεδιάστηκε για απαιτητικές εφαρμογές — μεγάλους αριθμούς I/O, γρήγορους χρόνους κύκλου, προηγμένη κίνηση, επικοινωνία σε επίπεδο εγκατάστασης και βιομηχανική ασφάλεια στον κυβερνοχώρο. Η οθόνη του μπροστινού πίνακα από μόνη της σηματοδοτεί το επιδιωκόμενο περιβάλλον: κατασκευασμένο για τοποθεσίες όπου η επιτόπια διάγνωση χωρίς φορητό υπολογιστή έχει σημασία.

Το εύρος εκτείνεται από το 1511 (175 KB, σημείο εισόδου) έως το 1518 (4 MB+, χρόνοι σάρωσης κάτω του χιλιοστού του δευτερολέπτου), με ασφαλείς παραλλαγές F για εφαρμογές ασφαλείας με βαθμολογία SIL. Σε αντίθεση με το S7-1200, δεν υπάρχει ενσωματωμένη είσοδος/έξοδος — τα πάντα συνδέονται μέσω μονάδων σήματος, γεγονός που καθιστά την κλιμάκωση απλή.

•Μνήμη εργασίας: 175 KB έως 4 MB+ ανάλογα με τη CPU

•I/O: δεν υπάρχει I/O επί του σκάφους. όλα μέσω μονάδων σήματος ή κατανεμημένων ET 200 I/O

•Έλεγχος κίνησης: έως 128 άξονες με προηγμένη βιβλιοθήκη κίνησης

•PROFINET: 2–4 θύρες. Διακομιστής OPC UA ενσωματωμένος στην CPU

•Κυβερνοασφάλεια: έλεγχος ακεραιότητας, προστασία πρόσβασης, κρυπτογραφημένη επικοινωνία

•Οθόνη: μπροστινός πίνακας για ζωντανά διαγνωστικά χωρίς λογισμικό μηχανικής

3. Σύγκριση προδιαγραφών

 

Χαρακτηριστικό	S7-1200	S7-1500
Εφαρμογή στόχος	Μικρός έως μεσαίος αυτοματισμός	Μεσαίος προς μεγάλος / σύνθετος αυτοματισμός
Μοντέλα CPU	1211C, 1212C, 1214C, 1215C, 1217C	1511, 1513, 1515, 1516, 1517, 1518
Μνήμη εργασίας	50 KB – 150 KB	175 KB – 4 MB+
I/O ενσωματωμένος	Ναι (6–14 DI / 4–10 DO / 0–2 AI)	Όχι — απαιτεί μονάδες σήματος
Μέγιστα σημεία εισόδου/εξόδου	Έως ~284 DI+DO (με επέκταση)	Χιλιάδες (με ET 200 κατανεμημένο I/O)
Έλεγχος κίνησης	Έως 4–6 άξονες (PTO / HSC)	Έως 128 άξονες (προχωρημένη κίνηση)
Ports PROFINET	1 (οι περισσότεροι επεξεργαστές) / 2 (1215C, 1217C)	2–4 θύρες ανάλογα με την CPU
Υποστήριξη I-Device	Ναι — από υλικολογισμικό V4.0+	Ναι — πλήρης ελεγκτής I-Device
Διακομιστής OPC UA	Μη ενσωματωμένο (απαιτείται μονάδα CP)	Ναι — ενσωματωμένος διακομιστής OPC UA
Ενσωματωμένη οθόνη	Οχι	Ναι — οθόνη μπροστινού πίνακα
Κυβερνοασφάλεια	Basic (Know-How Protection)	Για προχωρημένους (Έλεγχος ακεραιότητας, προστασία πρόσβασης)
Ώρα κύκλου	Τυπικό 1–10 ms	Υπο-χιλιοστά του δευτερολέπτου για επεξεργαστές υψηλής τεχνολογίας
Παραλλαγές Failsafe	Δεν υπάρχει διαθέσιμη F-CPU	Σειρά S7-1500F (SIL 2/3)
Επίπεδο τιμών	Μεσαίας κατηγορίας	High-end

 

Πίνακας 1 — Σύγκριση χαρακτηριστικών προς χαρακτηριστικό. Η υποστήριξη I-Device στο S7-1200 απαιτεί υλικολογισμικό V4.0 ή νεότερη έκδοση.

4. Βασικές διαφορές σε βάθος

4.1 Μνήμη και Ταχύτητα Επεξεργασίας

Το χάσμα μνήμης μεταξύ των δύο πλατφορμών είναι σημαντικό στην πράξη. Μια S7-1200 CPU 1214C αποστέλλεται με 100 KB μνήμης εργασίας — αρκετή για τα περισσότερα προγράμματα σε επίπεδο μηχανής, αλλά κατάλληλη για οτιδήποτε με εκτεταμένη καταγραφή δεδομένων, διαχείριση συνταγών ή σύνθετες βιβλιοθήκες μπλοκ λειτουργιών. Το S7-1500 ξεκινά από 175 KB και κλιμακώνεται σε πολλά megabyte, κάτι που έχει σημασία τη στιγμή που το πρόγραμμά σας μεγαλώνει ή όταν αντλείτε δομημένα δεδομένα από πολλά υποσυστήματα.

Ο κύκλος του χρόνου λέει μια παρόμοια ιστορία. Ένα τυπικό πρόγραμμα S7-1200 εκτελείται στο εύρος 1–10 ms, το οποίο χειρίζεται τον έλεγχο του μεταφορέα, το HVAC ή την αλληλουχία αντλιών χωρίς προβλήματα. Οι επεξεργαστές υψηλής τεχνολογίας του S7-1500 επιτυγχάνουν χρόνους σάρωσης κάτω του χιλιοστού του δευτερολέπτου — απαραίτητοι για κίνηση κλειστού βρόχου ή γρήγορη ρύθμιση της διαδικασίας όπου κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου επηρεάζει την ποιότητα εξόδου.

4.2 Αρχιτεκτονική I/O

Το ενσωματωμένο I/O του S7-1200 είναι ένα πραγματικό πλεονέκτημα σε απλές εφαρμογές — λιγότερες μονάδες, λιγότερη καλωδίωση, μικρότερο πάνελ. Γίνεται περιορισμός όσο τα έργα κλίμακας. Η μέγιστη επέκταση I/O για ένα S7-1200 φτάνει σε μερικές εκατοντάδες πόντους. Το S7-1500, σε συνδυασμό με κατανεμημένα ET 200SP ή ET 200MP I/O μέσω PROFINET, χειρίζεται χιλιάδες σημεία σε πολλαπλούς πίνακες και ντουλάπια χωραφιού χωρίς αρχιτεκτονικούς συμβιβασμούς.

4.3 Έλεγχος κίνησης

Και οι δύο ελεγκτές υποστηρίζουν έλεγχο κίνησης μέσω της βιβλιοθήκης Motion Control του TIA Portal, αλλά το ανώτατο όριο είναι πολύ διαφορετικό. Το S7-1200 χειρίζεται έως και 4–6 άξονες PTO — επαρκείς για συσκευές εφαρμογής ετικετών, μικρές βάσεις δεδομένων ή πίνακες ευρετηρίου. Το S7-1500, ειδικά σε συνδυασμό με μονάδες SINAMICS μέσω PROFINET, υποστηρίζει έως και 128 άξονες με προώθηση ροπής, ηλεκτρονικά προφίλ έκκεντρου και συντονισμένη παρεμβολή πολλαπλών αξόνων.

4.4 Επικοινωνία και συνδεσιμότητα

Στο PROFINET, και οι δύο ελεγκτές λειτουργούν ως ελεγκτές IO, αλλά το S7-1500 προσθέτει δυνατότητα διακομιστή OPC UA ενσωματωμένη στην CPU — δεν χρειάζεται επιπλέον υλικό ή πύλη. Αυτό έχει σημασία καθώς τα εργοστάσια ωθούν δεδομένα στο SCADA, MES ή cloud analytics. Με το S7-1200, το OPC UA απαιτεί ξεχωριστή μονάδα CP, προσθέτοντας κόστος και ένα πιθανό σημείο αστοχίας.

4.5 Κυβερνοασφάλεια

Το S7-1500 περιλαμβάνει έλεγχο ακεραιότητας προγράμματος — ανιχνεύει μη εξουσιοδοτημένες αλλαγές στο πρόγραμμα της CPU — μαζί με κρυπτογραφημένη επικοινωνία και ρυθμιζόμενα επίπεδα πρόσβασης. Για έργα σε ρυθμιζόμενες βιομηχανίες ή τοποθεσίες με απαιτήσεις ασφάλειας IT/OT, αυτή η ενσωματωμένη δυνατότητα αποφεύγει τις εξωτερικές συσκευές ασφαλείας. Το S7-1200 προσφέρει βασική προστασία τεχνογνωσίας και κλείδωμα κωδικού πρόσβασης, το οποίο είναι επαρκές για πολλές εφαρμογές, αλλά υπολείπεται αυτού που συνήθως απαιτεί η κρίσιμη υποδομή ή ο φαρμακευτικός αυτοματισμός.

5. S7-1200 ως PROFINET I-Device Under S7-1500: Παράδειγμα διαμόρφωσης

Ένα μοτίβο ανάπτυξης που εμφανίζεται τακτικά είναι η χρήση του S7-1200 ως έξυπνου υποελεγκτή (I-Device) κάτω από έναν ελεγκτή IO S7-1500. Αυτό λειτουργεί καλά όταν θέλετε να προστατεύσετε τη λογική του αποκλειστικού μηχανήματος, να κατανείμετε το φορτίο επεξεργασίας ή να συνδέσετε ένα αυτόνομο μηχάνημα σε έναν ελεγκτή σε επίπεδο εγκατάστασης χωρίς να ανασχεδιάσετε ολόκληρο το σύστημα.

Στη λειτουργία I-Device (διαθέσιμο από το υλικολογισμικό V4.0), το S7-1200 χειρίζεται τη δική του τοπική διαδικασία — τρέχει το δικό του πρόγραμμα χρήστη και διαχειρίζεται το δικό του I/O — ενώ ανταλλάσσει δεδομένα με το S7-1500 μέσω μιας καθορισμένης περιοχής μεταφοράς. Το S7-1500 βλέπει το S7-1200 ως μια τυπική συσκευή PROFINET IO, η οποία διαβάζει και γράφει στην περιοχή μεταφοράς χωρίς να χρειάζεται να γνωρίζει τίποτα για την εσωτερική λογική του S7-1200. Αυτή είναι επίσης η βάση για την προστασία IP: ο κατασκευαστής μηχανών διατηρεί το πρόγραμμα S7-1200 ιδιωτικό και μοιράζεται μόνο ένα αρχείο GSD για ενσωμάτωση.

5.1 Παράμετροι διαμόρφωσης

 

Παράμετρος	Παράδειγμα τιμής	Περιγραφή
Ελεγκτής IO	S7-1217C — 192.168.0.1	PLC ανώτερου επιπέδου που διαχειρίζεται το δίκτυο PROFINET
I-Συσκευή	S7-1215C — 192.168.0.2	Λειτουργεί ως έξυπνη συσκευή IO / υποελεγκτής
Όνομα συσκευής	I-Συσκευή	Πρέπει να ταιριάζει ακριβώς και στα δύο έργα TIA
Μάσκα υποδικτύου	255.255.255.0	Τυπική Κατηγορία Γ για τοπικό δίκτυο
Περιοχή Μεταφοράς	Αντιστοίχιση περιοχής Q σε περιοχή I	Περιοχή ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ ελεγκτή και συσκευής
Αρχείο GSD	Εξαγωγή από το έργο I-Device	Απαιτείται όταν ο ελεγκτής και το I-Device βρίσκονται σε ξεχωριστά έργα TIA
Απαίτηση υλικολογισμικού	S7-1200 V4.0 ή νεότερη έκδοση	Η λειτουργία I-Device δεν είναι διαθέσιμη σε παλαιότερο υλικολογισμικό
Εκκίνηση με προτεραιότητα	Προαιρετικό — επιταχύνει την εκκίνηση	Σημείωση: η ενεργοποίηση των 'παραμέτρων PN από τον ανώτερο ελεγκτή' απενεργοποιεί το I-Device που λειτουργεί ως ελεγκτής IO ταυτόχρονα

 

Πίνακας 2 — Τυπική ρύθμιση I-Device μεταξύ S7-1215C (I-Device) και S7-1217C ή S7-1500 (IO Controller).

5.2 Διαμόρφωση ίδιου έργου

Όταν και οι δύο CPU βρίσκονται στο ίδιο έργο TIA Portal, η εγκατάσταση είναι απλή. Προσθέστε και τις δύο CPU στην προβολή δικτύου, ορίστε τη λειτουργία λειτουργίας S7-1215C σε Συσκευή IO, αντιστοιχίστε την στον ελεγκτή IO και ορίστε περιοχές μεταφοράς. Το TIA Portal εκχωρεί τις διευθύνσεις αυτόματα, αν και είναι διαθέσιμη η μη αυτόματη παράκαμψη.

Μια ρύθμιση που αξίζει να σημειωθεί: ενεργοποίηση «Παράμετροι διασύνδεσης PN που έχουν εκχωρηθεί από τον ανώτερο ελεγκτή IO» χειροκίνητος έλεγχος των ρυθμίσεων διεπαφής PROFINET (χρόνος ενημέρωσης, παρακολούθηση, πλεονασμός πολυμέσων) στο έργο του ελεγκτή. Σημαίνει επίσης ότι το I-Device δεν μπορεί πλέον να λειτουργεί ως ελεγκτής IO ταυτόχρονα — ένας περιορισμός που ακινητοποιεί τους μηχανικούς όταν σχεδίαζαν έναν μικτό ρόλο συσκευής.

5.3 Διαμόρφωση διαφορετικού έργου (Προστασία IP)

Η προσέγγιση διαφορετικού έργου είναι η τυπική επιλογή για προστασία IP. Διαμορφώστε και μεταγλωττίστε το έργο S7-1200 και, στη συνέχεια, εξάγετε το αρχείο GSD — η επιλογή εξαγωγής εμφανίζεται μόνο μετά από μια επιτυχημένη μεταγλώττιση υλικού, επομένως, εάν είναι γκριζαρισμένο, κάντε μεταγλώττιση πρώτα. Εισαγάγετε το GSD στο έργο S7-1500. το I-Device εμφανίζεται στον κατάλογο υλικού όπως κάθε άλλη συσκευή PROFINET.

Το όνομα συσκευής στο αρχείο GSD πρέπει να ταιριάζει ακριβώς με το όνομα που έχει οριστεί στο έργο S7-1200. Η αναντιστοιχία είναι το πιο συνηθισμένο σφάλμα θέσης σε λειτουργία με αυτήν τη ρύθμιση. Μην μετονομάζετε το εξαγόμενο αρχείο GSD — αλλάξτε το όνομα μέσα στο TIA Portal.

5.4 Ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ ελεγκτή και συσκευής I

Τα δεδομένα μετακινούνται στην περιοχή μεταφοράς χρησιμοποιώντας μια αντιστοίχιση περιοχής Q σε περιοχή I. Μια πρακτική προσέγγιση είναι να ορίσετε έναν Τύπο δεδομένων χρήστη (UDT) που να ταιριάζει με τη διάταξη byte της περιοχής μεταφοράς και, στη συνέχεια, να χρησιμοποιήσετε οδηγίες MOVE για να χειριστείτε τα δεδομένα καθαρά μέσα και έξω. Σε μια δοκιμασμένη διαμόρφωση με έναν ελεγκτή IO 1217C και έναν ελεγκτή 1215C ως I-Device, κάθε περιοχή μεταφοράς καταλάμβανε 6 byte ανά κατεύθυνση. Το 1217C έγραψε απευθείας στην περιοχή εξόδου του 1215C και διάβασε την περιοχή εισόδου του — ουσιαστικά απομακρυσμένος έλεγχος εισόδου/εξόδου, ενώ το S7-1200 συνέχισε να εκτελεί την τοπική του λογική ανεξάρτητα.

5.5 Συνήθη σφάλματα και διορθώσεις

 

Σύμπτωμα	Αιτία και Διόρθωση
Σφάλμα συσκευής IO — Η συσκευή δεν βρέθηκε	Μη προσβάσιμο δίκτυο: εκτελέστε πρώτα το Ping. Ελέγξτε ότι οι διακόπτες στη διαδρομή υποστηρίζουν το πρωτόκολλο DCP. Βεβαιωθείτε ότι το όνομα I-Device αντιστοιχεί ακριβώς στο έργο προέλευσης.
Η επιλογή εξαγωγής GSD είναι γκριζαρισμένη	Η διαμόρφωση υλικού πρέπει να έχει μεταγλωττιστεί με επιτυχία πριν ενεργοποιηθεί η επιλογή εξαγωγής.
Αναντιστοιχία ονόματος συσκευής κατά την εκκίνηση	Το αρχείο GSD φέρει το όνομα της συσκευής από το έργο I-Device. Μην μετονομάζετε το εξαγόμενο αρχείο GSD — αντ' αυτού μετονομάστε μέσα στο TIA.
Το I-Device δεν μπορεί να λειτουργήσει ως ελεγκτής IO	Η ενεργοποίηση «Παράμετροι διασύνδεσης PN που έχουν εκχωρηθεί από τον ανώτερο ελεγκτή IO» απενεργοποιεί τον ταυτόχρονο ρόλο του ελεγκτή IO. Προγραμματίστε τον ρόλο της συσκευής πριν ενεργοποιήσετε αυτήν τη ρύθμιση.
Τα δεδομένα της περιοχής μεταφοράς είναι ασυνεπή	Ελέγξτε την αντιστοίχιση περιοχής Q-to-I στο πρόγραμμα. Χρησιμοποιήστε μια εντολή UDT με MOVE για να ευθυγραμμίσετε τη διάταξη byte. Επιβεβαιώστε ότι και τα δύο PLC έχουν ληφθεί και εκτελούνται.
Η έναρξη προτεραιότητας δεν είναι διαθέσιμη (διαφορετικά έργα)	Ενεργοποιήστε πρώτα τις «παραμέτρους διεπαφής PN από τον ανώτερο ελεγκτή» και, στη συνέχεια, διαμορφώστε την έναρξη προτεραιότητας από την κύρια (S7-1500) πλευρά του έργου.

 

Πίνακας 3 — Συνήθη σφάλματα PROFINET I-Device. Οι περισσότεροι εντοπίζονται σε αναντιστοιχίες ονομάτων συσκευής ή ελλιπή βήματα μεταγλώττισης.

6. Παραδείγματα Εφαρμογών Πραγματικού Κόσμου

6.1 S7-1200 — Έλεγχος αντλιοστάσιου

Απαιτείται μια παροχή νερού για την αυτοματοποίηση ενός ενισχυτικού σταθμού 12 αντλιών σε τρία πάνελ. Απαιτήσεις: αλληλουχία απαγωγών-υστερήσεων, έλεγχος PID πίεσης, παρακολούθηση ροής και ενσωμάτωση SCADA μέσω Modbus TCP. Ένας S7-1200 CPU 1215C με τρεις αναλογικές μονάδες εισόδου SM 1231 χειρίστηκε τους αισθητήρες. μια μονάδα CP 1243-1 παρείχε το Modbus TCP στο SCADA.

Το κόστος του έργου ήταν 35% χαμηλότερο από μια συγκρίσιμη λύση S7-1500. Το ενσωματωμένο μπλοκ λειτουργιών PID χειριζόταν τη ρύθμιση της πίεσης χωρίς προσαρμοσμένο κωδικό και η μνήμη εργασίας 150 KB του 1215C άφηνε περιθώρια για μελλοντική επέκταση. Η έναρξη λειτουργίας διήρκεσε τρεις ημέρες - δύο μηχανικοί, δεν απαιτείται κίνηση ειδικού ή εμπειρογνωμοσύνη σε θέματα ασφάλειας.

6.2 S7-1500 — Γραμμή συναρμολόγησης αυτοκινήτων

Ένας κατασκευαστής εξαρτημάτων αυτοκινήτων χρειαζόταν έναν ελεγκτή για μια γραμμή συναρμολόγησης 24 σταθμών με συντονισμένη θέση σερβομηχανισμού, ενοποίηση όρασης και πλήρη καταγραφή ιχνηλασιμότητας. Η συνολική I/O ξεπέρασε τις 1.400 μονάδες. Οι μονάδες S7-1200 σε επίπεδο σταθμού σε λειτουργία I-Device χειρίζονταν την τοπική I/O και τη λογική του σταθμού, τροφοδοτώντας δεδομένα κατάστασης σε ένα κεντρικό S7-1516 μέσω PROFINET.

Ο διακομιστής OPC UA του S7-1516 συνδέθηκε απευθείας στο εργοστάσιο MES, μετρήσεις παραγωγής ροής, χρόνους κύκλου και κωδικούς σφαλμάτων χωρίς ενδιάμεσο λογισμικό. Οι παραλλαγές S7-1500F σε κυψέλες ρομπότ παρείχαν λειτουργίες ασφαλείας SIL 2. Το S7-1516 διαχειριζόταν τον συντονισμό κίνησης για 18 άξονες σερβο σε τέσσερις συγχρονισμένους σταθμούς με σταθερούς χρόνους κύκλου κάτω των 8 ms.

7. Πώς να επιλέξετε: Οδηγός απόφασης

 

Η απαίτηση του έργου σας	Συνιστάται	Λόγος
Μικρό μηχάνημα με < 200 σημεία I/O	S7-1200	Ο ενσωματωμένος σχεδιασμός I/O + συμπαγής μειώνει το κόστος του πάνελ
Έλεγχος HVAC, αντλίας ή μεταφορέα	S7-1200	Το ενσωματωμένο PID, η κίνηση και το Modbus καλύπτουν τις περισσότερες ανάγκες
Έργο OEM με ευαισθησία στον προϋπολογισμό	S7-1200	Χαμηλότερο κόστος μονάδας. απαιτούνται λιγότερες ενότητες
Ελεγκτής υποδιεργασίας σύμφωνα με το S7-1500	S7-1200	Λειτουργία I-Device μέσω PROFINET — ιδανικός ρόλος υποελεγκτή
500+ σημεία I/O ή έλεγχος σε επίπεδο εγκατάστασης	S7-1500	Υψηλή μνήμη και κατανεμημένη κλίμακα I/O εύκολα
CNC πολλαπλών αξόνων ή σερβοκίνηση	S7-1500	Έως 128 άξονες. ενσωματώνεται στους δίσκους SINAMICS
Ενσωμάτωση OPC UA / Cloud / MES	S7-1500	Ενσωματωμένος διακομιστής OPC UA. χωρίς επιπλέον υλικό πύλης
Απαιτείται γρήγορος χρόνος κύκλου < 1 ms	S7-1500	CPU υψηλής ταχύτητας (1516, 1518) για εργασίες σε πραγματικό χρόνο
Λειτουργική ασφάλεια SIL 2/3	S7-1500	Σειρά S7-1500F με πιστοποιημένες λειτουργίες ασφαλείας
Η ασφάλεια του δικτύου είναι κρίσιμη	S7-1500	Έλεγχος ακεραιότητας, κρυπτογραφημένες επικοινωνίες, προστασία πρόσβασης

 

Πίνακας 4 — Οδηγός γρήγορης απόφασης. Για οριακά έργα, εξετάστε το ενδεχόμενο να ξεκινήσετε με το S7-1215C ή το S7-1217C — και τα δύο υποστηρίζουν τη λειτουργία I-Device και μπορούν να εξαρτηθούν αργότερα από ένα S7-1500 χωρίς νέα καλωδίωση.

7.1 Επιλέξτε S7-1200 όταν:

•Το μηχάνημα έχει κάτω από 300 σημεία I/O και δεν θα αναπτυχθεί σημαντικά

•Ο χρόνος κύκλου 1–5 ms είναι αποδεκτός για την εφαρμογή

•Το ενσωματωμένο I/O απλοποιεί τον σχεδιασμό του πίνακα και μειώνει τον συνολικό αριθμό μονάδων

•Το έργο είναι ευαίσθητο στο κόστος και δεν απαιτεί προηγμένη κίνηση ή ασφάλεια

•Ο ελεγκτής θα λειτουργεί ως υποελεγκτής (I-Device) σε σύστημα υψηλότερου επιπέδου

7.2 Επιλέξτε S7-1500 όταν:

•Ο αριθμός I/O υπερβαίνει τους 300 πόντους ή έχει προγραμματιστεί σημαντική μελλοντική επέκταση

•Απαιτείται έλεγχος κίνησης πολλαπλών αξόνων με περισσότερους από 6 άξονες

•Απαιτείται συνδεσιμότητα OPC UA με συστήματα SCADA, MES ή cloud χωρίς επιπλέον υλικό

•Η ασφάλεια στον κυβερνοχώρο, η προστασία πρόσβασης ή η επαλήθευση της ακεραιότητας του προγράμματος είναι υποχρεωτική

•Απαιτούνται χρόνοι σάρωσης κάτω του χιλιοστού του δευτερολέπτου για γρήγορο έλεγχο της διαδικασίας

•Η λειτουργική ασφάλεια (SIL 2/3) είναι μέρος της έννοιας της ασφάλειας του μηχανήματος

8. Κόστος και Συνολικό Κόστος Ιδιοκτησίας

Ο S7-1200 CPU 1214C πωλεί περίπου το 30–40% ενός αρχικού επιπέδου S7-1500 CPU 1511. Για ένα απλό αυτόνομο μηχάνημα, αυτό το κενό είναι πραγματικά χρήματα. Αλλά το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας μετατοπίζεται ανάλογα με την κλίμακα των έργων:

•Πλήθος μονάδων: Το S7-1500 με κατανεμημένο I/O ET 200SP γίνεται πιο οικονομικό όταν περάσετε περίπου 200 σημεία I/O

•Διαγνωστικά: Η ενσωματωμένη οθόνη του S7-1500 και οι πλουσιότερες πληροφορίες σφαλμάτων μειώνουν τον επιτόπιο χρόνο αντιμετώπισης προβλημάτων

•Κόστος πύλης: Το S7-1200 χρειάζεται μια μονάδα CP για το OPC UA. Το S7-1500 το περιλαμβάνει εγγενώς

•Κόστος ασφαλείας: Το S7-1500F εξαλείφει τα εξωτερικά ρελέ ασφαλείας για πολλές λειτουργίες — συμπεριλάβετε την πλήρη αρχιτεκτονική ασφάλειας σε οποιαδήποτε σύγκριση κόστους

•Μακροζωία: Το S7-1500 έχει μεγαλύτερο δημοσιευμένο κύκλο ζωής προϊόντος και ευρύτερο οδικό χάρτη λογισμικού από τη Siemens

Για μηχανήματα που αναμένεται να λειτουργήσουν 10–15 χρόνια με περιοδικές προσθήκες χαρακτηριστικών, ο χώρος κεφαλής του S7-1500 τείνει να δικαιολογεί το αρχικό κόστος. Για μηχανές OEM μεγάλου όγκου όπου το μοναδιαίο κόστος είναι ανταγωνιστικός παράγοντας, το S7-1200 είναι δύσκολο να νικηθεί.

9. Αναφορές κοινών μοντέλων

 

Αριθμός άρθρου	Μοντέλο	Βασικές προδιαγραφές
6ES7212-1AE40-0XB0	S7-1200 CPU 1212C DC/DC/DC	8 DI / 6 DO / 2 AI — Μνήμη 75 KB
6ES7214-1AG40-0XB0	S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC	14 DI / 10 DO / 2 AI — Μνήμη 100 KB
6ES7215-1AG40-0XB0	S7-1200 CPU 1215C DC/DC/DC	14 DI / 10 DO / 2 AI — 125 KB — 2 θύρες PN
6ES7217-1AG40-0XB0	S7-1200 CPU 1217C DC/DC/DC	14 DI / 10 DO / 2 AI — 150 KB — 2 θύρες PN
6ES7511-1AK02-0AB0	S7-1500 CPU 1511-1 PN	Μνήμη 175 KB — 1 θύρα PN — entry-level 1500
6ES7513-1AL02-0AB0	S7-1500 CPU 1513-1 PN	Μνήμη 300 KB — 1 θύρα PN
6ES7515-2AM02-0AB0	S7-1500 CPU 1515-2 PN	Μνήμη 500 KB — 2 θύρες PN
6ES7516-3AN02-0AB0	S7-1500 CPU 1516-3 PN/DP	Μνήμη 1 MB — 2 θύρες PN + 1 DP

 

Πίνακας 5 — Αριθμοί άρθρων με συχνή παραγγελία. Πάντα να ελέγχετε με το Siemens TIA Selection Tool ή με τον εξουσιοδοτημένο διανομέα σας, καθώς οι εκδόσεις υλικολογισμικού και η τοπική διαθεσιμότητα διαφέρουν.

Σύναψη

Το S7-1200 και το S7-1500 είναι και οι δύο σταθερές πλατφόρμες — το ερώτημα είναι πάντα κατάλληλο, όχι ποιότητα:

•S7-1200 = ο σωστός ελεγκτής για συμπαγείς μηχανές, αυτόνομες διεργασίες και έργα ευαίσθητα στο κόστος όπου οι απαιτήσεις εισόδου/εξόδου και απόδοσης παραμένουν εντός του εύρους του

•S7-1500 = ο σωστός ελεγκτής όταν η εφαρμογή ξεπερνά αυτό που μπορεί να κάνει το S7-1200 όσον αφορά την είσοδο/έξοδο, την ταχύτητα, την κίνηση, τη συνδεσιμότητα ή την ασφάλεια

Η διαμόρφωση I-Device που καλύπτεται στην Ενότητα 5 είναι μια νόμιμη και καλά υποστηριζόμενη αρχιτεκτονική που σας επιτρέπει να συνδυάσετε και τις δύο πλατφόρμες — μονάδες S7-1200 που χειρίζονται κατανεμημένες υποδιεργασίες ενώ ένα S7-1500 διαχειρίζεται το συνολικό σύστημα. Πολλές μεγάλες εγκαταστάσεις λειτουργούν ακριβώς με αυτόν τον τρόπο και αξίζει να το σχεδιάσετε από την αρχή αντί να το μετασκευάσετε αργότερα.

Εάν δεν είστε σίγουροι ποια πλατφόρμα ταιριάζει στο έργο σας, μοιραστείτε τον αριθμό I/O, τις απαιτήσεις χρόνου κύκλου και τις ανάγκες επικοινωνίας με την ομάδα μας. Παρέχουμε γνήσιο υλικό Siemens SIMATIC S7-1200 και S7-1500 με πλήρη τεκμηρίωση και τεχνική υποστήριξη.