คู่มือการตั้งค่าและการเขียนโปรแกรม S7-1200 PLC

เริ่มต้นกับ Siemens S7-1200 PLC: สิ่งจำเป็นสำหรับการตั้งค่าและการเขียนโปรแกรม

แนะนำแพลตฟอร์ม S7-1200

ตัวควบคุมลอจิกโปรแกรมได้ Siemens S7-1200 มอบความสามารถในการทำงานอัตโนมัติที่แข็งแกร่งสำหรับงานขนาดเล็กและขนาดกลาง ระบบขนาดกะทัดรัดนี้โดดเด่นในงานบรรจุภัณฑ์ ระบบขนส่งวัสดุ สายการผลิตอาหาร และการผลิตอุปกรณ์ต้นแบบ คู่มือของเรานำเสนอขั้นตอนการตั้งค่าพื้นฐาน แนวทางการเชื่อมต่อไฟฟ้า และพื้นฐานการเขียนโปรแกรมเพื่อเปลี่ยนจากการติดตั้งไปสู่การดำเนินการตรรกะ

ข้อได้เปรียบหลักของการเลือก S7-1200

วิศวกรมักเลือกใช้ S7-1200 เนื่องจากสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความคุ้มค่าและฟังก์ชันขั้นสูง แพลตฟอร์มนี้มีศักยภาพในการขยายตัวอย่างมากสำหรับการดำเนินงานที่เติบโต อินพุตดิจิทัลและอนาล็อกในตัวช่วยลดความต้องการฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม เครือข่าย PROFINET มาตรฐานช่วยให้การรวมเข้ากับอินเทอร์เฟซมนุษย์-เครื่องจักรและระบบขับเคลื่อนเป็นไปอย่างง่ายดาย นอกจากนี้ สภาพแวดล้อม Totally Integrated Automation Portal ยังรวมงานวิศวกรรมไว้ด้วยกัน ช่วยลดเวลาการพัฒนาโครงการอย่างมาก

ภาพรวมการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์

หน่วยประมวลผลกลาง S7-1200 แต่ละตัวประกอบด้วยส่วนควบคุมเครื่องจักรที่จำเป็น การออกแบบรวมถึงขั้วต่อไฟฟ้าสำหรับจ่ายไฟ 24 VDC, พอร์ตสื่อสาร PROFINET ในตัว และจำนวนจุดอินพุต/เอาต์พุตในตัวที่แตกต่างกันตามรุ่น ช่องใส่การ์ดหน่วยความจำช่วยให้การถ่ายโอนโปรแกรมและอัปเดตระบบเป็นไปอย่างง่ายดาย ความสามารถในการติดตั้งบนราง DIN ช่วยให้การรวมเข้ากับแผงควบคุมทำได้ง่าย สำหรับการใช้งานที่ต้องการมากขึ้น อุปกรณ์ขยายแบบโมดูลาร์ช่วยเพิ่มความจุอินพุต/เอาต์พุต, อินเทอร์เฟซการสื่อสาร และฟังก์ชันการนับความเร็วสูง

แนวทางการติดตั้งและการเชื่อมต่อไฟฟ้า

เทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสมช่วยป้องกันปัญหาการทำงานที่อาจเกิดขึ้น ติดตั้งตัวควบคุมในแนวตั้งบนราง DIN โดยเว้นระยะห่างอย่างน้อย 25 มม. ทั้งด้านบนและด้านล่างเพื่อการระบายอากาศที่เพียงพอ หลีกเลี่ยงตำแหน่งที่มีการสั่นสะเทือนสูงและใช้กล่องป้องกันในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย เชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสตรง 24 VDC ที่ควบคุมแล้วกับขั้ว L+ และ M โดยใช้สายไฟขนาดที่เหมาะสมระหว่าง AWG 24-16 ตรวจสอบการจัดขั้วให้ถูกต้องในระหว่างการเชื่อมต่อเพื่อป้องกันความล้มเหลวในการเริ่มต้นใช้งาน

การจัดการสัญญาณดิจิทัลและอนาล็อก

ช่องอินพุตดิจิทัล (I0.0, I0.1, ฯลฯ) รับสัญญาณ 24 VDC จากอุปกรณ์ภาคสนาม ช่องเอาต์พุต (Q0.0, Q0.1, ฯลฯ) ส่งสัญญาณ 24 VDC เพื่อควบคุมส่วนประกอบภายนอกโดยมีกระแสสูงสุด 0.5A ต่อจุด ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันวงจรภายนอกสำหรับโหลดเอาต์พุต โมดูลอินพุตอะนาล็อกประมวลผลสัญญาณ 0-10V หรือ 4-20mA จากเครื่องมือวัดกระบวนการ ควรใช้สายเคเบิลที่มีการป้องกันสำหรับสัญญาณอะนาล็อกและตั้งกราวด์แบบจุดเดียวเพื่อลดเสียงรบกวน ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมแนะนำให้แยกสายไฟและสายสัญญาณเพื่อลดการรบกวนทางไฟฟ้า

สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม TIA Portal

Totally Integrated Automation Portal คือกรอบวิศวกรรมแบบรวมของ Siemens หลังติดตั้งซอฟต์แวร์ ให้สร้างโปรเจกต์ใหม่และระบุรุ่น CPU ที่แน่นอน ตั้งค่าการระบุอุปกรณ์ PROFINET และที่อยู่ IP เพื่อให้คอมพิวเตอร์สื่อสารได้ ตั้งค่าช่องอินพุต/เอาต์พุตและโมดูลขยายก่อนพัฒนาโลจิกควบคุมในบล็อกองค์กรหลัก (OB1) วิธีวิศวกรรมแบบรวมนี้ช่วยให้ตั้งค่า PLC, HMI และระบบขับเคลื่อนอย่างมีประสิทธิภาพในแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์เดียว

การใช้งานโปรแกรมพื้นฐาน

การฝึกเขียนโปรแกรมเบื้องต้นช่วยยืนยันการทำงานของฮาร์ดแวร์ สร้างคำสั่งติดต่อแบบปกติเปิดที่อ้างอิงอินพุต I0.0 (ปุ่มกด) เชื่อมต่อคำสั่งนี้กับขดลวดเอาต์พุตที่อ้างอิง Q0.0 (หลอดไฟแสดงสถานะหรือสตาร์ทเตอร์มอเตอร์) เมื่อใช้งาน การกดอุปกรณ์อินพุตจะทำให้วงจรเอาต์พุตทำงาน แบบฝึกหัดพื้นฐานนี้ยืนยันการเดินสายที่ถูกต้องและการทำงานของตรรกะพื้นฐาน พร้อมแสดงวงจรสแกนของ PLC

การตรวจสอบระบบและขั้นตอนการวินิจฉัย

ความสามารถในการตรวจสอบระบบแบบออนไลน์ของ TIA Portal ช่วยให้สังเกตระบบแบบเรียลไทม์ คำสั่งที่ทำงานจะเปลี่ยนสีแสดงผลในระหว่างการทำงาน ช่วยให้ง่ายต่อการแก้ไขปัญหา บัฟเฟอร์วินิจฉัยบันทึกเหตุการณ์ระบบและข้อผิดพลาด ซึ่งมีประโยชน์มากในการแก้ไขความผิดปกติในการทำงาน การรวมการตรวจสอบสดกับการวินิจฉัยอย่างครบถ้วนมักช่วยแก้ไขปัญหาเริ่มต้นส่วนใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความท้าทายทั่วไปในการใช้งาน

ผู้ใช้ใหม่มักพบอุปสรรคในการปฏิบัติงานเฉพาะ การสื่อสารล้มเหลวมักเกิดจากการตั้งค่า IP ผิดพลาดหรือการตั้งชื่อ PROFINET ไม่ถูกต้อง ขาออกที่ไม่ทำงานมักเกิดจากแหล่งจ่ายไฟขาดหรืออุปกรณ์ป้องกันทำงาน การอ่านค่ากระแสไฟฟ้าแบบอะนาล็อกที่ไม่เสถียรโดยทั่วไปบ่งชี้ถึงการป้องกันสัญญาณหรือการต่อกราวด์ที่ไม่เหมาะสม ข้อผิดพลาดในการซิงโครไนซ์การตั้งค่าจะเกิดขึ้นเมื่อการดาวน์โหลดโปรแกรมไม่รวมข้อมูลการตั้งค่าฮาร์ดแวร์ การแก้ไขปัญหาทั่วไปเหล่านี้ช่วยแก้ไขปัญหาเริ่มต้นส่วนใหญ่ได้

สถานการณ์การใช้งานจริง

ลองพิจารณาระบบสายพานลำเลียงขนาดเล็กที่ต้องการนับและคัดแยกกล่องอัตโนมัติ S7-1200 สามารถประมวลผลสัญญาณจากเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกผ่านอินพุตดิจิทัล ดำเนินการนับใน CPU และเปิดใช้งานกลไกการคัดแยกผ่านเอาต์พุตดิจิทัล อินพุตแอนะล็อกสามารถตรวจสอบอุณหภูมิมอเตอร์ ขณะที่การสื่อสาร PROFINET ช่วยให้แลกเปลี่ยนข้อมูลกับ HMI ควบคุมได้ นี่แสดงให้เห็นถึงความสามารถของคอนโทรลเลอร์ในการจัดการงานอัตโนมัติหลายอย่างภายในแพลตฟอร์มขนาดกะทัดรัดเดียวกัน

มุมมองอุตสาหกรรม

ภาคอุตสาหกรรมอัตโนมัติมีความต้องการคอนโทรลเลอร์ขนาดกะทัดรัดที่มีความสามารถในการขยายเพิ่มขึ้น S7-1200 ตอบสนองความต้องการนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ที่ต้องการมาตรฐานแพลตฟอร์มควบคุมในเครื่องจักรหลากหลายประเภท เมื่อการเชื่อมต่อ Industrial Internet of Things เป็นที่แพร่หลายมากขึ้น ความสามารถ PROFINET ของคอนโทรลเลอร์จึงเป็นพื้นฐานสำหรับการรวมระบบที่กว้างขึ้น สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการควบคุมการเคลื่อนไหวพื้นฐาน ฟังก์ชันเอาต์พุตพัลส์เทรนในตัวให้ความสามารถเพียงพอสำหรับงานการจัดตำแหน่งง่ายๆ

คำถามที่พบบ่อย

ข: ตัวเลือก HMI ใดบ้างที่รวมกับคอนโทรลเลอร์ S7-1200 ได้?

ก: พอร์ต PROFINET ในตัวรองรับการเชื่อมต่อโดยตรงกับแผง HMI ของ Siemens รวมถึงจอแสดงผลซีรีส์ KTP700 การกำหนดค่าทำได้อย่างราบรื่นภายในสภาพแวดล้อม TIA Portal

ข: อะไรเป็นตัวกำหนดความจุการขยาย I/O สูงสุด?

ก: ความสามารถในการขยายขึ้นอยู่กับรุ่น CPU เฉพาะ รองรับโมดูลสัญญาณได้สูงสุด 8 โมดูล พร้อมบอร์ดสัญญาณเพิ่มเติมสำหรับการเพิ่มจุด I/O อย่างมาก

ข: แพลตฟอร์มรองรับแอปพลิเคชันควบคุมการเคลื่อนไหวหรือไม่?

ก: ฟังก์ชันควบคุมการเคลื่อนไหวพื้นฐานรวมถึงคำสั่งการเคลื่อนไหวในตัวและเอาต์พุตพัลส์เทรน สำหรับการประสานงานหลายแกนขั้นสูง Siemens แนะนำให้เปลี่ยนไปใช้ซีรีส์ S7-1500

ข: มีภาษาโปรแกรมใดบ้างที่ใช้ได้?

ก: TIA Portal รองรับหลายภาษาโปรแกรม IEC รวมถึง ladder logic, function block diagram, statement list และ structured text

ข: ผู้ใช้ควรพิจารณาใช้ S7-1500 แทน S7-1200 เมื่อใด?

ก: การพิจารณาอัปเกรดเหมาะสมเมื่อแอปพลิเคชันต้องการความจุหน่วยความจำที่มากขึ้น ฟังก์ชันความปลอดภัยในตัว ความเร็วในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น หรือความสามารถในการวินิจฉัยขั้นสูงเกินกว่าสเปคของ S7-1200

ตรวจสอบรายการยอดนิยมด้านล่างสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมที่ Autonexcontrol