Реферат по микропроцессорам. реферат микроконтроллер. Микроконтроллер siemens simatic s71200
 Скачать 221.65 Kb.
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Введение………………………………………………………………………. | 3 |
| Основная часть……………………………………………………………….. | 4 |
| Область применения…………………………………………………………. | 7 |
| Среда программирования……………………………………………………. | |
| Заключение…………………………………………………………………… | |
| Список литературы…………………………………………………………... | |
Введение
SIMATIC S7-1200 (рис.1) предусматривает широкий спектр применений, эффективное решение задач автоматизации низкого/среднего уровня сложности, а также возможность задействования всех имеющихся центральных процессоров в автономном режиме, в составе сетевых структур и опций распределенного ввода-вывода. Оптимальное решение для задач, в которых использование контроллеров до настоящего времени считалось нерентабельным и экономически нецелесообразным. За относительно невысокую цену покупатель получает устройство, работающее в режиме реального времени и имеющее мощные коммуникационные возможности.
Рисунок 1 Siemens S7-1200
Программируемые контроллеры S7-1200 имеют компактные пластиковые корпуса со степенью защиты IP20, могут монтироваться на стандартную 35 мм профильную шину DIN или на монтажную плату и работают в диапазоне температур от 0 до +50 °C. Они способны обслуживать от 10 до 284 дискретных и от 2 до 51 аналогового канала ввода-вывода. При одинаковых с S7-200 конфигурациях ввода-вывода контроллер S7-1200 занимает на 35% меньший монтажный объем. К центральному процессору (CPU) программируемого контроллера S7-1200 могут быть подключены коммуникационные модули (CM); сигнальные модули (SM) и сигнальные платы (SB) ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. Совместно с ними используются 4-канальный коммутатор Industrial Ethernet (CSM 1277) и модуль блока питания (PM 1207).
Основная часть
Микроконтроллер SIEMENS SIMATIC S7-1200
ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Степень защиты | IP20 по IEC 529 |
| Диапазон температур рабочий (влажность 95%) | |
| горизонтальная установка | 0 ... + 55°C |
| вертикальная установка | 0 ... + 45°C |
| транспортировка и хранение | - 40 ... + 70°C |
| при влажности 95% | - 25 ... + 55°C |
| Испытательное напряжение изоляции: | |
| цепи =5/24 В | 500 В |
| цепи 115/230 по отношению к земле | 1500 В |
| цепи 115/230 В по отношению к цепям 115/230 В | 1500 В |
| цепи 230 по отношению к цепям =5/24 В | 1500 В |
| цепи 115 В по отношению к цепям =5/24 В | 1500 В |
Центральные процессоры
В S7-1200 используется 3 модели центральных процессоров, отличающихся производительностью, объемами встроенной памяти, количеством и видом встроенных входов и выходов, и другими показателями. Каждая модель имеет три модификации:
С напряжением питания =24 В, дискретными входами =24 В и дискретными выходами =24 В/0.5А на основе транзисторных ключей.
С напряжением питания =24 В, дискретными входами =24 В и дискретными выходами с замыкающими контактами реле и нагрузочной способностью до 2 А на контакт.
С напряжением питания 115/230 В, дискретными входами =24 В и дискретными выходами с замыкающими контактами реле и нагрузочной способностью до 2 А на контакт.
Каждый центральный процессор S7-1200 оснащен встроенным интерфейсом Ethernet, который используется для программирования и диагностики, обмена данными с другими системами автоматизации, устройствами и системами человеко-машинного интерфейса. Для одного процессорного модуля можно сконфигурировать 16 различных соединений для обмена данными. Для организации обмена данными могут использоваться транспортные протоколы TCP/IP, ISO на TCP и S7 функции связи (S7 сервер или S7 клиент). При необходимости в составе контроллера может использоваться простейший 4-канальный коммутатор Industrial Ethernet типа CSM 1277, выполненный в формате модулей S7-1200.
Все центральные процессоры допускают подключение до трех коммуникационных модулей и установку одной сигнальной платы (SB) ввода-вывода. Дополнительно к CPU 1212C может подключаться до 2, к CPU 1214C – до 8 сигнальных модулей (SM). Все типы центральных процессоров оснащены двумя аналоговыми входами, набором дискретных входов и выходов, а также блоком питания датчиков с выходным напряжением =24 В. Подключение внешних цепей выполняется через съемные терминальные блоки с контактами под винт.
Функциональные особенности:
Все центральные процессоры обладают высокой производительностью и обеспечивают поддержку широкого набора функций:
Программирование на языках LAD и FBD, исчерпывающий набор команд.
Высокое быстродействие, время выполнения логической операции не превышает 0.1 мкс.
Встроенная загружаемая память объемом до 2 Мбайт, расширяемая картой памяти емкостью до 24 Мбайт.
Рабочая память емкостью до 50 Кбайт.
Энергонезависимая память емкостью 2 Кбайт для необслуживаемого сохранения данных при перебоях в питании контроллера.
Встроенные дискретные входы универсального назначения, позволяющие вводить потенциальные или импульсные сигналы.
Встроенные аппаратные часы реального времени с запасом хода при перебоях в питании 240 часов.
Встроенные скоростные счетчики с частотой следования входных сигналов до 100 кГц.
Встроенные импульсные выходы с частотой следования импульсов до 100 кГц (только в CPU с транзисторными выходами).
Поддержка функций ПИД регулирования.
Поддержка функций управления перемещением в соответствии с требованиями стандарта PLCopen.
Поддержка функций обновления операционной системы.
Парольная защита программы пользователя.
Свободно программируемые порты для обмена данными с другими устройствами на коммуникационных модулях CM 1241.
В СОСТАВ НОВЫХ МИНИАТЮРНЫХ МОДУЛЬНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ СЕМЕЙСТВА SIMATIC S7 ВХОДЯТ:
-Контроллер, имеющий встроенный интерфейс PROFINET, использующийся в целях оперативного обмена данными с программатором, устройствами человеко-машинного интерфейса и прочими контроллерами семейства SIMATIC
-Набор встроенных дискретных входов/выходов
-Богатый набор встроенных технологических функций, к которым причисляются скоростной счет, регулирование, измерение и управление процессами перемещений
-Сигнальные платы для их применения в контроллере
-Сигнальные модули, позволяющие эффективно расширять системы локального ввода-вывода
-Дополнительные составляющие, такие как блоки питания, карты памяти SIMATIC Memory Card, коммутаторы и другие
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ SIMATIC S7-1200
Программируемый контроллер рассматривается как эффективное решение для ряда задач автоматического регулирования и управления перемещением. Применяется в машиностроительной сфере, системах управления различными объектами и предприятиями и др. Компактность модуля, эффективно сочетающаяся с высокой вычислительной мощностью, позволяют применять контроллеры SIMATIC S7-1200 для широкого круга задач автоматизации, начиная от замены простейших релейно-контактных схем, и заканчивая комплексными распределенными решениями, использующими интенсивный сетевой обмен.
КОНТРОЛЛЕР АДАПТИРОВАН ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ В СЛЕДУЮЩИХ СФЕРАХ И ОБЛАСТЯХ
Складское хозяйство и конвейерные системы
Элеваторы, эскалаторы и системы транспортировки материалов
Насосные станции и системы, обеспечивающие безопасность доступа
Металлообрабатывающее оборудование
Упаковочные, печатающие и текстильные машины
Смешивающие и опреснительные механизмы
Оборудование по очистке сточных вод
Станция распределения электроэнергии
Нагревательные и охладительные установки
Оборудование для кондиционирования воздуха
Противопожарные системы
В СЕМЕЙСТВО SIMATIC S7-1200 ВХОДЯТ
Несколько видов центральных процессоров, различающихся уровнем производительности, с предусмотренными модификациями для питания постоянным/переменным током;
Аналоговые и дискретные системные платы для монтажа в модули центральных процессоров и безопасного расширения их системы ввода-вывода без необходимости увеличения монтажного объема контроллера;
Коммуникационные модули, необходимые для обмена данными через последовательные каналы связи, а также промышленные сети типов PROFIBUS и AS-Interface, GSM/ GPRS;
Четырехканальный коммутатор Ethernet, использующийся для построения ряда сетевых структур;
Сигнальные модули ввода/вывода дискретных/аналоговых сигналов;
Стабилизированный блок питания PS 1207, входное напряжение 115 / 230 В, выходное напряжение = 24 В.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
Надежный и компактный пластиковый корпус
Рационально организованный доступ к элементам управления и соединительным приспособлениям, закрытым защитными дверцами
Наличие съемных соединительных терминальных блоков в модулях центральных процессоров и всех видах сигнальных модулей
Соответствие нормам и стандартам VDE, UL, CSA и FM (класс 1, категория 2; опасные зоны групп A, B, C, D, T4A)
Система управления качеством продукции сертифицирована согласно положениям, ISO 9001
СВЯЗЬ
SIMATIC S7-1200 поддерживает встроенный интерфейс PROFINET, а также возможность последовательного соединения через коммуникационные модули. Имеющийся интерфейс PROFINET служит для обмена данными с программаторами, устройствами человеко-машинного интерфейса и рядом других контроллеров семейства SIMATIC.Поддерживаемыми протоколами обмена данными выступают:
TCP/IP
ISO-на-TCP
S7-функции связи
ПОДКЛЮЧАЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Программатор Field PG и ПК посредством стандартного кабеля категории 5:
Соединение между программатором и центральным процессором SIMATIC S7-1200.
Панели операторов SIMATIC базовой линии:
Соединение между панелью оператора базовой линии и центральным процессором SIMATIC S7-1200.
Другие контроллеры SIMATIC S7-1200:
Соединение нескольких приборов через коммутатор Ethernet CSM 1277.
СВОБОДНО ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРФЕЙС PTP (POINT-TO-POINT - ТОЧКА К ТОЧКЕ)
Через коммуникационные модули контроллера можно устанавливать соединение типа PtP. Для этого могут применяться последовательные интерфейсы RS232, RS485. Обмен происходит посредством свободно программируемого порта процессора с использованием определяемого пользователем коммуникационного протокола. Коммуникационные модули позволяют подключать к программируемому контроллеру S7-1200 любые устройства, имеющие в своем строении последовательный интерфейс: принтеры, модемы, сканеры и т.д.
ФУНКЦИИ КОНТРОЛЛЕРА SIMATIC S7-1200
Обеспечение предельно простых стартовых решений;
Оперативный и простой процесс знакомства с контроллером;
Удобный в использовании стандартный набор команд и доступные для понимания принципы программирования, позволяют значительно снижать затраты времени на разработку проектов;
Предельно доступные и полные характеристики реального масштаба времени: опции прерываний, скоростные счетчики и импульсные выходы позволяют использовать этот тип оборудования для автоматизации быстро протекающих процессов;
Контроллер позволяет использовать свою производительность на все 100% в распределенных структурах автоматизации.
Дополнительные компоненты
Кроме модулей центральных процессоров, сигнальных модулей и плат в составе программируемого контроллера S7-1200 могут использоваться:
Блок питания PM 1207 с входным напряжением 115/230 В, выходным напряжением =24 В и номинальным током нагрузки 2.5 А.
Неуправляемый коммутатор Industrial Ethernet CSM 1277: 4xRJ45, 10/100 Мбит/с.
Карты памяти SIMATIC Memory Card емкостью 2 или 24 Мбайт для расширения загружаемой памяти контроллера.
Имитаторы с встроенными переключателями для имитации входных дискретных сигналов центрального процессора в процессе отладки программы.
Заключение
Микроконтрллер SIMATIC S7-1200. Это эффективное решение для безопасного и оправданного расширения набора коммуникационных интерфейсов. Пользователь получает высококачественное оборудование, позволяющее выполнять предельно простой монтаж, обслуживание и программирование.
Список литературы
https://www.siemens-ru.com/taxonomy/term/17
https://www.siemens-pro.ru/components/s7-1200.htm
https://new.siemens.com/ru/ru/produkty/avtomatizacia/sistemy-avtomatizacii/promyshlennye-sistemy-simatic/kontroller-simatic/s7-1200.html
https://www.is-com.ru/files/simatic_s71200_system_manual_r.pdf