Применение Siemens контроллер в промышленной автоматизации

Автор Сидор Черненко November 23, 2023

Контроллеры Siemens широко применяются на производстве для автоматизации различных технологических процессов. Они позволяют повысить эффективность, снизить затраты и улучшить качество выпускаемой продукции.

Рабочее место программиста с несколькими мониторами, контроллером Siemens Simatic, клавиатурой, диаграммами. Солнечный день, луч света на столе. Мелкая глубина резкости, чрезвычайно высокая детализация.

Обзор контроллеров Siemens

Компания Siemens выпускает несколько основных серий контроллеров:

S7-300
S7-400
S7-1200
S7-1500

Они отличаются по техническим характеристикам и функционалу. Рассмотрим подробнее каждую серию.

Крупный портрет оператора перед машиной с промышленным контроллером Simatic. Оператор сосредоточен, смотрит на экран, нажимает кнопки. Драматичное студийное освещение, мелкая глубина резкости, чрезвычайно высокая детализация.

Siemens S7-300

S7-300 - это наиболее популярная линейка ПЛК Siemens. Эти контроллеры подходят для решения широкого спектра задач автоматизации средней сложности. Основные характеристики:

Высокая производительность
Большой объем памяти
Модульная конструкция
Широкие коммуникационные возможности

S7-300 поставляются в нескольких модификациях для разных условий эксплуатации. Например, есть версии с повышенной устойчивостью к вибрациям и перепадам температур.

Siemens S7-1200

Это компактные и недорогие ПЛК Siemens. Они используются для автоматизации небольших задач:

Управление станками
Сборочные линии
Небольшие конвейеры

Преимущества S7-1200:

Простота в эксплуатации
Надежность
Гибкость конфигурации

Эти ПЛК оптимальны по соотношению цена/качество для несложных задач.

Контроллеры Siemens для конвейерных линий

Контроллеры Siemens широко используются в автоматизации конвейерных и сборочных линий. Они позволяют решать такие задачи:

Синхронизация всех механизмов линии
Контроль перемещения деталей и заготовок
Управление приводами и роботами
Мониторинг производительности

Для этих целей чаще всего применяют ПЛК серий S7-300 и S7-1500. Они обладают высокой производительностью и набором готовых функций.

Например, с помощью контроллеров Siemens можно реализовать следующие сценарии:

Остановка конвейера при замыкании датчика металла
Изменение скорости транспортера в зависимости от загрузки линии
Автоматическая сортировка деталей манипулятором

Такие возможности повышают гибкость производственных линий и снижают брак.

Программирование контроллеров Simatic

Для программирования контроллеров Siemens используется специальная среда разработки - Step 7 (TIA Portal). Она позволяет создавать управляющие программы на языках LAD, FBD, STL, SCL.

Рассмотрим пример программирования конвейерной линии на контроллере Simatic S7-1500 с помощью TIA Portal:

Настройка обмена данными с подключенным оборудованием по протоколам Profibus и Profinet
Прием сигналов от датчиков (индуктивных, фотоэлектрических и т.д.)
Управление исполнительными механизмами - приводами, захватами, шаговыми двигателями
Реализация алгоритмов синхронизации, блокировок, аварийных остановок
Мониторинг KPI линии и формирование тревожных сообщений

TIA Portal упрощает все этапы разработки благодаря обширным библиотекам функций и готовым примерам кода.

Визуализация на контроллерах Simatic

Для наглядного отображения работы оборудования и технологического процесса используют SCADA-системы и панели оператора на базе ПЛК Simatic.

Они позволяют выводить на экран различную информацию:

Мнемосхемы - отображение 3D моделей или схем оборудования
Показания датчиков в реальном времени
Состояние механизмов - вкл/выкл, авария, ошибка
Данные о производительности и браке

Например, оператор может видеть весь конвейер и отслеживать перемещение деталей, заторы, поломки. Это повышает оперативность управления.

Панели оператора Simatic

Для визуализации часто используют готовые панели оператора Simatic:

Basic Panel
Comfort Panel
Mobile Panel

Они имеют яркие сенсорные дисплеи, встроенный ПЛК и готовые библиотеки элементов визуализации. Упрощают создание эргономичного интерфейса оператора.

Преимущества контроллеров Simatic

Контроллеры Siemens серии Simatic имеют ряд важных преимуществ:

Высокая надежность, стабильность работы в самых жестких условиях
Широкий функционал и готовые библиотеки для быстрой разработки решений
Простота масштабирования и изменения конфигурации по мере модернизации производства
Интеграция со SCADA системами, MES и ERP для комплексной автоматизации

Благодаря этому контроллеры Simatic часто выбирают для ответственных и сложных применений, таких как непрерывные технологические линии, опасные производства, системы жизнеобеспечения.