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

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