Siemens PLC программируемый логический контроллер реле 6ES7216-2AD00-0XB0

Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0∙ SIMATIC S7-200 ЦПУ 216 ′′ постоянное питание, программа 4K / 2,5K данных, 24 DI DC + 16 DO DC, 2 PPI / Freeport порты, компактный PLC

Обзор

ВSiemens 6ES7216-2AD00-0XB0является компактным блоком CPU 216 для SIMATIC S7-200, крупнейшим стандартным процессором в оригинальном семействе S7-200, объединяющим все, что необходимо для полного ПЛК, в один модуль DIN-rail:Процессор, источник питания 24 В постоянного тока, 24 цифровых входа, 16 выходов транзисторов и два серийных порта связи.

Что выделяло процессор S7-200 в своей эпохе, так это плотность ввода/вывода 40 встроенных точек ввода/вывода,Все в одном устройстве что исключило необходимость в каких-либо модулях расширения в значительной части приложений управления машинами, снижая как стоимость оборудования, так и пространство панелей.

Платформа S7-200 занимала сегмент компактных ПЛК в портфеле автоматизации Siemens с середины 1990-х до 2000-х годов, заполняя пробел между более простым LOGO!логические модули и более мощная модульная система S7-300.

CPU 216 был флагманом оригинальной линейки S7-200,и вариант -2AD00-0XB0 определяет версию DC-in / DC-out версии ввода питания DC и вывода транзистора DC, а не вариант вывода реле.

Это различие имеет важное значение для конструкторов машин: выходы транзисторов переключаются в микросекундах (возможность выхода высокочастотных импульсов для шаговых двигателей и позиционирования приложений),имеют практически неограниченный срок службы, и может напрямую подавать или подавать нагрузки постоянного тока 24 В без ограничения продолжительности контакта и ограничения скорости переключения выходов реле.

4K-слова программной памяти были значительными для своего времени и остаются адекватными для многих простых задач управления машиной.

Типичная программа лестницы S7-200 для машины с 20 условиями ввода, 10 последовательностями таймера/счетчика и 12 выводами занимает 5001500 слов в пределах 4K.

Более сложные программы с обширными манипуляциями с данными, PID циклы, и коммуникационные рутины могут приблизиться к границе 4K на требовательных приложений,который был частью мотивации Siemens для выпуска больших вариантов CPU 222/224/226 в следующем поколении.

Основные характеристики

Два порта RS485 PPI и возможности свободного порта

Два порта связи RS485 процессора 216 обеспечивают подключение системы к инструментам программирования, панелям HMI, системам надзора и другим серийным устройствам:

PPI (интерфейс точка-точка):Серийный протокол S7-200 от Siemens - это многократная сеть, совместимая с токен-кольцом, в которой процессор 216 участвует в качестве раба, мастера или обоих.

PPI используется для программирования (STEP 7-Micro / WIN соединяется через PPI), для подключения текстового дисплея TD 200 или панелей оператора OP и для обмена данными PLC-to-PLC в сетях с несколькими процессорами.Максимальная сеть PPI поддерживает до 32 узлов на одном сегменте.

Режим свободного порта:При настройке на Freeport порт работает как стандартный серийный интерфейс RS485 под полным контролем программы лестницы пользователя.

Программа отправляет и принимает байты через серийный порт с помощью команд XMT (передавать) и RCV (принимать),реализация любого протокола, требуемого подключенным устройством ASCII-сообщения для сканера штрих-кода, Modbus RTU к счетчику энергии, RS485 связи к принтеру или шкале, или любому другому последовательному протоколу, который использует подключенное устройство.

Режим Freeport - это механизм S7-200 для интеграции серийных устройств третьих лиц без необходимости дополнительных модулей связи.

Having two ports means the CPU 216 can simultaneously maintain a PPI connection for programming and HMI (on port 0) while running a Freeport connection to a field device (on port 1) — or run two independent Freeport connections to two different devices.

Покрытие конфигурации 24 DI и 16 DO I/O

Встроенные 24 цифровых входа и 16 цифровых выходов 40 В/В точек в общей сложности охватывают диапазон конфигурации машины, который охватывает большую часть практических компактных машинных приложений:

24 входа включают: все ограничительные переключатели на конце пути, датчики близости на конвейерах и механизмах, контакты контроля безопасности реле, кнопки оператора, переключатели выбора режима,дверные и охранные блокировки, датчики присутствия продукта и мониторинг ввода неисправностей из внешнего оборудования.

16 выходных команд: контактторы двигателя, электродинамические клапаны (пневматические и гидравлические), индикаторные лампы, сигнализационные устройства, катушки реле (для преобразования напряжения в более высокие нагрузки),направление шагового двигателя и включить, и сигналы запуска/остановки шпинделя.

Для машин, нуждающихся в большем количестве В/В, система модуля расширения S7-200 (серия EM) прикрепляется к правой стороне процессора 216 на шине расширения, добавляя 8, 16,или 32 дополнительных цифровых или аналоговых точки В/В на модуль.

Максимальный расширяемый В/В процессора 216 зависит от общего количества системных ограничений и конфигурация В/В процессора .

Выходы транзисторов с номинальной мощностью 0,5 А на канал обеспечивают возможность прямого привода для стандартных контакторов 24 В постоянного тока (обычно 0,05 А ≈ 0,2 А), катушек электромоторных клапанов (0,1 А ≈ 0,3 А при 24 В),и индикаторные лампы (0.02A ¥0.1A светодиод).

Для нагрузок, превышающих 0,5 А или требующих переменного напряжения, интерпозиционные реле служат преобразователями тока и напряжения между выходными транзисторами процессора 216 и полевыми устройствами.

Программирование с STEP 7-Micro/WIN

S7-200 запрограммирован с помощью STEP 7-Micro/WIN и диагностический доступ для всех вариантов S7-200.

Micro/WIN связывается с процессором 216 через порт RS485 через кабель PC/PPI или адаптер USB-PPI, который преобразует между портом USB ПК и протоколом RS485 PPI.

В Micro/WIN программист создает логику лестницы, вводит таймер и параметры счетчика, определяет символические адреса для точек ввода/вывода и загружает завершенную программу в процессор.

Онлайн режим мониторинга позволяет программисту наблюдать за состоянием всех входов, выходов, внутренних реле, таймеров,и счетчики во время запуска программы, необходимые для запуска и устранения неполадок.

Набор инструкций S7-200 охватывает стандартные логические функции лестницы (битовая логика, таймеры, счетчики, сравнение,Математика) плюс специальные для применения функции, которые делают его действительно полезным для управления машинами: высокоскоростные счетчики для обратной связи кодера и подсчета импульсов, рутинные прерывания для критических событий времени, PID-цепочки для аналогового управления процессом и инструкции серийной связи XMT / RCV.

Частые вопросы

Вопрос 1: У процессора 216 есть 4K слов программной памяти.

4K-слова программ-памяти в процессоре 216 фиксированы, но не могут быть расширены с помощью внешних карт памяти.более поздние варианты процессора (CPU 221/222/224/226) предлагали более высокую встроенную память.

Если программа перерастает в 4K слова, единственные варианты - оптимизировать программу, чтобы уменьшить ее размер, или перейти на вариант с более высокой памятью.

-2AD00-0XB0 является более ранним поколением; -2AD23-0XB0 (CPU 226) из того же семейства предлагает 24K байтов (12K слов) программной памяти.

Вопрос 2: Могут ли выходы транзисторов напрямую управлять 24В постоянным током катушками реле?

Да, стандартные 24В релейные катушки потребляют 50-200 мА, что не превышает 0,5 А на канал выхода транзистора ЦП 216.

Выходы могут быть источником (тип PNP) или погрузчиком (тип NPN) тока. Конфигурация зависит от проводки варианта.

Для защиты от нагрузки целесообразно подключать свободно вращающийся диод через индуктивные нагрузки (релейные катушки,соленоидные катушки клапана) для подавления пика напряжения, генерируемого при выключении выхода.

Многие модули реле и соленоидные клапаны включают этот диод внутри; для нагрузки голых катушек должны быть добавлены внешние диоды.

Вопрос 3: Совместим ли 6ES7216-2AD00-0XB0 с STEP 7 (среда программирования S7-300/400) или только Micro/WIN?

CPU 216 S7-200 запрограммирована исключительно с STEP 7-Micro/WIN, она не совместима с STEP 7 Classic, TIA Portal или другими средами программирования Siemens для S7-300, S7-400,или S7-1200/1500.

S7-200 использует совершенно другой набор инструкций, организацию памяти и протокол связи от более крупных платформ S7.

Переключение с S7-200 на текущую платформу (S7-1200 или S7-200 SMART) требует переписания программы в инженерной среде новой платформы.

Вопрос 4: Какой встроенный высокоскоростной счетчик возможности имеет процессор 216?

The S7-200 CPU 216 includes high-speed counter inputs that can count pulse signals faster than the normal PLC scan cycle — enabling applications such as encoder position feedback and production counting from inductive proximity sensors.

Специфические входы (X0 и соседние входы) поддерживают частоты подсчета до 2 кГц для инкрементального подсчета, 1 кГц для подсчета квадратности фаз A/B (для вращающихся кодеров).

Эти счетчики работают в аппаратном обеспечении, независимо от сканирования ПЛК, и накопленное количество можно прочитать программой лестницы с помощью специальных регистров (HC0, HC1, и т.д.).

Вопрос 5: За суффиксом -0XB0 последовали обновленные версии. Совместима ли программа 6ES7216-2AD00-0XB0 с более поздними вариантами S7-200?

Programs written for the CPU 216 (6ES7216-2AD00-0XB0) are substantially compatible with later S7-200 CPUs (CPU 221/222/224/226) at the instruction level — the same ladder instructions work on all S7-200 variants.

Однако различия в организации памяти (разные диапазоны адресов для расширения В/В), различное количество встроенных точек В/В,и различные специальные битовые назначения памяти означают, что программам может потребоваться корректировка адреса при миграции на другой вариант процессора.

STEP 7-Micro/WIN предоставляет инструменты для проверки и адаптации программ во время миграции. Прямая передача программ без модификации обычно невозможна между существенно разными типами процессоров.