Difference between revisions of "KA-S71200-IO-Simulator (PL)"
Anna Kubacka (talk | contribs) (→Złącza śrubowe (zasilanie)) |
(→Opis) |
||
(21 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
Line 3: | Line 3: | ||
====== Opis ====== | ====== 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] to kompletny zestaw symulujący otoczenie typowego sterownika PLC z rodziny Siemens S7-1200. | [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] to kompletny zestaw symulujący otoczenie typowego sterownika PLC z rodziny Siemens S7-1200. | ||
− | + | ||
Zestaw KA-S71200-IO-Simulator składa się z dwóch płytek: | 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, | *'''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_01.jpg|none|600px|thumb|center]] | [[File:KA-S71200-IO-Simulator_01.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. | *'''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_02.jpg|none|600px|thumb|center]] | [[File:KA-S71200-IO-Simulator_02.jpg|none|600px|thumb|center]] | ||
+ | </center> | ||
Line 20: | Line 24: | ||
*na wejścia cyfrowe odpowiednich stanów logicznych za pomocą wbudowanych przełączników, | *na wejścia cyfrowe odpowiednich stanów logicznych za pomocą wbudowanych przełączników, | ||
*na wejścia cyfrowe impulsów z wbudowanego w zestaw enkodera AB, | *na wejścia cyfrowe impulsów z wbudowanego w zestaw enkodera AB, | ||
− | *na wejścia analogowe (ADC) napięć z wbudowanych: sensora oświetlenia, sensora temperatury oraz | + | *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 | + | *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. | *na wejścia analogowe (ADC) napięć z zewnętrznych sensorów, np. odległości, prędkości obrotowej wału, czujników położenia z wyjściami analogowymi. | ||
Line 78: | Line 82: | ||
|- | |- | ||
|Działanie zestawu zweryfikowano ze sterownikami: | |Działanie zestawu zweryfikowano ze sterownikami: | ||
− | *CPU1211C DC/DC/DC (dostępne w ofercie promocyjnej: 6ES7211-1AE40-0XB0) | + | *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: 6ES7211-1AE40-0XB0) oraz | + | *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). | *CPU1212C (6ES7212-1AE40-0XB0). | ||
|} | |} | ||
</center> | </center> | ||
− | |||
====== Wyposażenie standardowe ====== | ====== Wyposażenie standardowe ====== | ||
Line 99: | Line 102: | ||
|} | |} | ||
</center> | </center> | ||
+ | |||
+ | |||
====== Sposób połączenia modułów zestawu KA-S71200-IO-Simulator z PLC ====== | ====== Sposób połączenia modułów zestawu KA-S71200-IO-Simulator z PLC ====== | ||
+ | <center> | ||
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 03.jpg|none|600px|thumb|center]] | [[File:KA-S71200-IO-Simulator 03.jpg|none|600px|thumb|center]] | ||
+ | </center> | ||
Line 116: | Line 123: | ||
*'''[dolne]''' - przekazanie zasilania do modułu LED przy użyciu przewodów | *'''[dolne]''' - przekazanie zasilania do modułu LED przy użyciu przewodów | ||
+ | <center> | ||
[[File:KA-S71200-IO-Simulator 04.jpg|none|600px|thumb|center]] | [[File:KA-S71200-IO-Simulator 04.jpg|none|600px|thumb|center]] | ||
+ | </center> | ||
Line 124: | Line 133: | ||
Zestaw wyposażono w zintegrowany kondycjoner tensometra, który konwertuje sygnał z mostka pomiarowego do napięcia z zakresu 0...10VDC. | 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]] | [[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. | Tensometr lub inny sensor z wyjściem różnicowym powinien być dołączony do zacisków IN+ i IN- oraz linii zasilających +5V i M. | ||
Line 134: | Line 146: | ||
====== Złącza śrubowe (sensory zewnętrzne) ====== | ====== 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]] | [[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: | 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=" | ||
|- | |- | ||
− | + | ! 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. | 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. | Zakres napięć wejściowych 0…10VDC. | ||
|- | |- | ||
− | + | | +10V | |
− | + | |Wyjście stabilizowanego napięcia +10VDC z zasilacza wbudowanego w zestaw. | |
− | |||
Maksymalna obciążalność 100 mA. | 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 | + | 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 | ||
− | |||
− | {| style=" | + | <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. | 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: | 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. | Stany wyjść A i B enkodera są monitorowane za pomocą dwóch diod LED. | ||
Line 313: | Line 333: | ||
Enkoder jest dołączany do PLC za pomocą selektorów SEL DI.0 i SEL DI.1. | 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 stanu selektorów zainstalowanych na płytce wyjściowej, jej konfiguracje można dostosować do sterowników PLC z wyjściami tranzystorowymi (DC/DC/DC) lub przekaźnikowymi (DC/DC/REL). | ||
Line 323: | Line 346: | ||
W zależności od typu wyjść, funkcje LED monitorujących zmieniają zgodnie z opisami umieszczonymi na płytce modułu. | 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. | 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. | 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 | Testy funkcjonalne zawarte w programie testowym | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
<center> | <center> | ||
{| class="wikitable" style="width: 1000px;" | {| class="wikitable" style="width: 1000px;" | ||
|- | |- | ||
− | ! style="text-align: center;"| | + | ! 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> | </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] |
Latest revision as of 16:22, 5 December 2022
Contents
- 1 Opis
- 2 Podstawowe cechy i parametry KA-S71200-IO-Simulator
- 3 Wyposażenie standardowe
- 4 Sposób połączenia modułów zestawu KA-S71200-IO-Simulator z PLC
- 5 Złącza śrubowe (zasilanie)
- 6 Złącza śrubowe (tensometr, mostek Wheatstone’a)
- 7 Złącza śrubowe (sensory zewnętrzne)
- 8 Przełączniki na płytce wejściowej
- 9 Czujnik temperatury
- 10 Czujnik światła
- 11 Enkoder
- 12 Płytka wyjściowa (monitor stanu wyjść)
- 13 Program testowy
- 14 Tuleje dystansowe
- 15 Do pobrania
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:
|
Wyposażenie standardowe
Kod | Opis |
---|---|
KA-S71200-IO-Simulator |
|
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 |
Czujnik temperatury
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
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
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)
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.
Uwaga! W przypadku korzystania ze sterownika CPU1211, który ma 4 wyjścia, diody monitorujące stany wyjść DO.4 i DO.5 nie będą wykorzystane. |
---|
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
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 |
Szczegółowy opis testów jest dostępny w 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.