Kompletny programowalny sterownik logiczny (ang. Programmable Logic Controller) łącznie z wejściami i wyjściami cyfrowymi (ang. Input/Output) jest nazywany stacją lub sterownikiem kompaktowym.

Rodzina SIMATIC S7-1200 składa się z pięciu różnych jednostek (stacji). Każda z tych jednostek CPU jest jeszcze dostępna w wersjach: DC/DC/DC, AC/DC/RLY oraz DC/DC/RLY.

Oznaczenia:

DC – napięcie stałe 24V (ang. Direct current),

AC – napięcie zmienne 120/230V (ang. Alternating current)

RLY – przekaźnik (ang. Relay).

Pierwszy człon mówi o rodzaju napięcia zasilania sterownika. W zależności od wersji sterownik może być zasilony napięciem stałym DC lub zmiennym AC.

Drugi człon oznacza rodzaj napięcia wejść cyfrowych w przypadku zamontowania dodatkowej płytki rozszerzeń. Dokładnie sposoby rozbudowy zostaną omówione w jednym z następnych wpisów.

Ostatni składnik oznacza typ wyjść cyfrowych w sterowniku. Jednostka może być wyposażona w wyjścia umożliwiające dostarczenia napięcie stałego DC lub wyjścia które są przekaźnikiem (RLY).

Składniki sterownika PLC

Sterownik składa się z kilku ważnych elementów, które zaznaczono na poniższym zdjęciu.

1 – złącze zasilające,

2 – Gniazdo karty pamięci (pod klapką),

3 – Złącze do montażu przewodów,

4 – Sygnalizacyjne diody LED,

5 – Złącze PROFINET.

Wbudowane wejścia/wyjścia

Sterownik kompaktowy posiada kilka wejść cyfrowych oraz wyjść cyfrowych. Dzięki temu nie są potrzebe dodatkowe moduły, aby sterownik wykorzystać w rzeczywistej aplikacji. Złącza w sterowniku służące do podłączenia sygnałów wejściowych oraz wyjściowych można zdjąć z jednostki. Dzięki temu nie trzeba rozłączać wszystkich przewodów w przypadku zamiany sterownika PLC.

Wejścia cyfrowe

We wszystkich sterownikach wejścia cyfrowe DI (ang. Digital Input) pracują z napięciami mogących mieć dwa stany – 0 lub 24 VDC. W zależności od jednostki CPU liczba tych wejść jest różna. Każde wejście cyfrowe jest wyposażone dodatkowe w diodę LED, która informuje o aktualnym poziomie logicznym (logiczne zero lub logiczna jedynka) występującym na danym wejściu.

Wyjścia cyfrowe

Sterowniki rodziny SIMATIC S7-1200 posiadają dwa rodzaje wyjść cyfrowych.

Tranzystorowe

Wyjścia cyfrowe DO lub DQ (ang. Digital Output) są dostępne w zakresie napięć 0 – 24 VDC oraz prądem obciążenia do 0,5 A. Łączna moc, z jaką można obciążyć wyjście to 5 W.

Przekaźnikowe

Drugi rodzaj wyjścia jaki może występować w sterowniku to styk przekaźnika. Do tego typu wyjścia można podłączyć obciążenie o napięciu do 30 VDC i pobierające prąd do 2A. Styk przekaźnika można obciążyć w tym przypadku mocą do 30W. W przypadku podłączenia urządzenia (np. stycznika), który jest sterowany napięciem zmiennym 230 VAC, wówczas styk przekaźnika można obciążyć prądem zmiennym do 2A. Moc pobierana przez to urządzenie nie może być większa niż 200W.

Wejście analogowe

Każdy sterownik S7-1200 posiada także dwa wejścia analogowe AI (ang. Analog Input). Rozdzielczość przetwornika znajdującego się w sterowniku do przetworzenia napięcia analogowego na cyfrowe wynosi 10 bitów.

PROFINET

Sterownik PLC może być podłączony do sieci Ethernetowej, która w przypadku automatyki nazywa się PROFINET.

W jednostce CPU jest zamontowane gniazdo RJ45 do podłączenia przewodu. Prędkość transmisji 10 lub 100 Mbps jest automatycznie wykrywana przez sterownik. Jest możliwość zastosowania standardowego przewodu Ethernetowego lub kabla krosowanego.

Za pomocą portu PROFINET można sterownik połączyć z programatorem (komputerem PC), panelem HMI lub innym sterownikiem PLC. W przypadku połączenia większej liczby urządzeń należy zastosować switch, którym może być CSM 1277.

Stan pracy

Aktualny stan CPU jest prezentowany za pomocą diod LED znajdujących się na przednim panelu sterownika.

Poszczególne diody mają następujące znaczenie:

- RUN/STOP – Ciągłe żółte światło oznacza stan STOP. Ciągłe światło zielone informuje, że sterownik jest w trybie RUN. Pulsujące światło występuje, gdy sterownik jest w trybie STARTUP,

- ERROR – Pulsujące czerwone światło informuje o występującym błędzie. Ciągłe światło czerwone oznacza błąd w konfiguracji sprzętowej,

- MAINT – Ciągłe światło żółte powiadamia o żądaniu przeglądu.

Po włączeniu zasilania jednostki CPU, następuje przejście sterownika PLC do trybu STARTUP. Na początku zostaje ładowanie konfiguracji sprzętowej, a następnie wykonanie kodu programu znajdującego się w bloku OB100 (ang. Organization Block). Więcej o blokach i funkcjach znajdujących się w sterowniku już wkrótce. Ostatni etap, to przejście do trybu RUN, gdzie jest wykonywany główny program użytkownika. Tryb RUN jest „normalnym” stanem operacyjnym w sterowniku. CPU przejdzie w tryb STOP, gdy zostanie wykryty poważny błąd w kodzie programu użytkownika.

Karta pamięci

Sterownik posiada slot karty pamięci, gdzie można umieścić tylko preformatowaną kartę firmy Siemens.

Zastosowanie karty jest opcjonalne. Karta może pełnić dwie funkcje:

- Program – zwiększa pamięć ładowania, która znajduje się w sterowniku. Gdy karta jest odpowiednio skonfigurowana i znajduje się w sterowniku, wówczas podczas programowania projekt trafia na kartę pamięci

- Transfer – uaktualnianie plików projektu znajdujących się w wbudowanej pamięci ładowania sterownika. Projekt znajdujący się na karcie pamięci zostaje skopiowany do wbudowanej pamięci ładowanie.

Budowa sterownika PLC jest bardzo prosta. A Ty co o tym myślisz? Napisz w komentarzu.

Kurs wideo

Więcej na temat programowania w języku SCL znajdziesz w kursie Sterownik PLC w praktyce: