Ελεγκτής Προγραμματιζόμενης Λογικής (PLC) Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0

Η Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0∙ SIMATIC S7-200 CPU 216 ∙ DC Power Supply, 4K Πρόγραμμα / 2.5K Δεδομένα, 24 DI DC + 16 DO DC, 2 PPI/Freeport Ports, Συμπίεστος PLC

Σύνοψη

ΗΗ Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0είναι η CPU 216 συμπαγής μονάδα για το SIMATIC S7-200 η μεγαλύτερη τυποποιημένη CPU στην αρχική οικογένεια S7-200, συνδυάζοντας όλα όσα χρειάζεται ένας πλήρης PLC σε μια ενιαία μονάδα DIN-rail:τον επεξεργαστή, η παροχή ενέργειας 24V DC, 24 ψηφιακές εισόδους, 16 εξόδους τρανζίστορ, και δύο σειριακές πύλες επικοινωνίας.

Αυτό που έκανε το S7-200 CPU 216 να ξεχωρίζει στην εποχή του ήταν αυτή η πυκνότητα I/O 40 ενσωματωμένα σημεία I/O,όλα σε μία μονάδα ̇ η οποία εξαλείφει την ανάγκη για τυχόν μονάδες επέκτασης σε ένα σημαντικό μέρος των εφαρμογών ελέγχου μηχανών, μειώνοντας τόσο το κόστος του υλικού όσο και τον χώρο των πάνελ.

Η πλατφόρμα S7-200 κατέλαβε το τμήμα των συμπαγών PLC στο χαρτοφυλάκιο αυτοματισμού της Siemens από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 έως τη δεκαετία του 2000, καλύπτοντας το κενό μεταξύ του απλούστερου LOGO!λογικές ενότητες και το πιο ικανό μοντελοποιημένο σύστημα S7-300.

Η CPU 216 ήταν η ναυαρχίδα της αρχικής σειράς S7-200,και η παραλλαγή -2AD00-0XB0 προσδιορίζει την εκδοχή DC-in / DC-out ‡ εισροή τροφοδοσίας συνεχούς τάσης και εξόδους συνεχούς τάσης του τρανζίστορα αντί της παραλλαγής εξόδου ρελέ.

Η διάκριση αυτή έχει σημαντική σημασία για τους σχεδιαστές μηχανών: οι εξόδοι των τρανζίστορων αλλάζουν σε μικροδευτερόλεπτα (επιτρέποντας εξόδους παλμών υψηλής συχνότητας για εφαρμογές βήματος και τοποθέτησης),έχουν ουσιαστικά απεριόριστη διάρκεια ζωής μετάδοσης, και μπορεί να παράγει ή να απορροφά 24V DC φορτία απευθείας χωρίς τον περιορισμό της ζωής επαφής και τους περιορισμούς της ταχύτητας μετάδοσης των εξόδων ρελέ.

Η μνήμη προγραμμάτων 4K ήταν σημαντική για την εποχή της και παραμένει επαρκής για πολλές απλές εργασίες ελέγχου μηχανών.

Ένα τυπικό πρόγραμμα σκάλας S7-200 για ένα μηχάνημα με 20 συνθήκες εισόδου, 10 ακολουθίες χρονοδιακόπτη / μετρητή και 12 ενέργειες εξόδου καταλαμβάνει 500 ̇ 1500 λέξεις ̇ πολύ εντός του ορίου 4K.

Πιο περίπλοκα προγράμματα με εκτεταμένο χειρισμό δεδομένων, PID βρόχους, και επικοινωνιακές ρουτίνες μπορούν να προσεγγίσουν το όριο 4K σε απαιτητικές εφαρμογές,που ήταν μέρος του κίνητρο της Siemens για την απελευθέρωση των μεγαλύτερων CPU 222/224/226 παραλλαγές στην επόμενη γενιά.

Βασικές προδιαγραφές

Δύο θύρες RS485 ∆ιεξοχές PPI και Freeport

Οι δύο θύρες επικοινωνίας RS485 της CPU 216 παρέχουν τη συνδεσιμότητα του συστήματος με εργαλεία προγραμματισμού, πάνελ HMI, συστήματα εποπτείας και άλλες σειριακές συσκευές:

PPI (συνδέσμη σημείων προς σημεία):Το γηγενές σειριακό πρωτόκολλο S7-200 της Siemens είναι ένα δίκτυο multi-drop συμβατό με token-ring όπου η CPU 216 συμμετέχει ως σκλάβος, αφέντης ή και τα δύο.

Το PPI χρησιμοποιείται για προγραμματισμό (STEP 7-Micro / WIN συνδέεται μέσω PPI), για τη σύνδεση της οθόνης κειμένου TD 200 ή των πάνελ χειριστή OP και για την ανταλλαγή δεδομένων PLC-to-PLC σε δίκτυα πολλαπλών CPU.Το μέγιστο δίκτυο του PPI υποστηρίζει έως και 32 κόμβους σε ένα ενιαίο τμήμα.

Τρόπος ελεύθερης πρόσβασης:Όταν έχει ρυθμιστεί για Freeport, η θύρα λειτουργεί ως τυποποιημένη σειριακή διεπαφή RS485 υπό τον πλήρη έλεγχο του προγράμματος σκάλας του χρήστη.

Το πρόγραμμα στέλνει και λαμβάνει bytes μέσω της σειριακής θύρας χρησιμοποιώντας εντολές XMT (διαβίβαση) και RCV (αποδοχή),Εφαρμογή οποιοδήποτε πρωτόκολλο απαιτείται από τη συνδεδεμένη συσκευή, Modbus RTU σε μετρητή ενέργειας, επικοινωνία RS485 σε εκτυπωτή ή κλίμακα ή οποιοδήποτε άλλο σειριακό πρωτόκολλο που χρησιμοποιεί η συνδεδεμένη συσκευή.

Η λειτουργία Freeport είναι ο μηχανισμός του S7-200 για την ενσωμάτωση σειριακών συσκευών τρίτων χωρίς να απαιτούνται πρόσθετες μονάδες επικοινωνίας.

Having two ports means the CPU 216 can simultaneously maintain a PPI connection for programming and HMI (on port 0) while running a Freeport connection to a field device (on port 1) — or run two independent Freeport connections to two different devices.

24 DI και 16 DO ∆ιαστοιχία διαμόρφωσης I/O

Οι ενσωματωμένες 24 ψηφιακές εισόδους και 16 ψηφιακές εξόδους ¥ 40 σημεία Ε/Υ συνολικά ¥ καλύπτουν μια σειρά διαμορφώσεων μηχανών που περιλαμβάνει ένα μεγάλο μέρος των πρακτικών εφαρμογών συμπαγών μηχανών:

Οι 24 εισροές περιλαμβάνουν: όλους τους διακόπτες ορίου στο τέλος του ταξιδιού, αισθητήρες εγγύτητας σε μεταφορείς και μηχανισμούς, επαφές παρακολούθησης αναμεταδόματος ασφαλείας, κουμπιά πιέσεως χειριστή, διακόπτες επιλογής λειτουργίας,κλειδαριές πόρτας και φύλαξης, αισθητήρες παρουσίας προϊόντος και παρακολούθηση εισόδου σφαλμάτων από εξωτερικούς εξοπλισμούς.

Οι 16 εντολές εξόδων: επαγγέλτες κινητήρα, ηλεκτροσόκ (πνευματικές και υδραυλικές), φανές δείκτη, συσκευές συναγερμού, ρολά εκπομπής (για μετατροπή τάσης σε υψηλότερα φορτία),κατεύθυνση κινητήρα βήματος και ενεργοποίηση, και σήματα εκκίνησης/αποστολής σπινδύλων.

Για μηχανές που χρειάζονται περισσότερες I/O, το σύστημα μονάδας επέκτασης S7-200 (σειρά EM) συνδέεται με την δεξιά πλευρά της CPU 216 στο λεωφορείο επέκτασης, προσθέτοντας 8, 16,ή 32 πρόσθετα ψηφιακά ή αναλογικά σημεία I/O ανά μονάδα.

Η μέγιστη δυνατή επέκταση της I/O της CPU 216 εξαρτάται από τα συνολικά όρια του συστήματος ̇ χωρητικότητα τροφοδοσίας, αριθμός μονάδων επέκτασης,και η ρύθμιση I/O της CPU αλλά υπερβαίνει σημαντικά τα 40 ενσωματωμένα σημεία.

Οι εξόδοι των τρανζίστορων με ονομαστική ισχύ 0,5A ανά κανάλι παρέχουν δυνατότητα άμεσης κίνησης για τα τυποποιημένα 24V DC επαγγέλματα κυλινδρικών κυλινδρικών κυλινδρών (συνήθως 0,05A·0,2A), κυλινδρικές κυλινδρικές κυλινδρικές κυλινδρικές κυλινδρικές κυλινδρικές κυλινδρίες (0,1A·0,3A σε 24V),και προβολέων (0.02A ∙0.1A LED).

Για φορτία άνω των 0,5A ή που απαιτούν τάση εναλλασσόμενου ρεύματος, οι αναμεταδιδόμενοι ρελέ χρησιμεύουν ως μετατροπείς ρεύματος και τάσης μεταξύ των εξόδων των τρανζίστορ της CPU 216 και των συσκευών πεδίου.

Προγραμματισμός με το STEP 7-Micro/WIN

Το S7-200 είναι προγραμματισμένο χρησιμοποιώντας το STEP 7-Micro/WIN, ένα περιβάλλον μηχανικής βασισμένο στο Windows που παρέχει πλήρη διεπαφή προγραμματισμού λογικής σκάλας, online παρακολούθηση,και διαγνωστική πρόσβαση για όλες τις παραλλαγές S7-200.

Το Micro/WIN επικοινωνεί με την CPU 216 μέσω της θύρας RS485 μέσω καλωδίου PC/PPI ή προσαρμογέα USB-PPI, ο οποίος μετατρέπεται μεταξύ της θύρας USB του PC και του πρωτοκόλλου RS485 PPI.

Μέσα στο Micro/WIN, ο προγραμματιστής δημιουργεί τη λογική της σκάλας, εισάγει τις παραμέτρους του χρονόμετρου και του μετρητή, ορίζει τις συμβολικές διευθύνσεις για τα σημεία Ε/Υ και κατεβάζει το ολοκληρωμένο πρόγραμμα στην CPU.

Η λειτουργία παρακολούθησης μέσω διαδικτύου επιτρέπει στον προγραμματιστή να παρακολουθεί την κατάσταση όλων των εισόδων, εξόδων, εσωτερικών αναμεταδιδαστών, χρονόμετρων,και μετρητές κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης του προγράμματος.

Το σύνολο εντολών S7-200 καλύπτει τις τυπικές λειτουργίες λογικής σκάλας (λογική bit, χρονόμετρα, μετρητές, σύγκριση,Η χρήση του υπολογιστή για την παρακολούθηση των υπολογιστών: μετρητές υψηλής ταχύτητας για την ανατροφοδότηση του κωδικοποιητή και την καταμέτρηση παλμών, διακοπές για χρονικά κρίσιμα γεγονότα, PID βρόχοι για έλεγχο αναλογικών διαδικασιών και οδηγίες σειριακής επικοινωνίας XMT / RCV.

Γενικές ερωτήσεις

Ερώτηση 1: Η CPU 216 έχει 4K λέξεις μνήμης προγράμματος. Μπορεί να επεκταθεί;

Η μνήμη προγραμμάτων 4K λέξεων στην CPU 216 είναι σταθερή, δεν μπορεί να επεκταθεί με εξωτερικές κάρτες μνήμης.μεταγενέστερες παραλλαγές CPU (CPU 221/222/224/226) προσέφεραν υψηλότερη ενσωματωμένη μνήμη.

Αν ένα πρόγραμμα ξεπεράσει τις λέξεις 4K, οι μόνες επιλογές είναι να βελτιστοποιήσετε το πρόγραμμα για να μειώσετε το μέγεθός του ή να αναβαθμίσετε σε μια ποικιλία CPU υψηλότερης μνήμης.

Το -2AD00-0XB0 είναι μια προηγούμενη γενιά. Το -2AD23-0XB0 (CPU 226) από την ίδια οικογένεια προσφέρει 24K bytes (12K λέξεις) μνήμης προγράμματος.

Ε2: Μπορούν οι εξόδοι των τρανζίστορων να οδηγούν απευθείας τις ρολά 24V DC;

Ναι, τα τυποποιημένα ρολά 24V DC καταναλώνουν 50~200mA, πολύ μέσα στα 0.5A ανά κανάλι των εξόδων των τρανζίστορ της CPU 216.

Οι εξόδοι μπορούν να είναι πηγής (τύπος PNP) ή καταβροχθές (τύπος NPN) ρεύμα ̇ η συγκεκριμένη διαμόρφωση εξαρτάται από την καλωδίωση της παραλλαγής.

Για την προστασία του φορτίου, είναι καλή πρακτική να συνδέεται μια δίοδος ελεύθερης τροχιάς σε επαγωγικά φορτία (τροχιά ρελέ,για την καταστολή της άνοδος τάσης που παράγεται όταν η έξοδος σβήνει.

Πολλές μονάδες ρελέ και συλλογικοί συσσωρευτές σολενοειδών βαλβίδων περιλαμβάνουν αυτή τη διόδη εσωτερικά· για φορτία γυμνού κυλίνδρου, θα πρέπει να προστεθούν εξωτερικοί διόδοι.

Ε3: Είναι το 6ES7216-2AD00-0XB0 συμβατό με το STEP 7 (το περιβάλλον προγραμματισμού S7-300/400) ή μόνο με το Micro/WIN;

Η S7-200 CPU 216 είναι προγραμματισμένη αποκλειστικά με το STEP 7-Micro/WIN, δεν είναι συμβατή με το STEP 7 Classic, το TIA Portal ή άλλα περιβάλλοντα προγραμματισμού της Siemens για το S7-300, το S7-400,ή S7-1200/1500.

Το S7-200 χρησιμοποιεί ένα εντελώς διαφορετικό σύνολο εντολών, οργάνωση μνήμης και πρωτόκολλο επικοινωνίας από τις μεγαλύτερες πλατφόρμες S7.

Η μετάβαση από το S7-200 σε μια τρέχουσα πλατφόρμα (S7-1200 ή S7-200 SMART) απαιτεί την επαναγραφή του προγράμματος στο περιβάλλον μηχανικής της νέας πλατφόρμας.

Ε4: Ποια ενσωματωμένη ικανότητα μέτρησης υψηλής ταχύτητας έχει η CPU 216;

The S7-200 CPU 216 includes high-speed counter inputs that can count pulse signals faster than the normal PLC scan cycle — enabling applications such as encoder position feedback and production counting from inductive proximity sensors.

Οι ειδικές εισροές (X0 και παρακείμενες εισροές) υποστηρίζουν ταχύτητες καταμέτρησης έως και 2kHz για τη σταδιακή καταμέτρηση, 1kHz για την καταμέτρηση τετραγωνισμού φάσης A/B (για περιστρεφόμενους κωδικοποιητές).

Αυτοί οι μετρητές λειτουργούν σε υλικό, ανεξάρτητα από την σάρωση PLC, και η συσσωρευμένη μέτρηση είναι αναγνώσιμη από το πρόγραμμα σκάλας μέσω ειδικών μητρώων (HC0, HC1, κλπ.).

Ε5: Το συμπέρασμα -0XB0 ακολουθήθηκε από ενημερωμένες εκδόσεις. Είναι το πρόγραμμα 6ES7216-2AD00-0XB0 συμβατό με μεταγενέστερες παραλλαγές S7-200;

Programs written for the CPU 216 (6ES7216-2AD00-0XB0) are substantially compatible with later S7-200 CPUs (CPU 221/222/224/226) at the instruction level — the same ladder instructions work on all S7-200 variants.

Ωστόσο, οι διαφορές στην οργάνωση μνήμης (διαφορετικές περιοχές διευθύνσεων για την επέκταση I/O), διαφορετικός αριθμός ενσωματωμένων σημείων I/O,και διαφορετικές ειδικές αναθέσεις μπιτ μνήμης σημαίνει ότι τα προγράμματα μπορεί να χρειαστούν προσαρμογές διευθύνσεων όταν μετακινούνται σε διαφορετική παραλλαγή CPU.

Το Micro/WIN παρέχει εργαλεία για τον έλεγχο και την προσαρμογή προγραμμάτων κατά τη διάρκεια της μετανάστευσης.