Vlastnosti PLC SIMATIC S7-1500

Řídicí systém Simatic S7-1500 je zkonstruován s ohledem na výkonnost a efektivitu. Pokud jde o celkovou výkonnost, jsou výrazně rozšířeny technologické funkce a zdokonaleny funkce zabezpečení a ochrany dat, lepší integrace funkční bezpečnosti a výkon jádra systému. Pro zvýšení efektivity byla vyvinuta řada vylepšení, zejména v oblastech konstrukce, ovládání a diagnostiky systému a jeho začlenění do vývojového prostředí TIA Portal.

Výkonný systém

Vysoký výkon systému S7-1500 umožňuje dosáhnout rychlého zpracování signálů, mimořádně krátkých dob odezvy a vysoké kvality řízení. Systém Simatic S7-1500 má nebývale rychlou systémovou sběrnici s velkou rychlostí přenosu dat a efektivním komunikačním protokolem. Procesorové jednotky typů 1511 a 1513 mají dva PN porty pro Profinet komunikaci, zatímco CPU 1516 tři – dva pro komunikaci na úrovní řízení procesu a jeden k připojení do informační sítě podniku. Lze tedy snadno realizovat oddělení těchto sítí. Protokol Profinet IO IRT umožňuje dosáhnout pevně definovaných dob odezvy a zajistit přísně deterministické chování řídicího systému. Webový server CPU slouží k přístupu k provozním či systémovým údajům na dálku nebo k diagnostickým účelům.

Technologické funkce

Každý SIMATIC S7-1500 zvládne i běžné aplikace typu Motion Control (řízení polohy a pohybu). Tyto funkce umožňují připojit přímo, bez doplňkových modulů, analogově řízené pohony i číslicové pohony s profilem Profidrive s podporou řízení otáček i polohy podřízených os i připojení příslušných enkodérů. Připojení pohonů s profilem Profidrive usnadňují softwarové funkční bloky odpovídající standardům vydaným organizací PLCopen. Ke snazšímu a rychlejšímu uvedení do provozu pohonů a jejich řídicích algoritmů jsou uživateli k dispozici sledovací funkce (trace) umožňující diagnostikovat a optimalizovat běh řídicích algoritmů a chování pohonů v reálném čase. Další integrovanou technologickou funkcí je funkce PID regulace se snadno konfigurovatelnými funkčními bloky zajišťujícími vysokou kvalitu regulačních pochodů. Optimální hodnoty parametrů PID regulátorů se nastavují automaticky.

Zabezpečení

Komplexní koncept zabezpečení použitý u systému Simatic S7-1500 sahá od ochrany jednotlivých bloků až po zajištění integrity veškeré komunikace. Pomáhá a podporuje uživatele při zajišťování ochrany investic. Integrované funkce chránící know-how, např. program stroje před okopírováním, pomáhají ochránit zařízení před neoprávněným přístupem či modifikací. Jednotlivé programové bloky PLC lze svázat se sériovým číslem použité paměťové karty. Problém ochrany aplikačního programu před neoprávněnými změnami jeho konfigurace řeší i použití chráněného přístupu. Prostřednictvím oprávnění různých úrovní lze různým skupinám uživatelů přidělit rozdílná práva. Dále existují speciální mechanismy pro rozpoznávání modifikovaných dat. Lze se tedy chránit před neoprávněnou manipulací s daty a údaji řídicí jednotky.

Funkční bezpečnost

Funkční bezpečnost je v řídicím systému Simatic S7-1500 pojata zcela komplexním způsobem jako jeho nedílná součást. Stačí sáhnout po bezpečných tzv. F-verzích (failsafe) nových řídicích jednotek, přičemž se používá totéž vývojové prostředí i způsob obsluhy jak pro standardní programy, tak i pro programy související s funkční bezpečností. Definovat a měnit bezpečnostní parametry pomáhá uživateli centrální Safety Administration Editor. Nové bezpečnostní řídicí jednotky jsou certifikovány podle normy EN 61508 a lze je používat v úlohách souvisejících s funkční bezpečností na úrovních až do SIL 3 podle normy IEC 62061 a PL e podle normy ISO 13849 včetně.

Konstrukce a ovládání

Řídicí jednotky Simatic S7-1500 jsou vybavené displejem, který umžňuje pohodlnou obsluhou a zobrazení podrobné textové informace poskytující zcela transparentní pohled na zařízení. Standardizovaný čelní konektor rozšiřujících IO modulů šetří uživateli čas při připojování systému k okolí a zjednodušuje zásobování náhradními díly. Čelní konektor je možné při připojování signálních vodičů zasadit do tzv. montážní polohy, přestože v této poloze čelní konektor pevně drží v IO modulu, ještě s ním není elektricky propojen. Takto tedy může montér bezpečně a pohodlně provést připojení všech potřebných signálů a až následně čelní konektor přesunout do pracovní polohy. Vestavěné potenciálové můstky umožňují snadno a variabilně vytvářet skupiny kanálů se stejným potenciálem. Doplňkové komponenty, např. jističe nebo relé, se snadno montují na přístrojovou lištu DIN, která je integrována do S7-1500 profilové lišty. Čelní dvířka IO modulů mají dvě zavírací polohy a je možné je uzavřít i při použití kabelů většího průřezu. Náležitou ochranu analogových signálů před vnějšími elektromagnetickými rušivými vlivy zajišťuje možnost integrace svorky pro připojení stínění kabelu. Každou jednotku CPU řady S7-1500 lze snadno centrálně rozšířit až o 32 rozšiřujících modulů.

Systémová diagnostika

Integrovanou součástí systému Simatic S7-1500 je široká nabídka diagnostických funkcí dostupných bez jakéhokoliv dodatečného programování. Potřebné diagnostické funkce se namísto programování jednoduše konfigurují. Současně je unifikován způsob zobrazení diagnózy. Hlášení, např. z pohonů nebo o závadách, se zobrazují jako textové zprávy na displeji CPU a identicky také na všech dalších místech – v prostředí TIA Portal, na operátorském rozhraní (HMI) i webovém serveru.

Projektování v prostření TIA Portal

Stejně jako všechny nové automatizační prvky značky Siemens jsou i řídicí jednotky nové řady Simatic S7-1500 začleněny do vývojového prostředí TIA Portal. Jde o softwarový nástroj umožňující jednotným způsobem navrhovat, ovládat a spravovat řídicí jednotky, operátorská rozhraní a pohony, sdílet uložené údaje a automaticky udržovat konzistenci dat v celém projektu automatizačního systému současně s nabídkou výkonných knihoven programů pokrývajících všechny automatizační prvky. Nová verze TIA Portal V12 se vyznačuje větším počtem funkcí, automatickou systémovou diagnostikou, obecně použitelnými komplexními bezpečnostními funkcemi, různými komunikačními možnostmi, komplexním zabezpečením a různými programovacími jazyky. Zvláštní pozornost byla věnována zachování a využití stávajících programů a automatizačních projektů a vzájemné kompatibilitě – např. při přechodu z jednotek řady S7-300/400 na řadu S7-1500 lze migrovat existující projekty a programy, programy sestavené pro Simatic S7-1200 lze do prostředí S7-1500 dokonce prostě a jednoduše zkopírovat.

Další informace lze nalézt na www.siemens.com/s7-1500.