Kompaktowy procesor z MPI 6ES7312-5BF04-0AB0 6ES7 312-5BF04-0AB0 6ES7312-5BFO4-OABO

Siemens 6ES7312-5BF04-0AB0 | SIMATIC S7-300 CPU 312C — Kompaktowy / 10 DI + 6 DO / 2 × HSC 10kHz / 64KB / MPI / 24VDC / Wymagane MMC / Faza-Out

Dlaczego „kompaktowy” zmienia architekturę systemu

Litera „C” w CPU 312C oznacza zasadniczą różnicę konstrukcyjną w stosunku do standardowego CPU 312 — seria C integruje wejścia/wyjścia bezpośrednio z modułem CPU. Tam, gdzie standardowy CPU 312 jest czystym procesorem, który wymaga oddzielnych modułów sygnałowych dla każdego punktu we/wy, CPU 312C zapewnia 10 wejść cyfrowych, 6 wyjść cyfrowych i 2 wejścia szybkiego licznika z samej obudowy procesora.

W praktyce oznacza to połączenie trzech modułów w jeden. Mała maszyna, która potrzebuje 10 czujników, 6 siłowników i dwóch wejść enkodera, nie wymaga już modułu procesora, modułu wejść cyfrowych i modułu wyjść cyfrowych zajmujących trzy gniazda i wymagających trzech zestawów złączy na płycie montażowej. CPU 312C obsługuje wszystkie trzy funkcje z szyny montażowej o długości 80 mm. Zmniejsza się przestrzeń panelu, wysiłek związany z okablowaniem i całkowity koszt komponentów.

CPU 312C jest właściwym wyborem, gdy profil we/wy maszyny pasuje do około 10 wejść i 6 wyjść. W przypadku maszyn, w których wymagany stosunek wejść/wyjść znacznie się różni – głównie sygnałów analogowych, większej liczby wyjść niż wejść lub konieczności stosowania wyjść przekaźnikowych – stała struktura wejść/wyjść 312C stanowi ograniczenie, a standardowy CPU 312 lub CPU 314 z dowolnie wybranymi modułami sygnałowymi jest bardziej elastyczny.

Kluczowe dane techniczne

Liczniki dużej prędkości — co właściwie oznacza 10 kHz

Dwa wejścia HSC działają w dedykowanych licznikach sprzętowych, które działają niezależnie od cyklu skanowania PLC. Impuls o częstotliwości 10 kHz trwa 100 mikrosekund — znacznie krócej niż jakikolwiek praktyczny skan PLC. Normalne przetwarzanie wejścia cyfrowego procesora przy czasie filtrowania 100 ms i cyklu skanowania 10 ms nie jest w stanie niezawodnie przechwycić tych sygnałów; liczniki sprzętowe blokują każdy impuls niezależnie od statusu wykonania programu.

Przy częstotliwości 10 kHz wejścia HSC obsługują: enkodery wytwarzające 10 000 impulsów na obrót na wale o prędkości 60 obr./min, przełączniki zbliżeniowe zliczające 600 cykli maszyny na minutę oraz przepływomierze generujące 10 000 impulsów na litr przy dużych prędkościach przepływu. Gdy szybsze sygnały lub wyższa rozdzielczość enkodera wymaga więcej niż 10 kHz, moduły funkcyjne, takie jak FM 350-2 (20 kHz, 8 kanałów), zapewniają dodatkowe możliwości jako oddzielne moduły rack S7-300.

Konfigurowalne tryby licznika obejmują proste zliczanie w górę, zliczanie w górę/w dół z wejściem kierunku, pomiar częstotliwości i pomiar okresu — każdy dostosowany do różnych zadań monitorowania i pomiarów produkcji.

CPU 312C vs CPU 314 — wybór pomiędzy kompaktowym a standardowym

Obydwa procesory mają tylko MPI i wymagają CP dla PROFIBUS. Model 312C oszczędza miejsca i koszty, gdy jego stałe wejścia/wyjścia pasują do aplikacji. Model 314 zapewnia o 50% więcej pamięci i pełną elastyczność gniazd, ale wymaga oddzielnych modułów sygnałowych dla każdego punktu we/wy.

Często zadawane pytania

P1: Czy można dodać dodatkowe wejścia/wyjścia poza zintegrowanymi 10 DI i 6 DO?

Tak. Standardowe moduły sygnałowe S7-300 podłącza się za pośrednictwem magistrali płyty montażowej na tej samej szynie montażowej. Wejścia cyfrowe SM 321, wyjścia SM 322, połączone moduły DI/DQ SM 323 i moduły analogowe SM 331/332 rozszerzają system. Jedna szafa rozszerzająca poprzez parę IM 365 zwiększa pojemność, gdy szafa centralna jest pełna.

P2: Czy CPU 312C obsługuje PROFIBUS DP?

Nie. Interfejs MPI nie obsługuje pracy PROFIBUS DP. Aby móc używać mastera PROFIBUS DP — do sterowania rozproszonymi wejściami/wyjściami lub urządzeniami napędowymi przez PROFIBUS — do szyny montażowej należy dodać moduł procesora komunikacyjnego CP 342-5. W przypadku nowych projektów wymagających zintegrowanego DP, CPU 314C-2 DP posiada wbudowany interfejs PROFIBUS DP master/slave.

P3: Czy 6 zintegrowanych wyjść może bezpośrednio sterować zaworami elektromagnetycznymi i cewkami przekaźników?

Tak, dla standardowych obciążeń 24VDC. Tranzystor wyprowadza napięcie 24 VDC i może bezpośrednio sterować pilotami zaworów elektromagnetycznych 24 VDC (100–300 mA) i cewkami przekaźników 24 VDC (50–200 mA). W przypadku obciążeń prądu przemiennego (cewki stycznika 230 V AC) lub obciążeń przekraczających prąd znamionowy na kanał wymagane są przekaźniki pośrednie. Podczas projektowania sprawdź specyfikacje prądu wyjściowego w odniesieniu do podłączonych obciążeń.

P4: Jak wygląda proces konfiguracji trybu HSC?

Tryby HSC konfiguruje się w oknie dialogowym parametrów HW Config w STEP 7 dla CPU 312C — wybierając tryb (zliczanie, częstotliwość, okres), sygnał bramki, adres wejściowy i dostęp do wartości licznika. Skonfigurowane parametry pobierane są wraz z konfiguracją sprzętową. Do podstawowego liczenia nie są potrzebne żadne specjalne SFB; w przypadku bardziej złożonych operacji licznikowych blok funkcyjny systemu SFB47 steruje HSC z poziomu programu użytkownika.

P5: Jaka jest ścieżka migracji na obecną platformę Siemens?

Siemens zaleca serię kompaktowych procesorów S7-1500 — CPU 1511C-1 PN lub CPU 1512C-1 PN zapewniają porównywalne zintegrowane wejścia/wyjścia ze znacznie lepszą wydajnością, natywnym PROFINET IO i inżynierią TIA Portal. Migracja wymaga przepisania programu STEP 7 w TIA Portal; nie istnieje żadna automatyczna bezpośrednia konwersja, ale narzędzia wspierające migrację TIA Portal pomagają w restrukturyzacji starszych programów.