Контроллеры Simatic S7 для эффективной автоматизации

Несмотря на то, что до настоящего времени на производстве присутствует ручное управление рабочими операциями, доля автоматизации постоянно растет. Это вызвано необходимостью получать качественную, рентабельную продукцию в больших объемах для удовлетворения спроса на отраслевых рынках.

Регулировать работу локальных узлов или развитых автоматизированных систем призваны программируемые контроллеры – современные электронные средства управления. Как крупнейший поставщик широкого спектра продуктов для промышленного применения, концерн Siemens разработал универсальную линейку ПЛК – модельный ряд Simatic S7. 

Основное назначение 

Продукты семейства Симатик С7 созданы для масштабного применения на производствах самого разного назначения. Кроме того, технические возможности ПЛК позволяют их использовать в инженерной инфраструктуре, а также для выполнения технологических задач, например, для управления взвешиванием. Электронное оборудование работает на основе фирменного программного обеспечения и рабочей программы, создаваемой оператором.

ПЛК контроллер Siemens является своеобразным центром управления, взаимодействуя с различными компонентами системы автоматизации. В первую очередь это датчики, которые относятся к приборам полевого уровня. Они обеспечивают сбор и передачу текущих данных контроллеру в реальном времени. Для разных задач мониторинга могут устанавливаться оптические, магнитные датчики или сенсоры с другой технологией считывания параметров.

Во время работы ПЛК циклично опрашивает полевые устройства для получения данных в режиме реального времени. Вся поступающая информация обрабатывается с высокой скоростью, производятся математические преобразования, а также действия, которые предусмотрены рабочей программой. По результату обработки данных контроллерное устройство направляет управляющие сигналы электродвигателю. Последний относится к исполнительным механизмам, которые непосредственно приводят в действие рабочие органы машин, установок и промышленных агрегатов.

В зависимости от масштабов системы контроллер управляет одним или сразу несколькими двигателями, опрашивает разное количество датчиков. В общем случае ПЛК способен управлять:

• линиями по сборке автомобилей;

• насосными станциями;

• упаковочным оборудованием;

• текстильными машинами;

• металлообрабатывающими станками;

• конвейерными установками и т.д.

Как утверждает сам производитель, PLC семейства Симатик С7 способны решать задачи всего спектра производительностей и работать в разных по сложности условиях. Это стало возможным благодаря высокой гибкости и адаптивности электронного оборудования к потребностям конкретного приложения. 

Конструктивные особенности 

Масштабируемая архитектура, по принципу которой построен ПЛК контроллер Сименс, стала главным достоинством продуктов этой группы. Благодаря гибкой, расширяемой конфигурации контроллеры можно не заменять при реконструкции производственного оснащения, а просто добавить модули:

• сигнальные – увеличивают количество входов-выходов, в том числе дискретного и аналогового типов;

• коммуникационные – открывают широкие возможности для PLC в части эффективного обмена данными по промышленной сети;

• функциональные – наделяют центральный процессор более широкими опциями управления позицией, автоматического регулирования, практически мгновенного счета.

Внешне каждый модуль, включая ЦПУ, представляет собой небольшое компактное изделие в пластиковом корпусе со степенью защиты от влаги и пыли IP20. Модульные блоки выполняются в стандартных типоразмерах, позволяющих максимально плотно и ровно устанавливать структурные компоненты ПЛК. Это имеет особое значение в тех случаях, когда присутствует недостаток монтажного пространства.

Модули устанавливаются на DIN-рейку в вертикальном положении, преимущественно в шкафах управления. При многорядной структуре можно заказать специальные монтажные стойки. Для соединения блоков контроллера между собой и с внешними объектами используются специальные фирменные изделия различных типов.

Для работы в разных эксплуатационных условиях контроллерные устройства производятся в стандартном и отказоустойчивом исполнении. Соответственно, первые используются в обычных общепромышленных условиях, вторые – в сложных приложениях. При этом оба исполнения имеют идентичные технические параметры и схемы электрического подключения в разрезе одной модификации.

Стандартный ПЛК Simatic S7 300, равно как и оборудование другой модели, устанавливают строго внутри помещений с положительной температурой воздуха. Не допускается высокая влажность и присутствие агрессивных сред, которые могут пагубно повлиять на состояние PLC. При этом важно, чтобы на электронных компонентах не образовывался конденсат.

Отказоустойчивая версия – полная противоположность предыдущему варианту. Такой контроллер работает снаружи и внутри зданий, устойчив к минусовым температурам, повышенной относительной влажности, агрессивным средам в воздухе. Более того, он допускает непродолжительное присутствие льда и конденсатной влаги на печатных платах. Такие возможности особенно ценны для производств с тяжелыми условиями работы. Примерами могут быть предприятия химической промышленности, заводы по производству строительных материалов, металлургические комбинаты и пр.