Автоматизация рабочих процессов – объективная необходимость для сохранения конкурентоспособности предприятия, достижения большей производительности и высокого качества готовой продукции. Именно поэтому к средствам автоматизации предъявляются повышенные требования в части надежности, быстродействия, четкого выполнения алгоритмов программы.

Учитывая все эти особенности, а также ориентируясь на разное назначение производств, немецкая компания разработала универсальный многокомпонентный продукт – контроллеры семейства Simatic S7. В целом линейка представлена ПЛК следующих моделей: S7 200, 300, 400, а также более новыми версиями устройств управления – контроллерами S7-1200, 1500. 

Назначение и принцип работы ПЛК S7-300 

Контроллеры модели S7-300, также как и остальные ПЛК Simatic S7,рассчитаны на широкое применение. Причем как в развитых системах автоматизации, так и в локальных автоматизированных узлах для управления станками или отдельными машинами на производстве. Типичными примерами такого использования могут быть конвейерные линии, компрессорные установки, элеваторы, координация движения, позиционирование. Контроллеры также координируют работу текстильного оборудования, установок для упаковки, обработки материалов и пр.

В процессе управления рабочими процессами программируемый контроллер тесно взаимодействует с исполнительными механизмами, полевыми приборами. Действия, которые выполняет ПЛК, полностью соответствуют алгоритму, заданному программой. Для этого контроллер оснащается процессором, например, таким как S7 300 6ES7315 2EH14 0AB0, который обладает определенной скоростью действий, способен выполнять математические вычисления, решать логические задачи и хранить конечный объем информации.

Опрашивая полевые устройства с установленной периодичностью, контроллер обрабатывает текущую информацию, анализирует полученные данные и по результату формирует управляющие сигналы. Все команды передаются исполнительным механизмам, в качестве которых в большинстве случаев выступают двигатели. Электрические моторы посредством изменения частоты оборотов, моментной величины приводят в действие подвижные узлы роботизированной или иной техники. 

Главные особенности конструкции

Характерная черта линейки Simatic S7 состоит в модульном конфигурировании ПЛК. Гибкость и способность легко адаптироваться под фактические требования – основное достоинство этого решения. Собранный из отдельных компонентов контроллер, на 100% отвечает функциональности и производительности, необходимой потребителю. Более того такие компоненты как соединительный кабель для Siemens S7 300, комплексные кабельные сборки, фронтальные соединители, профильные шины и прочее, позволяют быстро подключать ПЛК к сетевому питанию и обеспечивать надежное крепление с сохранением требуемого монтажного положения.

Основной структурный компонент любого программируемого контроллера – это ЦПУ (центральное процессорное устройство). Оно может комплектоваться разными процессорами и выполняться нескольких конструктивных исполнениях:

• стандартном – S7-300;
• компактном – S7-300С;
• с функциями безопасности – S7-300 F;
• для жестких условий эксплуатации – Siplus S7 300.

Каждая линейка включает определенный набор процессоров и блоков расширения, выполненных в соответствующем исполнении. В общем объеме компания предлагает 22 процессора, включая по 7 шт. стандартных и компактных, 5 с функциями безопасности и 3 технологических. Модули расширения предоставляют дополнительные технические возможности ЦПУ путем увеличения каналов ввода-вывода, подключения к различным сетям промышленной связи, устройства ПЛК с многоуровневой структурой.

Отдельные блоки, такие как функциональные модули, выполняют конкретные задачи автоматизации: управляют процессами взвешивания, измерения, установки позиции, регулируют перемещение и т.д. Наделенные интеллектом, они существенно разгружают ЦПУ, позволяя ему выполнять более сложные задачи.

Использование модулей специального назначения, таких как SM 374, DM 370, помогает отлаживать программу или резервировать место для сигнальных блоков, модификация которых еще не определена.

Блоки питания – еще один значимый компонент семейства. Его установка позволяет получать питание внутренним, входным и выходным цепям контроллера с нужными параметрами напряжения. Такие компоненты имеют конкретное расположение смежно с ЦПУ с левой стороны. Фиксированное место имеют и интерфейсные модули, обеспечивающие соединение стоек при многорядной структуре ПЛК. Такие компоненты находятся справа от ЦПУ. Все остальные модули расширения располагаются с правой стороны, но в произвольном порядке.

Монтаж модульных устройств производится на профильную шину с винтовым креплением в рабочее положение. Все монтажные принадлежности унифицированы по своим размерам и соответствуют параметрам модулей. 

Контроллеры S7-300 для тяжелых условий эксплуатации   

Многие прикладные применения на производстве требуют от оборудования повышенной стойкости к внешним воздействиям разного характера. Такие отягощающие факторы как низкая либо наоборот высокая температура, вибрация, химическая активность отдельных компонентов в окружающей среде и т.д., повышают риск некорректной работы контроллера, а иногда и выхода его из строя. Именно для таких приложений были созданы ПЛК S7-300 в исполнении Siplus.

Линейка продуктов для тяжелых условий эксплуатации объединяет в себе аналоги ЦПУ, сигнальных и интерфейсных модулей стандартного и компактного вариантов. То есть по своим техническим характеристикам и функциям усиленные продукты полностью идентичны таким же устройствам в другом исполнении, но отличаются высокой надежностью конструкции. Siplus ПЛК S7 400, 300 и другие представители семейства Simatic способны бесперебойно работать в следующих условиях:

• рабочая температура – -25…+60 ˚С;
• относительная влажность – 5–95 %;
• наличие в воздухе вредных примесей, в том числе химических и биологических;
• повышенные вибрационные нагрузки;
• ударные воздействия с ускорением до 15g в течение 11мс.

В процессе эксплуатации допустимо появление временной наледи на интегральных платах, а также выпадение конденсата. Контроллеры соответствуют высоким требованиям международных стандартов, в том числе нормам, действующим на территории России. Это является еще одним подтверждением безусловной надежности, прецизионного качества контроллеров Siplus и в целом всего семейства Simatic S7.