Siemens PLC Programlanabilir Mantık Denetleyici Röle 6ES7216-2AD00-0XB0

Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0 | SIMATIC S7-200 CPU 216 — DC Güç Kaynağı, 4K Program / 2.5K Veri, 24 DI DC + 16 DO DC, 2 PPI/Freeport Bağlantı Noktası, Kompakt PLC

Genel Bakış

Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0 SIMATIC S7-200 için CPU 216 kompakt ünitesidir — orijinal S7-200 ailesinin en büyük standart CPU'su, tam bir PLC'nin ihtiyaç duyduğu her şeyi tek bir DIN rayına monte modülde birleştirir: işlemci, 24V DC güç kaynağı, 24 dijital giriş, 16 transistör çıkışı ve iki seri iletişim bağlantı noktası.

S7-200 CPU 216'yı kendi döneminde öne çıkaran şey, bu G/Ç yoğunluğuydu — hepsi tek bir ünitede 40 yerleşik G/Ç noktası — bu da makine kontrol uygulamalarının önemli bir bölümünde genişletme modüllerine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak hem donanım maliyetini hem de panel alanını azalttı.

S7-200 platformu, 1990'ların ortasından 2000'lere kadar Siemens'in otomasyon portföyünde kompakt PLC segmentini işgal etti ve daha basit LOGO! mantık modülleri ile daha yetenekli S7-300 modüler sistemi arasındaki boşluğu doldurdu.

CPU 216, orijinal S7-200 serisinin amiral gemisiydi ve -2AD00-0XB0 varyantı, röle çıkış varyantı yerine DC girişli / DC çıkışlı versiyonu belirtir — DC güç kaynağı girişi ve transistör DC çıkışları.

Bu ayrım, makine tasarımcıları için önemli bir fark yaratır: transistör çıkışları mikrosaniyelerde anahtarlama yapar (step motor ve konumlandırma uygulamaları için yüksek frekanslı darbe çıkışlarına olanak tanır), esasen sınırsız anahtarlama ömrüne sahiptir ve röle çıkışlarının kontak ömrü sınırlaması ve anahtarlama hızı kısıtlamaları olmadan doğrudan 24V DC yükleri kaynaklayabilir veya batırabilir.

4K kelime program belleği, kendi dönemi için önemliydi ve birçok basit makine kontrol görevi için hala yeterlidir.

20 giriş koşulu, 10 zamanlayıcı/sayıcı dizisi ve 12 çıkış eylemi olan bir makine için tipik bir S7-200 ladder programı, 500–1500 kelime kaplar — 4K sınırının oldukça altındadır.

Kapsamlı veri işleme, PID döngüleri ve iletişim rutinleri içeren daha karmaşık programlar, zorlu uygulamalarda 4K sınırına yaklaşabilir, bu da Siemens'in bir sonraki nesilde daha büyük CPU 222/224/226 varyantlarını piyasaya sürme motivasyonunun bir parçasıydı.

Anahtar Özellikler

İki RS485 Bağlantı Noktası — PPI ve Freeport Yetenekleri

CPU 216'nın iki RS485 iletişim bağlantı noktası, sistemin programlama araçları, HMI panelleri, denetleyici sistemler ve diğer seri cihazlarla bağlantısını sağlar:

PPI (Point-to-Point Interface): Siemens'in yerel S7-200 seri protokolü — CPU 216'nın köle, ana veya her ikisi olarak katıldığı bir token-ring uyumlu çoklu damla ağ.

PPI, programlama (STEP 7-Micro/WIN PPI üzerinden bağlanır), TD 200 metin ekranı veya OP operatör panellerini bağlamak ve çoklu CPU ağlarında PLC'den PLC'ye veri paylaşımı için kullanılır. PPI'nin maksimum ağı, tek bir segmentte 32 düğüme kadar destekler.

Freeport modu: Freeport için yapılandırıldığında, bağlantı noktası kullanıcının ladder programının tam kontrolü altında standart bir RS485 seri arayüzü olarak çalışır.

Program, XMT (gönderme) ve RCV (alma) komutlarını kullanarak seri bağlantı noktası üzerinden bayt gönderir ve alır, bağlı cihazın gerektirdiği herhangi bir protokolü uygular — bir barkod tarayıcıya ASCII mesajlaşma, bir enerji sayacına Modbus RTU, bir yazıcı veya tartıya RS485 iletişimi veya bağlı cihazın kullandığı diğer herhangi bir seri protokol.

Freeport modu, ek iletişim modüllerine ihtiyaç duymadan üçüncü taraf seri cihazları entegre etmek için S7-200'ün mekanizmasıdır.

İki bağlantı noktasına sahip olmak, CPU 216'nın programlama ve HMI (bağlantı noktası 0'da) için bir PPI bağlantısını eşzamanlı olarak sürdürürken, bir saha cihazına (bağlantı noktası 1'de) bir Freeport bağlantısı çalıştırmasına veya iki farklı cihaza iki bağımsız Freeport bağlantısı çalıştırmasına olanak tanır.

24 DI ve 16 DO — G/Ç Yapılandırma Kapsamı

Yerleşik 24 dijital giriş ve 16 dijital çıkış — toplam 40 G/Ç noktası — pratik kompakt makine uygulamalarının büyük bir bölümünü kapsayan bir makine yapılandırma aralığını kapsar:

24 giriş şunları karşılar: tüm seyahat sonu limit anahtarları, konveyörler ve mekanizmalardaki algılayıcılar, güvenlik rölesi izleme kontakları, operatör butonları, mod seçici anahtarlar, kapı ve koruyucu kilitler, ürün varlık algılayıcıları ve harici ekipmandan hata girişi izleme.

16 çıkış şunları komutlar: motor kontaktörleri, solenoid valfler (pnömatik ve hidrolik), gösterge lambaları, alarm cihazları, röle bobinleri (daha yüksek yüklere voltaj dönüşümü için), step motor yönü ve etkinleştirme, ve iş mili başlatma/durdurma sinyalleri.

Daha fazla G/Ç'ye ihtiyaç duyan makineler için, S7-200 genişletme modülü sistemi (EM serisi), her modül için 8, 16 veya 32 ek dijital veya analog G/Ç noktası ekleyerek CPU 216'nın sağına genişletme veri yolu üzerine takılır.

CPU 216'nın maksimum genişletilebilir G/Ç'si, toplam sistem sınırlarına — güç kaynağı kapasitesi, genişletme modülü sayısı ve CPU'nun G/Ç yapılandırması — bağlıdır, ancak yerleşik 40 noktayı önemli ölçüde aşar.

0.5A olarak derecelendirilmiş transistör çıkışları, standart 24V DC bobin kontaktörleri (tipik olarak 0.05A–0.2A), solenoid valf bobinleri (24V'ta 0.1A–0.3A) ve gösterge lambaları (0.02A–0.1A LED) için doğrudan sürücü yeteneği sağlar.

0.5A'yı aşan veya AC voltaj gerektiren yükler için, araya giren röleler CPU 216'nın transistör çıkışları ile saha cihazları arasında akım ve voltaj dönüştürücüleri olarak hizmet eder.

STEP 7-Micro/WIN ile Programlama

S7-200, STEP 7-Micro/WIN kullanılarak programlanır — tam bir ladder mantık programlama arayüzü, çevrimiçi izleme ve tüm S7-200 varyantları için teşhis erişimi sağlayan Windows tabanlı bir mühendislik ortamı.

Micro/WIN, PC/PPI kablosu veya USB-PPI adaptörü aracılığıyla RS485 bağlantı noktası üzerinden CPU 216 ile iletişim kurar, bu da PC'nin USB bağlantı noktası ile RS485 PPI protokolü arasında dönüşüm yapar.

Micro/WIN içinde, programcı ladder mantığını oluşturur, zamanlayıcı ve sayıcı parametrelerini girer, G/Ç noktaları için sembolik adresleri tanımlar ve tamamlanan programı CPU'ya indirir.

Çevrimiçi izleme modu, programcıya program çalışırken tüm girişlerin, çıkışların, dahili rölelerin, zamanlayıcıların ve sayaçların canlı durumunu izleme olanağı tanır — devreye alma ve sorun giderme için esastır.

S7-200 komut seti, standart ladder mantık fonksiyonlarını (bit mantığı, zamanlayıcılar, sayaçlar, karşılaştırma, matematik) ve makine kontrolü için gerçekten kullanışlı hale getiren uygulama özel fonksiyonları kapsar: enkoder geri beslemesi ve darbe sayımı için yüksek hızlı sayaçlar, zaman açısından kritik olaylar için kesme rutinleri, analog proses kontrolü için PID döngüleri ve XMT/RCV seri iletişim komutları.

SSS

S1: CPU 216'nın 4K kelime program belleği var. Bu genişletilebilir mi?

CPU 216'daki 4K kelime program belleği sabittir — harici bellek kartlarıyla genişletilemez. Bu, orijinal S7-200 neslinin bir özelliğiydi; sonraki CPU varyantları (CPU 221/222/224/226) daha yüksek yerleşik bellek sundu.

Bir program 4K kelimeyi aşarsa, tek seçenek programı boyutunu küçültmek için optimize etmek veya daha yüksek bellekli bir CPU varyantına yükseltmektir.

-2AD00-0XB0 daha eski bir nesildir; aynı aileden -2AD23-0XB0 (CPU 226) 24K bayt (12K kelime) program belleği sunar.

S2: Transistör çıkışları 24V DC röle bobinlerini doğrudan sürebilir mi?

Evet. Standart 24V DC röle bobinleri 50–200mA tüketir, bu da CPU 216'nın transistör çıkışlarının kanal başına 0.5A derecesinin oldukça altındadır.

Çıkışlar akım kaynaklayabilir (PNP tipi) veya batırabilir (NPN tipi) — belirli yapılandırma varyantın kablolamasına bağlıdır. 

Yük koruması için, çıkış kapandığında üretilen voltaj ani yükselmesini bastırmak üzere endüktif yükler (röle bobinleri, solenoid valf bobinleri) boyunca serbest tekerlek diyotu bağlamak iyi bir uygulamadır.

Birçok röle modülü ve solenoid valf manifoldları bu diyotu dahili olarak içerir; çıplak bobin yükleri için harici diyotlar eklenmelidir.

S3: 6ES7216-2AD00-0XB0, STEP 7 (S7-300/400 programlama ortamı) ile uyumlu mu, yoksa yalnızca Micro/WIN ile mi?

S7-200 CPU 216, yalnızca STEP 7-Micro/WIN ile programlanır — S7-300, S7-400 veya S7-1200/1500 için STEP 7 Classic, TIA Portal veya diğer Siemens programlama ortamlarıyla uyumlu değildir.

S7-200, daha büyük S7 platformlarından tamamen farklı bir komut seti, bellek organizasyonu ve iletişim protokolü kullanır. 

S7-200'den mevcut bir platforma (S7-1200 veya S7-200 SMART) geçiş, programı yeni platformun mühendislik ortamında yeniden yazmayı gerektirir.

S4: CPU 216'nın yerleşik yüksek hızlı sayıcı yeteneği nedir?

S7-200 CPU 216, normal PLC tarama döngüsünden daha hızlı darbe sinyallerini sayabilen yüksek hızlı sayaç girişleri içerir — enkoder konumu geri beslemesi ve endüktif algılayıcılardan üretim sayımı gibi uygulamalara olanak tanır.

Belirli girişler (X0 ve bitişik girişler), artımlı sayım için 2kHz'e kadar, A/B fazlı kare dalga sayımı (döner enkoderler için) için 1kHz'e kadar sayım hızlarını destekler.

Bu sayaçlar, PLC taramasından bağımsız olarak donanımda çalışır ve birikmiş sayım, özel kayıtlar (HC0, HC1, vb.) aracılığıyla ladder programı tarafından okunabilir.

S5: -0XB0 soneki güncellenmiş sürümlerle takip edildi. 6ES7216-2AD00-0XB0, sonraki S7-200 varyantlarıyla program uyumlu mu?

CPU 216 (6ES7216-2AD00-0XB0) için yazılan programlar, komut düzeyinde sonraki S7-200 CPU'ları (CPU 221/222/224/226) ile büyük ölçüde uyumludur — aynı ladder komutları tüm S7-200 varyantlarında çalışır.

Ancak, bellek organizasyonundaki farklılıklar (genişletme G/Ç'leri için farklı adres aralıkları), farklı sayıda yerleşik G/Ç noktası ve farklı özel bellek biti atamaları, programların farklı bir CPU varyantına geçirilirken adres ayarlamaları gerektirebileceği anlamına gelir.

STEP 7-Micro/WIN, geçiş sırasında programları kontrol etmek ve uyarlamak için araçlar sağlar. Önemli ölçüde farklı CPU türleri arasında modifikasyon olmadan doğrudan program aktarımı genellikle mümkün değildir.