KA-S71200-IO-Simulator (PL)

Opis

KA-S71200-IO-Simulator to kompletny zestaw symulujący otoczenie typowego sterownika PLC z rodziny Siemens S7-1200.

Zestaw KA-S71200-IO-Simulator 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,

• 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.

Przy użyciu zestawu KA-S71200-IO-Simulator 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.

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.

Podstawowe cechy i parametry KA-S71200-IO-Simulator

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

Działanie zestawu zweryfikowano ze sterownikami: CPU1211C DC/DC/DC (dostępne w ofercie promocyjnej: 6ES7211-1AE40-0XB0) CPU1211C DC/DC/DC (dostępne w ofercie promocyjnej dla edukacji: 6ES7211-1AE40-0XB0) oraz CPU1212C (6ES7212-1AE40-0XB0).

Wyposażenie standardowe

Kod	Opis
KA-S71200-IO-Simulator	Zmontowany i uruchomiony moduł symulatora IO oraz moduł kontrolek LED Cztery tuleje dystansowe Cztery śrubki montażowe dla tulejek dystansowych

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

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

Złącza śrubowe (tensometr, mostek Wheatstone’a)

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

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.

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.

Styk	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.

Przełączniki na płytce wejściowej

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.

Uwaga! W przypadku korzystania ze sterownika CPU1211, który ma 6 wejść, przełączniki dźwigniowe DI.6 i DI.7 nie będą wykorzystane.

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

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

Przełącznik	Pozycja	Opis
DI.0…DI7	0	Stan logicznego „0” na odpowiedniej linii DI.x
1	Stan logicznej „1” na odpowiedniej linii DI.x
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
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
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
Selektor sensorów	Light	Do selektora SEL AI.1 jest dołączone wyjście sensora oświetlenia
Volt	Do selektora SEL AI.1 jest dołączony suwak potencjometra
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
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

 

Potencjometr

Rys10.jpg

Na płytce wejściowej znajduje się potencjometr, którego suwak może zostać dołączony do linii I7 sterownika LOGO! 8. Napięcie na ślizgaczu potencjometru mieści się w przedziale 0...10 V DC.

 

Czujnik temperatury

Rys11.jpg

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

12.jpg

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

13.jpg

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)

Rys14.jpg

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.

 

RAMKA

Uwaga! W przypadku korzystania ze sterownika CPU1211, który ma 4 wyjścia, diody monitorujące stany wyjść DO.4 i DO.5 nie będą wykorzystane.

!RAMKA

 

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.

Szczegółowy opis testów jest dostępny w dokumentacji <tu link do pdf>.

 

Testy funkcjonalne zawarte w programie testowym

DI.4	DI.5	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

 

KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

Uwaga! Produkt jest przeznaczony do współpracy ze sterownikiem Siemens 6ED1052-1MD00-0BA8 oraz 6ED1052-1MD08-0BA0. W przypadku chcęci użycia symulatora z innym modelem sterownika LOGO! 8 należy zweryfikować ich wzajemną kompatybilność.

Podstawowe cechy i parametry

• Moduł symulatora IO:
  • Moduł dedykowany dla sterownika LOGO! 8 (zasilanego napięciem 24 V DC)
  • Wyposażony w złocone styki, zapewniające dobry kontakt ze złączami śrubowymi sterownika.
  • Pozwala na symulację do ośmiu bitów przy pomocy dwupozycyjnych przełączników dźwigniowych
  • Pozwala na wykorzystanie możliwości wbudowanego w LOGO! 8 przetwornika ADC, dając możliwość wykorzystania dwóch linii (J7, J8) do pomiaru wartości z czujników analogowych (przełączane):
    • czujnika temperatury MCP9700, o napięciu wyjściowym przeskalowanym do zakresu pomiarowego LOGO! 8 (+5…+105°C)
    • potencjometru
    • fotorezystora
    • zewnętrznego czujnika, dołączonego do złącz śrubowych
  • Ma złącza śrubowe, pozwalające na łatwe dołączenie zasilania 24 V DC oraz zewnętrznego czujnika
  • Dzięki specjalnym podporom (znajdującym się w zestawie), moduł nie nadwyręża złącz śrubowych sterownika

Uwaga! Moduł symulatora I/O funkcjonuje tylko z LOGO! 8 zasilanym napięciem 24 V DC!

• Moduł kontrolek LED:
  • Moduł dedykowany dla sterownika LOGO! 8
  • Pozwala na prezentację stanów czterech wyjść cyfrowych sterownika LOGO! 8 (Q1...Q4)
  • Wbudowane drivery LED NCR401U firmy Nexperia zapewniają jednakową jasność świecenia kontrolek LED
  • Wyposażony w złocone styki, zapewniające dobry kontakt ze złączami śrubowymi sterownika.
  • Ma złącze śrubowe, pozwalające na łatwe dołączenie zasilania 24 V DC

Uwaga! Moduł kontrolek LED funkcjonuje tylko z LOGO! 8 zasilanym napięciem 24 V DC!

Wyposażenie standardowe

Kod	Opis
KA-LOGO!-IO-Simulator	Zmontowany i uruchomiony moduł symulatora IO oraz moduł kontrolek LED Dwie podpory (tuleje dystansowe) Dwie śrubki montażowe podpór

Złącza śrubowe (zasilanie)

Płytka symulatora I/O dysponuje czterema złączami śrubowymi. Złącza z oznaczeniami "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 LOGO! 8
• [dolne] - przekazanie zasilania do modułu kontrolek I/O przy użyciu przewodów

Przełączniki na płytce symulatora

Płytka KA-LOGO!-IO-Simulator wyposażona została w przełączniki dźwigniowe o oznaczeniu INP: I1-I8, ustawiające stan cyfrowy na poszczególnych liniach sterownika LOGO!. Wybieraki INP: I7, I8 mogą dodatkowo służyć do dołączania sygnałów analogowych do wbudowanych w sterownik LOGO! przetworników ADC. Przy pomocy dwóch przełączników dźwigniowych SEL można konfigurować charakter sygnału na liniach I7 oraz I8 (dołączenie do napięć zasilających w celu symulacji bitów lub dołączenie do wyjść analogowych układów pomiarowych). Przełączniki suwakowe pozwalają na konfigurację dołączanych wejść analogowych - dla linii analogowej Al1 może to być odczyt z czujnika oświetlenia (LIGHT) lub potencjometru (POT), zaś dla linii Al2 - możliwy jest wybór odczytu z czujnika temperatury (TEMP) lub z zewnętrznego wejścia analogowego (EXTIN)

Przełącznik	Pozycja	Opis
I1...I8	0	Ustawienie niskiego stanu logicznego na linii I1...I8
	1	Ustawienie wysokiego stanu logicznego na linii I1...I8
SEL [I7/Al1]	I7	Przełącznik I7 ustala stany logiczne
	Al1	Napięcie I7 zależne od zmierzonej wartości analogowej (naświetlenia lub odczytu z potencjometru)
SEL [I8/Al2]	I8	Przełącznik I8 ustala stany logiczne
	Al2	Napięcie I8 zależne od zmierzonej wartości analogowej (temperatury lub wejścia EXTIN)
LIGHT/POT	LIGHT	Pomiar wartości analogowej z czujnika naświetlenia
	POT	Pomiar wartości analogowej ze ślizgacza potencjometru
TEMP/EXTIN	TEMP	Pomiar wartości analogowej z czujnika temperatury
	EXTIN	Pomiar wartości analogowej z wejścia EXTIN

Potencjometr

Na płytce znajduje się potencjometr, który może zostać dołączony do linii I7 sterownika LOGO! 8. Napięcie na ślizgaczu potencjometru mieści się w przedziale 0...10 V DC.

Czujnik naświetlenia

Umieszczony czujnik naświetlenia może zostać dołączony do linii I7 sterownika. Napięcie wyjściowe fotorezystora zmienia się w zakresie 0...10 V DC w zależności od oświetlenia w otoczeniu.

Czujnik temperatury

Na płytce symulatora zastosowano układ dopasowujący napięcie wyjściowe czujnika temperatury MCP9700 do zakresu wejściowego przetwornika ADC sterownika LOGO! 8. Na linii I8 możemy uzyskać zakres napięcia bliski 0…10 V DC (z marginesami ok. 12 - 20 mV od linii zasilania 10 V) dla temperatury mierzonej w zakresie +5…+105°C.

Zewnętrzny czujnik EXTIN

Do płytki symulatora I/O można dołączyć zewnętrzny czujnik o napięciu wyjściowym nie przekraczającym 5 V. Zasilanie 5 V dla czujnika zewnętrznego jest dostępne na złączu śrubowym po prawej stronie płytki. Przykładem współpracującego modułu czujnika jest Pololu - 2474. Sposób dołączenia pokazano na fotografii poniżej:

Tuleje dystansowe

Znajdujące się w zestawie dwie tuleje dystansowe należy zamontować do płytki KA-LOGO!-IO-Simulator, by zapobiec powstawaniu naprężeń płytki (i wiążącej się z tym, nadmiernej eksploatacji złącz śrubowych sterownika) podczas obsługi modułu. Sposób montażu tulei do płytki symulatora IO przedstawiono na fotografii:

Linki zewnętrzne

• Artykuł "Przykładowa aplikacja LOGO! 8. Cyfrowy termometr z sygnalizacją przekroczenia progów" na portalu EP