پی ال سی سری 300 زیمنس و کاربرد پی ال سی

پی ال سی سری 300 زیمنس و کاربرد پی ال سی

پی ال سی سری 300 زیمنس (Siemens S7-300) یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین سری‌های PLC در صنعت است که برای کنترل فرآیندهای صنعتی طراحی شده است. این سری به دلیل انعطاف‌پذیری، قابلیت توسعه و عملکرد پایدار در پروژه‌های اتوماسیون مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی‌های اصلی پی ال سی S7-300:

1. مدولار بودن: این سری از PLC‌ها قابلیت گسترش و اضافه کردن ماژول‌های مختلف (مانند ورودی/خروجی، ارتباطات، و غیره) را دارند.
2. قابلیت ارتباطی بالا: پشتیبانی از پروتکل‌های مختلف مانند پروفی‌باس (PROFIBUS)، پروفی‌نت (PROFINET) و غیره.
3. انعطاف‌پذیری: قابل استفاده در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی از جمله خودروسازی، صنایع غذایی، پتروشیمی و غیره.
4. عملکرد بالا: دارای پردازنده‌های سریع برای اجرای برنامه‌ها با زمان پاسخ کوتاه.
5. نرم‌افزار پیکربندی: برنامه‌ریزی و پیکربندی از طریق نرم‌افزار SIMATIC STEP 7 انجام می‌شود.

• پی ال سی سری 300 زیمنس و کاربرد پی ال سی

اجزای اصلی:

1. CPU (واحد پردازش مرکزی):

انواع مختلفی از CPU‌ها (مانند CPU 313، CPU 315، و CPU 317) با قابلیت‌ها و حافظه‌های مختلف وجود دارد.

برخی CPU‌ها دارای ویژگی‌هایی مانند ورودی/خروجی مجتمع یا پورت‌های ارتباطی اضافی هستند.

2. ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O):

ماژول‌های دیجیتال و آنالوگ برای اتصال به حسگرها و عملگرها.

3. منبع تغذیه:

ماژول‌های منبع تغذیه برای تأمین برق مورد نیاز سیستم.

4. ماژول‌های ارتباطی:

برای ارتباط با سایر سیستم‌ها یا شبکه‌های صنعتی.

مزایا:

قابلیت اطمینان و پایداری بالا.

قابلیت گسترش ساده برای پروژه‌های بزرگ‌تر.

پشتیبانی گسترده و دسترسی آسان به قطعات یدکی.

آموزش و مستندات گسترده در دسترس.

1. معماری کلی سیستم S7-300
   سیستم S7-300 یک ساختار ماژولار دارد که از اجزای زیر تشکیل می‌شود:
   1.1 رک (Rack) یا ریل نصب
   ماژول‌ها روی ریل DIN نصب می‌شوند.
   رک استاندارد 11 اسلات دارد که می‌تواند با ماژول‌های مختلف پر شود.
   اولین اسلات برای CPU رزرو شده است.
   1.2 ماژول‌های پردازش مرکزی (CPU)
   CPU قلب سیستم است و وظایف زیر را انجام می‌دهد:
   اجرای برنامه‌های کاربری.
   مدیریت ارتباطات بین ماژول‌ها.
   ذخیره‌سازی داده‌ها در حافظه RAM و ROM.
   مشخصات مهم CPUها:
   نوع حافظه:
   RAM: برای اجرای برنامه‌ها (حافظه موقت).
   ROM: برای ذخیره برنامه‌ها (حافظه دائم).
   سرعت پردازش (Cycle Time):
   هرچه CPU قدرتمندتر باشد، زمان پردازش دستورات کوتاه‌تر است.
   پورت‌های ارتباطی داخلی:
   MPI: ارتباط با سایر تجهیزات زیمنس.
   PROFIBUS DP: برای ارتباط با دستگاه‌های دیگر در شبکه صنعتی.
   PROFINET: برای شبکه‌های اترنت صنعتی.
   1.3 ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O)
   برای اتصال به سنسورها و عملگرها از ماژول‌های I/O استفاده می‌شود.
   ماژول‌های ورودی دیجیتال (Digital Input):
   مدل پرکاربرد: SM 321
   تعداد کانال: 8، 16، یا 32 کانال.
   ولتاژ ورودی: 24 ولت DC یا 230 ولت AC.
   ماژول‌های خروجی دیجیتال (Digital Output):
   مدل پرکاربرد: SM 322
   تعداد کانال: 8، 16، یا 32 کانال.
   نوع خروجی: رله‌ای یا ترانزیستوری.
   ماژول‌های ورودی آنالوگ (Analog Input):
   مدل پرکاربرد: SM 331
   قابلیت اتصال سیگنال‌های آنالوگ مانند ولتاژ (0-10V) یا جریان (4-20mA).
   دقت: 12 یا 16 بیت.
   ماژول‌های خروجی آنالوگ (Analog Output):
   مدل پرکاربرد: SM 332
   خروجی ولتاژ یا جریان برای کنترل تجهیزات مانند درایوها و شیرهای کنترلی.
   1.4 ماژول‌های ارتباطی (Communication Modules)
   برای ارتباط با سایر PLCها یا دستگاه‌ها، ماژول‌های ارتباطی متنوعی در دسترس است:
   CP 342-5: برای شبکه PROFIBUS.
   CP 343-1: برای شبکه PROFINET/Ethernet.
   CP 341: برای ارتباط سریال (RS-232/RS-485).
   1.5 ماژول‌های خاص (Function Modules)
   برای وظایف خاص مانند شمارش، موقعیت‌یابی یا پردازش سیگنال‌های پیچیده:
   FM 350-1: ماژول شمارنده سرعت بالا.
   FM 352: ماژول منطقی قابل برنامه‌ریزی.
   FM 357: ماژول موقعیت‌یابی (Positioning).
2. مدل‌های CPU در سری S7-300
   مدل‌های CPU بر اساس سطح عملکرد به چند دسته تقسیم می‌شوند:
   2.1 CPUهای پایه (Basic)
   مناسب برای کاربردهای ساده و کوچک:
   CPU 312:
   حافظه: 16 کیلوبایت.
   پورت MPI.
   تعداد ورودی/خروجی: تا 256 I/O.
   CPU 313C:
   حافظه: 32 کیلوبایت.
   دارای ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ داخلی.
   پشتیبانی از 512 I/O.
   2.2 CPUهای استاندارد (Standard)
   برای پروژه‌های متوسط:
   CPU 314:
   حافظه: 64 کیلوبایت.
   پورت MPI.
   پشتیبانی از 1024 I/O.
   CPU 315-2 DP:
   حافظه: 128 کیلوبایت.
   دارای پورت PROFIBUS داخلی.
   پشتیبانی از 2048 I/O.
   2.3 CPUهای پیشرفته (High-Performance)
   مناسب برای سیستم‌های بزرگ و پیچیده:
   CPU 317-2 PN/DP:
   حافظه: 512 کیلوبایت.
   دارای پورت PROFIBUS و PROFINET.
   پشتیبانی از 4096 I/O.
   CPU 319-3 PN/DP:
   حافظه: 1 مگابایت.
   قدرتمندترین مدل این سری.
   قابلیت اجرای چندین فرآیند موازی.
3. شبکه‌ها و ارتباطات
   پروتکل‌های پشتیبانی‌شده در S7-300:
   MPI (Multi-Point Interface):
   برای ارتباط داخلی بین CPUها و ماژول‌ها.
   PROFIBUS DP:
   شبکه صنعتی سریع برای ارتباط با سنسورها، عملگرها و سایر PLCها.
   PROFINET:
   شبکه اترنت صنعتی برای ارتباط سریع‌تر و ساده‌تر.
   Industrial Ethernet:
   برای ارتباطات پیشرفته و اتصال به سیستم‌های مدیریت.
4. مزایا و نقاط قوت S7-300
   پایداری بالا در محیط‌های صنعتی.
   انعطاف‌پذیری برای اضافه کردن ماژول‌های جدید.
   سازگاری گسترده با تجهیزات مختلف.
   پشتیبانی نرم‌افزاری قوی (SIMATIC STEP 7).