تصنيف وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من شركة سيمنز (بلك)

تصنيف وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من شركة سيمنز (بلك)

تصنيف وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من شركة سيمنز (بلك)

خط إنتاج سيمنز PLC تصنيف وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة من شركة سيمنز (بلك) يغطي سيناريوهات كاملة بدءًا من التحكم المنطقي الدقيق وحتى الأتمتة المعقدة واسعة النطاق. وينقسم التصنيف الأساسي إلى بعدين: التصنيف حسب سلسلة المنتجات (حجم / تحديد المواقع) والتصنيف حسب الخصائص الوظيفية. والفئتان مترابطة ومتكاملة. يقدم ما يلي شرحًا تفصيليًا مقترنًا بنماذج منتجات محددة, وظائف وسيناريوهات التطبيق, يغطي كلا من النماذج السائدة الحالية ونماذج الاستبدال التدريجي لضمان التصنيف الكامل والتطبيق الهندسي العملي.

1. التصنيف حسب سلسلة المنتجات (حجم / تحديد المواقع)

يعتمد هذا التصنيف بشكل أساسي على أداء أجهزة PLC, إمكانية توسيع الإدخال/الإخراج, تعقيد البرمجة وحجم المشروع المطبق, الترقية تدريجياً من النطاق الصغير إلى النطاق الكبير. إنها تلبي متطلبات الأتمتة على جميع المستويات وهي طريقة التصنيف الأكثر استخدامًا للاختيار الهندسي.

1.1 الترا مايكرو PLC: الشعار! مسلسل

تم وضعها كوحدة تحكم منطقية عامة مدمجة للغاية, إنه أبسط PLC من شركة Siemens, يستخدم بشكل أساسي ليحل محل التحكم التقليدي في التتابع لسيناريوهات التحكم البسيطة. أنه يدمج اتصالات الإدخال والإخراج, منطق التحكم القابل للتحرير, توقيتات داخلية, لوحة التشغيل وإمدادات الطاقة في وحدة واحدة, تتميز بهيكل مدمج, الأسلاك بسيطة وصيانة منخفضة. وهو يدعم تركيب السكك الحديدية القياسية DIN مقاس 35 مم ويمكن برمجته عبر الشعار! برنامج الراحة الناعمة (مجاني وخالي من التثبيت) مع عملية سهلة.

الميزات الرئيسية: حجم صغير, تكلفة منخفضة, دعم عملية المنطق الأساسية, وظائف العد والتوقيت. تم تجهيز بعض الطرز بشاشات بإضاءة خلفية ووحدات إدخال/إخراج قابلة للتوسيع. وهو يدعم شبكات Ethernet ويوفر EMC ممتازًا (التوافق الكهرومغناطيسي) وأداء مقاوم للصدمات.

سيناريوهات التطبيق: التحكم في المعدات المستقلة (على سبيل المثال, مضخات المياه الصغيرة, المشجعين, التحكم في الإضاءة) والتجارية الصغيرة & سيناريوهات الأتمتة الصناعية. مثالي للتطبيقات ذات متطلبات التشغيل البسيطة ونقاط الإدخال/الإخراج المحدودة. بعد عدة أجيال من التكرار, يتم اعتماده على نطاق واسع في أنظمة التحكم البسيطة المختلفة.

1.2 PLC صغير: سلسلة S7-200 (توقف) & سلسلة S7-200 الذكية

يتم وضع هذه السلسلة على أنها PLCs للمبتدئين وفعالة من حيث التكلفة, استهداف سوق تصنيع المعدات الأصلية. تم إيقاف سلسلة S7-200 رسميًا واستبدالها بالكامل بسلسلة S7-200 SMART. يشترك الاثنان في منطق البرمجة المتوافق, بينما يحقق الأخير تحسينات كبيرة في أداء الاتصال وتكامل النظام.

الميزات الرئيسية: The S7-200 SMART series adopts a compact structure with integrated PROFINET interface and Modbus TCP/RTU communication. It can be seamlessly integrated with SMART LINE HMI and V20 inverters to reduce system integration costs. It supports basic logic control, عد, timing and simple analog processing, with small footprint and high cost performance for low I/O point applications.

سيناريوهات التطبيق: Small production lines, آلات التعبئة والتغليف, أتمتة البناء, small machine tools and other simple automation systems with no more than 100 نقاط الإدخال/الإخراج. It is the preferred entry-level automation solution for small and medium-sized enterprises.

1.3 واسطة & PLC صغير: S7-1200 Series

As Siemens’ core mid-range compact PLC for medium and small complex control applications, it gradually replaces the traditional S7-200 and partial S7-300 products. It balances performance and cost and supports Industry 4.0 related functions.

الميزات الرئيسية: تصميم مدمج للإدخال/الإخراج, قابلة للتوسيع مع ما يصل إلى 8 وحدات الإشارة والحد الأقصى 284 نقاط الإدخال/الإخراج الرقمية. إنه يوفر سرعة معالجة التعليمات على مستوى الميكروثانية, إخراج نبض عالي السرعة (ما يصل إلى 100 كيلو هرتز), المدمج في PID ووظائف التحكم في الحركة, والتزامن متعدد المحاور (ما يصل الى 32 محاور تحديد المواقع لنماذج مختارة). مع PROFINET المتكاملة, اتصال عالي السرعة واتصال سحابي, تمت برمجته على منصة TIA Portal للتشغيل المريح.

سيناريوهات التطبيق: معدات تصنيع المعدات الأصلية, تحكم تعاوني مستقل أو صغير لخطوط الإنتاج المتوسطة والصغيرة, مثل آلات تجهيز الأغذية, خطوط التجميع ومعدات فرز المستودعات. مناسب للمشاريع التي تحتوي على 128 ~ 512 نقطة إدخال/إخراج ومنطق تحكم معقد إلى حد ما.

1.4 واسطة & PLC كبير: سلسلة S7-300/400 (توقف) & سلسلة S7-1500

يتم وضعها على أنها شركات PLC متوسطة إلى متطورة لأنظمة الأتمتة الكبيرة والمعقدة, يتم التخلص التدريجي من سلسلة S7-300 المعيارية متوسطة المدى وسلسلة S7-400 عالية الأداء واستبدالها بسلسلة S7-1500. كجيل جديد من PLC الراقية, يتكيف S7-1500 تمامًا مع الصناعة 4.0 والتصنيع الذكي مع أداء متفوق بكثير على المنتجات القديمة.

الميزات الرئيسية:

سلسلة S7-300/400 (توقف): S7-300 عبارة عن PLC معياري متوسط ​​المدى قابل للتوسيع بما يصل إلى 32 وحدات للأنظمة المعقدة المتوسطة داخل 1000 نقاط الإدخال/الإخراج. يتميز S7-400 بدون مروحة بتشغيل بدرجة حرارة واسعة (-25~70 درجة مئوية), دعم التكوين الزائد, التوسع أكثر من 300 وحدات, عشرات الآلاف من عناصر التحكم في الإدخال/الإخراج, موثوقية عالية وقدرة معالجة خوارزمية معقدة قوية.

سلسلة S7-1500 (التيار السائد): أجهزة قوية مع سرعة تعليمات على مستوى النانو ثانية, ذاكرة عمل كبيرة وموارد اتصال وفيرة. وهو يدعم توسيع الإدخال/الإخراج الموزع (وحدة المعالجة المركزية 1511 يدعم ما يصل إلى 1024 وحدات) و 64 نقاط DIQ المتكاملة لكل وحدة. مجهزة بشاشة عرض لمراقبة التشغيل وتشخيص الأخطاء, وهو يدعم التحكم في الحركة, الأمن السيبراني الصناعي والوظائف المتعلقة بالسلامة, واتصال سلس مع أجهزة الكمبيوتر 7 أنظمة. تمت برمجته عبر بوابة TIA, فهو يتيح معالجة المهام المتعددة والتحكم في العمليات المعقدة.

سيناريوهات التطبيق: يتم استخدام S7-1500 على نطاق واسع في خطوط الإنتاج واسعة النطاق, علم المعادن, قوة, الصناعة الكيميائية وخطوط تجميع السيارات, تنطبق على المشاريع مع أكثر من 512 تتطلب نقاط الإدخال/الإخراج تحكمًا معقدًا في الحركة, التحكم الموزع أو الموثوقية التشغيلية العالية. يتم استخدام سلسلة S7-300/400 فقط لصيانة وتحديث المعدات الموجودة, في حين أن S7-1500 هو الخيار ذو الأولوية للمشاريع الجديدة.

1.5 سلسلة خاصة: سلسلة سيماتيك TDC (توقف)

وحدة تحكم PLC مخصصة للتحكم في العمليات مبنية على قلب SIMADYND, إنه نظام أتمتة معياري متعدد المعالجات عالي الأداء مصمم لمتطلبات التحكم الصناعية عالية الدقة, تم استبدالها الآن بسلسلة S7-1500T. وتشمل مزاياها الأساسية وقت دورة قصير جدًا (الحد الأدنى 100μs), عملية متزامنة متعددة المعالجات, معالجة البيانات الديناميكية عالية السرعة, التحكم في العمليات المعقدة والمعالجة التناظرية عالية الدقة, مناسبة للمعادن, قوة, معالجة المعادن والسيناريوهات الصناعية المعقدة الأخرى.

2. التصنيف حسب الخصائص الوظيفية

يركز هذا التصنيف على وظائف مخصصة خاصة لتلبية متطلبات التحكم المختلفة. تتوفر أنواع وظيفية متعددة ضمن سلسلة منتجات واحدة, بمثابة ملحق للتصنيف القائم على السلسلة وتسهيل اختيار النموذج وفقًا لمتطلبات العملية المحددة.

2.1 نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) القياسي

النوع الأساسي والأكثر استخدامًا, مع الوظائف الأساسية بما في ذلك التحكم المنطقي, عد, توقيت, العمليات الحسابية والتواصل الأساسي دون وظائف متخصصة موسعة, تنطبق على معظم سيناريوهات الأتمتة التقليدية. توفر جميع السلاسل نماذج وحدة المعالجة المركزية القياسية, مثل وحدة المعالجة المركزية القياسية S7-1200 ووحدة المعالجة المركزية القياسية S7-1500 (على سبيل المثال, وحدة المعالجة المركزية 1511), تقديم أداء عالي التكلفة للمعدات العامة المستقلة والتحكم في خط الإنتاج.

2.2 تكنولوجيا PLC (نوع T)

الأمثل للتحكم في الحركة, دعم تحديد المواقع, الاستيفاء (حركة منحنية), مزامنة متعددة المحاور ومزامنة الكاميرا مع تعليمات غنية ودقة حركة عالية لتطبيقات الحركة المعقدة. متوفر بشكل أساسي في سلسلة S7-1200 وS7-1500 (S7-1500T), فهو يحقق تحديد المواقع بسرعة عالية, القص الطائر والقطع الدوار, تستخدم على نطاق واسع في الأدوات الآلية, الروبوتات ومعدات المعالجة الدقيقة.

2.3 سلامة PLC (نوع F)

مع شهادة السلامة الوظيفية المتوافقة مع SIL 3, يمكنه قطع الدوائر الخطرة بسرعة عند حدوث أعطال لضمان سلامة المعدات والموظفين للصناعات التي تتطلب السلامة العالية. وتشمل النماذج الرئيسية وحدة المعالجة المركزية S7-1200F, وحدة المعالجة المركزية S7-1500F, وحدات تحكم السلامة لوحدة المعالجة المركزية S7-1500HF وسلسلة ET200, والتي تحتاج إلى التعاون مع وحدات الإدخال/الإخراج الآمنة (F-I/O) والخطوة 7 حزم برامج السلامة. تطبق في المواد الكيميائية, علم المعادن, آلات الرفع ومعدات نقل الركاب.

2.4 PLC الموزعة

تتميز بالحجم الصغير والتركيب اللامركزي, إنها مناسبة لسيناريوهات محدودة المساحة أو التحكم عن بعد. يتواصل مع وحدة التحكم الرئيسية عبر الحافلات الميدانية (بروفينت, بروفيبوس) لتحقيق توسيع الإدخال/الإخراج الموزع والتحكم عن بعد. ممثلة بسلسلة ET200 (ET200SP, ET200pro), يمكن أن تعمل كمحطات إدخال/إخراج موزعة أو وحدات تحكم مستقلة, منتشرة على نطاق واسع في بنيات التحكم الموزعة لخطوط الإنتاج الكبيرة.

2.5 PLC مدمج (نوع C)

متكامل مع واجهات الإدخال/الإخراج والاتصالات المدمجة, فهو يلبي متطلبات التحكم الأساسية دون وحدات توسعة إضافية. ويتميز بهيكل مدمج, مساحة صغيرة وتركيب موفر للمساحة مع أداء عالي التكلفة. وتشمل المنتجات النموذجية جهاز S7-1200 المدمج والشعار! مسلسل, مثالية للمعدات المستقلة ذات المساحة المحدودة وسيناريوهات التحكم البسيطة صغيرة الحجم.

2.6 تمديد درجة الحرارة PLC (سلسلة سيبلاس)

مصممة للظروف المحيطة القاسية, تعمل بثبات في نطاق درجة حرارة واسع (-40~70 درجة مئوية) مع مقاومة الغبار ممتازة, أداء مقاوم للرطوبة ومضاد للاهتزاز للبيئات القاسية مثل المرافق الخارجية, المعادن والتعدين. تتوفر نماذج درجة الحرارة الموسعة المقابلة لجميع سلسلة Siemens PLC السائدة.

2.7 PLC زائدة عن الحاجة (ر&نوع H)

تتميز بتكوين زائد عن الحاجة بما في ذلك وحدة المعالجة المركزية المزدوجة, مصدر طاقة مزدوج ووحدات اتصال مزدوجة, إنه يحقق تبديلًا سلسًا أثناء فشل الوحدة الفردية لضمان تشغيل النظام بدون توقف ومستمر. يتم اعتماده في الصناعات ذات المهام الحرجة ذات متطلبات الموثوقية العالية جدًا مثل أنظمة الطاقة, الإنتاج الكيميائي المستمر والصناعة النووية, تغطيها بشكل رئيسي سلسلة S7-1500 وS7-400 (على سبيل المثال, S7-400H).

3. ملاحظات تكميلية
4. تكرار المنتج: لدى شركة Siemens PLC خارطة طريق واضحة للترقية: نهاية منخفضة: S7-200 → S7-200 SMART; متوسطة المدى: S7-300 → S7-1200/S7-1500; الراقية: S7-400 & سيماتيك TDC → S7-1500. يوصى بالمشاريع الجديدة لتبني النماذج السائدة الحالية من أجل الصيانة والترقية اللاحقة المريحة.
5. مرجع الاختيار: يحدد تصنيف السلسلة أداء الأجهزة وحجم المشروع المطبق, بينما يحدد التصنيف الوظيفي القدرات المتخصصة. يجب أن يأخذ اختيار النموذج الفعلي بعين الاعتبار حجم المشروع بشكل شامل, تعقيد منطق التحكم, المتطلبات الوظيفية المخصصة والظروف البيئية في الموقع.
6. التوافق البرمجة: السلسلة الحالية السائدة (S7-200 سمارت, S7-1200, S7-1500) تعتمد بشكل موحد على منصة TIA Portal مع منطق البرمجة وأنظمة التعليمات المتوافقة. الكفاءة في سلسلة واحدة تمكنك من التمكن السريع من النماذج الأخرى.