View source for KA-S71200-IO-Simulator (PL)

__jzpdf__

====== Opis ======
[https://kamami.pl/moduly-dla-sterownikow-plc/575813-ka-s71200-io-simulator-zestaw-symulacyjny-dla-sterownikow-z-rodziny-s7-1200.html KA-S71200-IO-Simulator v1.1] to kompletny zestaw symulujący otoczenie typowego sterownika PLC z rodziny Siemens S7-1200. 
 
Zestaw KA-S71200-IO-Simulator v1.1 składa się z dwóch płytek:

*'''wejściowej''', wyposażonej w elementy tworzące środowisko pracy sterownika PLC (z rodziny Siemens S7-1200), w którym zintegrowano cyfrowe i analogowe elementy wejściowe oraz zasilacz DC/DC zapewniający odpowiednie napięcia zasilające obwodom elektronicznym,

<center>
[[File:Ka-s71200-io-simulator-v11-input-2.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


*'''wyjściowej''' z diodami elektroluminescencyjnymi (LED), który zapewnia monitorowanie stanów wyjść sterownika PLC (z rodziny Siemens S7-1200). Dzięki wbudowanym specjalnym driverom LED firmy Nexperia świecą one ze stałą jasnością niezależnie od ewentualnych wahań napięcia zasilającego.

<center>
[[File:Ka-s71200-io-simulator-v11-output-leds-1.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Przy użyciu zestawu KA-S71200-IO-Simulator v1.1 jest możliwe zweryfikowane działania programu napisanego dla PLC poprzez podanie:

*na wejścia cyfrowe odpowiednich stanów logicznych za pomocą wbudowanych przełączników, 
*na wejścia cyfrowe impulsów z wbudowanego w zestaw enkodera AB,
*na wejścia analogowe (ADC) napięć z wbudowanych: sensora oświetlenia, sensora temperatury oraz potencjometra,
*na wejście analogowe (ADC) napięcia z wyjścia konwertera mostka Wheatstone’a (np. do tensometra),
*na wejścia analogowe (ADC) napięć z zewnętrznych sensorów, np. odległości, prędkości obrotowej wału, czujników położenia z wyjściami analogowymi.

Stany wyjść cyfrowych są monitorowane za pomocą diod LED. 

Zestaw jest szczególnie polecany automatykom i osobom uczącym się programowania sterowników PLC, chcącym przetestować pisane aplikacje bez mozolnego podłączania wszystkich wymaganych czujników.


<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Uwaga!

Zestaw jest przeznaczony do współpracy ze sterownikami z rodziny Siemens S7-1200 o maksymalnej liczbie wejść cyfrowych/analogowych 8/2 oraz maksymalnie 6 wyjściach cyfrowych (w wersjach DC/DC/REL i DC/DC/DC). Działanie zestawu zweryfikowano ze sterownikami: CPU1211C DC/DC/DC (dostępne w ofercie promocyjnej: 6ES7211-1AE40-0XB0 oraz promocyjnej dla edukacji: 6ES7211-1AE40-0XB0) oraz CPU1212C (6ES7212-1AE40-0XB0). 

W przypadku chęci użycia zestawu z innym modelem sterownika z rodziny Siemens S7-1200 należy zweryfikować kompatybilność zestawu z nim.
|}
</center>

====== Podstawowe cechy i parametry KA-S71200-IO-Simulator v1.1 ======
Zestaw jest przystosowany do zasilania napięciem 24VDC z tolerancją równą tolerancji wewnętrznych zasilaczy PLC.

Zestaw jest przeznaczony do współpracy ze sterownikami z rodziny Siemens S7-1200 o maksymalnej liczbie wejść cyfrowych/analogowych 8/2 oraz maksymalnie 6 wyjściach cyfrowych (w wersjach DC/DC/REL i DC/DC/DC). 


Moduł wejściowy:
*Moduł dedykowany dla sterowników PLC z rodziny Siemens S-1200
*Zalecane sterowniki PLC:
**CPU1211C DC/DC/DC (6 wejść/4 wyjścia)
**CPU1211C DC/DC/REL (6 wejść/4 wyjścia)
**CPU1212C DC/DC/DC (8 wejść/6 wyjść)
**CPU1212C DC/DC/REL (8 wejść/6 wyjść)
*Obsługuje w PLC 8 kanałów cyfrowych DI.x oraz 2 kanały analogowe AI.x
*Wyposażony w złocone styki, zapewniające dobry kontakt ze złączami śrubowymi sterownika
*Pozwala na symulację sensorów cyfrowych za pomocą dwupozycyjnych przełączników dźwigniowych
*Ma wbudowany dwukierunkowy, dwufazowy enkoder obrotowy AB
*Pozwala na testowanie możliwości przetwornika ADC wbudowanego w PLC dzięki wbudowanym:
**konwerterowi mostka Wheatstone’a (np. do tensometra, wzmocnienie 1000V/V)
**czujnikowi temperatury MCP9700, o napięciu wyjściowym przeskalowanym do zakresu pomiarowego PLC (+5~+105°C)
**potencjometrowi (zakres napięć podawanych na wejście PLC: 0…10VDC)
**fotorezystorowi (zakres napięć podawanych na wejście PLC: 0…10VDC)
**złączom zewnętrznych czujników z wyjściami analogowymi (maksymalna wartość napięcia na Ext1 lub Ext2 wynosi 10VDC)
*Ma złącza śrubowe, pozwalające na łatwe dołączenie zasilania 24 V DC oraz zewnętrznych czujników (wyprowadzone napięcia stabilizowane do zasilania zewnętrznych czujników: +24VDC i +10VDC)
*Dzięki tulejkom (znajdującym się w zestawie), moduł nie nadwyręża złącz śrubowych sterownika


Moduł LED:
*Moduł przystosowany do współpracy z PLC z wyjściami RLY lub DC (wybierane przełącznikami)
*Pozwala na prezentację stanów do 6 wyjść cyfrowych DQ.x
*Wyposażony w złocone styki, zapewniające dobry kontakt ze złączami śrubowymi sterownika
*Ma złącze śrubowe, pozwalające na łatwe dołączenie zasilania 24 VDC


<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
|Działanie zestawu zweryfikowano ze sterownikami:
*CPU1211C DC/DC/DC (dostępne w ofercie promocyjnej: [https://kamami.pl/zestawy-startowe-edukacyjne/559733-zestaw-startowy-siemens-simatic-s7-1200-promo-sterownik-plc-cpu-1211c.html 6ES7211-1AE40-0XB0])
*CPU1211C DC/DC/DC (dostępne w ofercie promocyjnej dla edukacji: [https://kamami.pl/zestawy-startowe-edukacyjne/560870-zestaw-startowy-siemens-simatic-s7-1200-promo-edu.html 6ES7211-1AE40-0XB0]) oraz 
*CPU1212C (6ES7212-1AE40-0XB0).
|}
</center>

====== Wyposażenie standardowe ======
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Kod
! style="text-align: center;"|Opis
|-
|KA-S71200-IO-Simulator
|
*Zmontowany i uruchomiony moduł symulatora IO oraz moduł kontrolek LED
*Cztery tuleje dystansowe
*Cztery śrubki montażowe dla tulejek dystansowych
|}
</center>



====== Sposób połączenia modułów zestawu KA-S71200-IO-Simulator z PLC ======

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 03.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


KA-S71200-IO-Simulator dołączony do sterownika CPU1211C DC/DC/DC



====== Złącza śrubowe (zasilanie) ======

Płytkę wejściową wyposażono w cztery złącza śrubowe służące do przekazywania zasilania, płytka LED ma dwa takie złącza. Styki oznaczone "L+" i "M" służą do podłączenia i przekazywania zasilania między modułami. Podwójne złącze śrubowe po lewej stronie pozwala na:

*'''[górne]''' - dołączenie zasilania do modułu symulatora i jednocześnie zasilenia sterownika PLC
*'''[dolne]''' - przekazanie zasilania do modułu LED przy użyciu przewodów

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 04.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>



====== Złącza śrubowe (tensometr, mostek Wheatstone’a) ======

Zestaw wyposażono w zintegrowany kondycjoner tensometra, który konwertuje sygnał z mostka pomiarowego do napięcia z zakresu 0...10VDC. 

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 08.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Tensometr lub inny sensor z wyjściem różnicowym powinien być dołączony do zacisków IN+ i IN- oraz linii zasilających +5V i M.

Wzmocnienie toru kondycjonera wynosi 1000V/V. W stanie równowagi mostka napięcie na wyjściu kondycjonera wynosi +5V, co umożliwia dwukierunkowy pomiar sił (w przypadku tensometra) lub innych wielkości.



====== Złącza śrubowe (sensory zewnętrzne) ======

Płytkę wejściową zestawu wyposażono w zestaw złącz śrubowych umożliwiających dołączenie do testowanego PLC zewnętrznych czujników z wyjściami analogowymi. 

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 09.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Wejścia Ext1 i Ext2 nie są wyposażone w kondycjonery, napięcia na nie podawane są podawane bezpośrednio do wejść analogowych PLC:
*Ext1 – do wejścia AI.0, jeżeli selektor SEL AI.0 jest w pozycji Ext1,
*Ext2 – do wejścia AI.1, jeżeli selektor SEL AI.1 jest w pozycji Ext2.


<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Styk
! style="text-align: center;"|Opis
|-
|Ext2
|Wejście analogowe czujnika zewnętrznego, napięcie jest podawane na wejście PLC AI.0 (jeżeli selektor SEL AI.0 jest w pozycji Ext1).
Zakres napięć wejściowych 0…10VDC.
|-
|L+ (O)
|Wyjście napięcia +24VDC z zasilacza zasilającego sterownik.
|-
|M
|Masy zasilania.
|-
|Ext1
|Wejście analogowe czujnika zewnętrznego, napięcie jest podawane na wejście PLC AI.1 (jeżeli selektor SEL AI.1 jest w pozycji Ext1).
Zakres napięć wejściowych 0…10VDC.
|-
| +10V
|Wyjście stabilizowanego napięcia +10VDC z zasilacza wbudowanego w zestaw. 
Maksymalna obciążalność 100 mA.
|}
</center>



====== Przełączniki na płytce wejściowej ======

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 05a.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>



<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 05b.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Płytka KA-LOGOS71200-IO-Simulator wyposażona została w przełączniki dźwigniowe o oznaczeniu DI.0..DI7, ustawiające wybrany stan cyfrowy „0” lub „1” na poszczególnych wejściach cyfrowych DI.x sterownika PLC. 


<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Uwaga! W przypadku korzystania ze sterownika CPU1211, który ma 6 wejść, przełączniki dźwigniowe DI.6 i DI.7 nie będą wykorzystane.
|}
</center>


<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 06.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Selektory SEL DI.0 i SEL DI.1 służą do dołączania do linii wejściowych DI.0 oraz DI.1 przełączników dźwigienkowych DI.0 i DI.1 lub wyjść enkodera – odpowiednio dołączono: 
*DI.0 - kanał A enkodera
*DI.1 – kanał B enkodera


<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 07.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Selektory SEL AI.0 i SEL AI.1 służą do wybrania źródła sygnału podawanego na wejścia AI:

*'''SEL AI.0''' umożliwia wybór pomiędzy czujnikami:
**Wbudowanym AFE tensometra/czujnikiem temperatury 
**Wejściem czujnika zewnętrznego Ext1
*'''SEL AI.1''' umożliwia wybór pomiędzy czujnikami:
**Czujnikiem światła/potencjometrem
**Wejściem czujnika zewnętrznego Ext1



<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Przełącznik
! style="text-align: center;"|Pozycja
! style="text-align: center;"|Opis
|-
|rowspan="2"|DI.0…DI7
|0
|Stan logicznego „0” na odpowiedniej linii DI.x
|-
|1
|Stan logicznej „1” na odpowiedniej linii DI.x
|-
|rowspan="2"|SEL AI.0
|Tensometer/t
|Do wejścia AI.0 można dołączyć wyjście kondycjonera tensometra lub wyjście analogowego czujnika temperatury 
|-
|Ext1
|Do wejścia AI.0 jest dołączony zacisk Ext1 konektora śrubowego sensora zewnętrznego
|-
|rowspan="2"|SEL AI.1
|L/V
|Do wejścia AI.0 można dołączyć wyjście czujnika oświetlenia lub suwak potencjometra
|-
|Ext2
|Do wejścia AI.1 jest dołączony zacisk Ext1 konektora śrubowego sensora zewnętrznego
|-
|rowspan="2"|Selektor sensorów
|Tensometer
|Do selektora SEL AI.0 jest dołączone wyjście kondycjonera tensometra
|-
|t
|Do selektora SEL AI.0 jest dołączone wyjście analogowego czujnika temperatury
|-
|rowspan="2"|Selektor sensorów
|Light
|Do selektora SEL AI.1 jest dołączone wyjście sensora oświetlenia
|-
|Volt
|Do selektora SEL AI.1 jest dołączony suwak potencjometra
|-
|rowspan="2"|SEL DI.0
|IO
|Do wejścia DI.0 sterownika jest dołączony przełącznik DI.0
|-
|Ch-A
|Do wejścia DI.0 sterownika jest dołączone wyjście kanału A enkodera
|-
|rowspan="2"|SEL DI.1
|IO
|Do wejścia DI.1 sterownika jest dołączony przełącznik DI.1
|-
|Ch-B
|Do wejścia DI.1 sterownika jest dołączone wyjście kanału B enkodera
|}
</center>



====== Czujnik temperatury ======

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 11.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Na płytce wejściowej znajduje się czujnik temperatury z wyjściem analogowym (MCP9700AT-E/TT ze wzmacniaczem 10V/V). Napięcie na wyjściu wzmacniacza dla zakresu pomiarowego +5…+105°C mieści się w zakresie 0…10VDC.


====== Czujnik światła ======

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 12.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Na płytce wejściowej znajduje się czujnik natężenia światła z wyjściem analogowym. Napięcie na jego wyjściu zmienia się w zakresie 0…+10VDC, jego wartość zwiększa się wraz ze wzrostem natężenia światła padającego na sensor.



====== Enkoder ======

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 13.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


Płytkę wejściową wyposażono w dwufazowy enkoder AB, który za pośrednictwem układu formującego (przerzutnik Schmitta) dostarcza sygnały na wejścia PLC:
*DI.0 - kanał A enkodera
*DI.1 – kanał B enkodera


Stany wyjść A i B enkodera są monitorowane za pomocą dwóch diod LED.

Enkoder jest dołączany do PLC za pomocą selektorów SEL DI.0 i SEL DI.1.



====== Płytka wyjściowa (monitor stanu wyjść) ======

<center>
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 14.jpg|none|600px|thumb|center]]
</center>


W zależności od stanu selektorów zainstalowanych na płytce wyjściowej, jej konfiguracje można dostosować do sterowników PLC z wyjściami tranzystorowymi (DC/DC/DC) lub przekaźnikowymi (DC/DC/REL).

W zależności od typu wyjść, funkcje LED monitorujących zmieniają zgodnie z opisami umieszczonymi na płytce modułu.


<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Uwaga! W przypadku korzystania ze sterownika CPU1211, który ma 4 wyjścia, diody monitorujące stany wyjść DO.4 i DO.5 nie będą wykorzystane.
|}
</center>



====== Program testowy ======

Udostępniamy prosty program testowy przygotowany w środowisku TIA Portal 15.1 w wersjach na sterowniki CPU1211C oraz CPU1212C.

Program umożliwia przetestowanie wszystkich elementów peryferyjnych zestawu, rolę selektorów testu spełniają przełączniki DI.4 i DI.5 zgodnie z tabelą poniżej.

Testy funkcjonalne zawarte w programie testowym
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|DI.4
! style="text-align: center;"|DI.5
! style="text-align: center;"|Test
|-
|0
|0
|Weryfikacja poprawności działania nastawników wejściowych DI.x (x=0..5)
|-
|0
|1
|Weryfikacja działania sensora światła i potencjometru (wejście AI.1)
|-
|1
|0
|Weryfikacja działania mostka Wheatstone’a i sensora temperatury (wejście AI.0)
|-
|1
|1
|Weryfikacja działania enkodera
|}
</center>


Szczegółowy opis testów jest dostępny w [[Media:KA-S71200-IO-Simulator-wiki.pdf|dokumentacji]].



===== Tuleje dystansowe =====
Znajdujące się w zestawie dwie tuleje dystansowe należy zamontować do płytki KA-S71200-IO-Simulator, by zapobiec powstawaniu naprężeń płytki (i wiążącej się z tym, nadmiernej eksploatacji złącz śrubowych sterownika) podczas obsługi modułu.



===== Do pobrania =====
*[https://download.kamami.pl/p575813-KA-S71200-IO-TEST-CPU1211C.ZIP Program testowy KA-S71200-IO-TEST-CPU1211C]
*[https://download.kamami.pl/p575813-KA-S71200-IO-TEST-CPU1212C.ZIP Program testowy KA-S71200-IO-TEST-CPU1212C]
*[[Media:KA-S71200-IO-Simulator-wiki.pdf|Dokumentacja do programów testowych]].
*[https://www.youtube.com/watch?v=Y-dHu50kLxQ FILM:  KA-S7-1200-IO-Simulator - example of simple program (TIA Portal) for testing]
*[https://www.youtube.com/watch?v=OclJ7rnEa5c FILM:  KA-S71200-IO-Simulator - environment simulator for Siemens S7-1200 PLC]