simatic s7 pct что это
SIMATIC S7. Краткий обзор
SIMATIC S7 — семейство ПЛК для автоматизации производства. 
Вернее SIMATIC представляет большое семейство технологий:
S7 — модульные ПЛК,
C7 — компактные ПЛК, встроенные в панель оператора,
PCS7 — пакет ПО для автоматизации систем управления технол. процессами (DCS),
HMI — человеко-машинный интерфейс (текстовые/графические дисплеи, тачскрины),
NET — средства коммуникации,
DP — децентрализованная периферия.
Здесь будут затронуты только ПЛК S7.
Они пришли на смену семейства S5 и продолжают концепцию модульности. Предлагаются в трех спектрах производительности:
S7-200 — малопроизводительные для решения простых задач управления небольшим оборудованием,
S7-1200 — новый «микро»-контроллер, который, как мне подсказали в комментариях, приходит на замену S7-200. Но этой информацией я, увы, не владею.
S7-300 — среднепроизводительные для решения не очень критичных ко времени задач,
S7-400 — высокопроизводительные для управления/регулирования технологическим оборудованием, автоматическими линиями с большим количеством сенсоров, датчиков и исполнительных механизмов и требующих быстрого отклика.
Все три подсемейства имеют возможность соединения в сеть PROFIBUS и подключения удаленной периферии.
У каждого подсемейства имеется определенный набор различных по производительности ЦПУ и периферийных модулей в соответствующем конструктивном исполнении:
для S7-200 он был ограничен (по состоянию 2000 года) модулями EM (которые в свою очередь подразделяются на цифровые ввода/вывода и аналоговые) и CP — коммуникационный процессор. На сегодняшний день этот спектр намного расширился.
Более подробная информация
S7-300 представлен более широким спектром:
SM (Signal Module) цифровых входов и/или выходов, аналоговых входов/выходов;
FM (Function Module) модулей счетчиков, позиционрования, регуляторов;
CP (Communications Processor) модули связи «Точка-к-точке», Profibus, Industrial Ethernet;
IM (Interface Module) модули расширения для создания многорэковых устройств.
Стоит заметить, что SM зтой серии применяются и в составе удаленной периферии ET200М.
Информация о S7-300 на официальном сайте
На этом остановлюсь, поскольку обзорной информации по этому семейству в сети предостаточно. Выше были рассмотрены эти ПЛК вкратце, как и гласит заголовок, поэтому о полноте описания речи быть не может.
Ссылок тоже много не даю — не искал специально.
Думаю, что этим обзором подтолкну и других участников к написанию статей по ПЛК.
Программирование ПЛК Siemens на Simatic Step7
Добрый день, хабровчане! Полазив по Хабру, мною было обнаружено всего несколько топиков, в котором упоминалось бы словосочетание «Simatic Step 7». Хочу поделиться с Вами небольшой частью информации, накопленной мною за все время работы с программируемыми логическими контроллерами, и показать, что из себя представляют ПЛК, оболочка и что мне приходилось на них строить.
Данный пост содержит общую ознакомительную информацию о программировании ПЛК Siemens.
Введение
Устроилась я в эту фирму еще на 5м курсе института. К слову, образование мое к программированию относится весьма косвенно и было это больше увлечением. Познания мои на тот момент ограничивались курсом Delphi и весьма базовым Ассемблером. Компания занималась (да и занимается) проектированием, строительством и обслуживанием грузоподъемных машин, таких как погрузчики, портальные, козловые, мостовые и прочие краны. К ГП машинам мое образование имело еще меньше отношения. Поэтому я решила попробовать. 🙂
Программируемые логические контроллеры Siemens
ПЛК фирмы Siemens — это промышленные контроллеры и используются для автоматизации технологических процессов. У нас, в частности, использовались для автоматизации работы грузоподъемных машин.
Simatic включает в себя несколько линеек ПЛК — Simatic S5 и Simatic S7. В свою очередь линейка Simatic S7 содержит семейства S7-200, S7-300, S7-400 и S7-1200.
Чаще всего мы использовали ПЛК семейств S7-300 и S7-400, для которых компанией Siemens было разработано собственное программное обеспечение Simatic Step 7. 
Кроме этого, к ПЛК через сеть Profibus подключалось большое количество ведомых устройств, таких как частотные преобразователи, приводы, абсолютные/инкрементные энкодеры и пр.
Вся работа ГП машины по максимуму автоматизировалась и крановщику нужно применять минимум усилий для управления оной.
Что из себя представляет Simatic Step 7?
Главной утилитой является Step 7 — Simatic Manager, которая позволяет производить конфигурацию ПЛК и сетей (утилиты HWConfig и NetPro).
В процессе конфигурации определяется состав оборудования, способы подключения, используемые сети, адреса, выбираются настройки для используемых модулей. Готовая конфигурация загружается в ПЛК, что так же является настройкой оборудования.
Утилиты конфигурации позволяют осуществлять диагностику оборудования, обнаруживать аппаратные ошибки или неправильный монтаж.
ПЛК выполняет команды в порядке, определяемом программой, сверху вниз, затем начинает сначала.
С помощью редактора STL всегда можно посмотреть или отредактировать программы, созданные на LAD или FBD, обратное не всегда возможно.
Я работала с самого начала в STL, пробовала LAD, мне показался слишком непонятным и многие вещи таки не удавалась так просто в нем сделать, как в STL. Плюс еще в том, что при загрузке программы в ПЛК, она компилируется в STL и, соответственно, при выкачке ее из ПЛК на программатор она так же представлена в STL.
Вместо заключения
Программирование ПЛК занятие увлекательное, особенно когда это не стенд, а реальное оборудование.
Моя работа заключалась в создании программы на ПЛК для управления всей ГП машины либо отдельных ее частей, а так же загрузке программного обеспечения непосредственно в оборудование и его отладке.
Случалось разное, но работать с железом было очень интересно, хоть и не легко иногда.
А строили мы вот такие ГП машины: 
Программируемые логические контроллеры SIMATIC S7
ООО «Сименс», г. Москва
Отдел систем автоматизации Департамента Промышленной автоматизации концерна SIEMENS (SIEMENS IA AS) является одним из крупнейших мировых производителей технических средств управления. Его продукция широко известна во всем мире по торговой марке SIMATIC.
SIMATIC сегодня – это мощный комплекс программных и аппаратных средств управления, объединяющий в своем составе: промышленное программное обеспечение SIMATIC Industrial Software; программируемые контроллеры семейств SIMATIC S7; промышленные компьютеры SIMATIC PC и программаторы SIMATIC PG; системы компьютерного управления SIMATIC WinAC; станции систем распределенного ввода/вывода SIMATIC DP; аппаратуру и программное обеспечение систем человеко-машинного интерфейса SIMATIC HMI; аппаратуру и программное обеспечение организации промышленной связи SIMATIC NET; системы управления непрерывными процессами SIMATIC PCS7; системы управления производством SIMATIC IT.
На сегодняшний день SIEMENS является самым крупным мировым производителем универсальных программируемых контроллеров, а его современная продукция представлена программируемыми контроллерами семейств SIMATIC S7-200, SIMATIC S7-300, SIMATIC S7-400. В данной статье будут подробно рассмотрены серии S7-300 и S7-400. Все перечисленные контроллеры обладают мощными коммуникационными возможностями и способны поддерживать обмен данными через Internet, Industrial Ethernet, PROFIBUS и MPI.
SIMATIC S7-300 – это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем управления средней степени сложности. В зависимости от типа используемого центрального процессора системы на основе S7-300 способны обслуживать от 16 дискретных входов/выходов до 65 536 дискретных или 4096 аналоговых каналов ввода/вывода. Наличие широкой гаммы центральных процессоров, интерфейсных, коммуникационных, сигнальных и функциональных модулей позволяет легко адаптировать аппаратуру контроллера к требованиям решаемых задач.
Система ввода/вывода S7-300 может состоять из двух частей: системы локального и системы распределенного ввода/вывода. Система локального ввода/вывода объединяет все модули, устанавливаемые в базовый блок и стойки расширения контроллера. Система распределенного ввода/вывода строится на основе удаленных станций ввода/вывода и приборов полевого уровня, подключаемых к программируемому контроллеру через сети PROFINET, PROFIBUS и AS-Interface.
В S7-300 может использоваться 16 типов центральных процессоров. Все центральные процессоры оснащены встроенным интерфейсом MPI, который используется для программирования контроллера и его обслуживания, а также построения простейших сетевых структур с циклическим обменом глобальными данными. Обмен глобальными данными поддерживается на уровне конфигурирования и не требует программирования контроллера. MPI позволяет объединять до 32 станций. Скорость передачи данных в сети может достигать 187,5 Кбит/с.
Центральные процессоры CPU 31x-2DP оснащены встроенным интерфейсом PROFIBUS DP и могут выполнять функции ведущего или ведомого сетевого устройства. Скорость передачи данных может достигать 12 Мбит/с. Максимальное количество подключаемых станций распределенного ввода/вывода определяется типом центрального процессора.
Центральные процессоры CPU 31x-2PN/DP оснащены встроенным интерфейсом PROFINET и комбинированным интерфейсом MPI/DP. Эти центральные процессоры способны работать одновременно в составе систем распределенного ввода/вывода на основе Industrial Ethernet (PROFINET IO) со скоростью передачи 10 или 100 Мбит/с, а также в системах распределенного ввода/вывода на основе PROFIBUS DP и обеспечивать обмен данными между указанными сетями. Контроллеры S7-300 с другими центральными процессорами могут подключаться к сети PROFINET через коммуникационный процессор CP 343-1 с операционной системой от V2.0 и выше.
Центральные процессоры CPU 31xC оснащены не только коммуникационными интерфейсами, но и набором встроенных входов и выходов. По аналогии с S7-200 встроенные входы CPU 31xC имеют универсальное назначение. Такие центральные процессоры могут использоваться в качестве готовых блоков управления без применения или с применением дополнительных модулей расширения. CPU 31xC обеспечивают поддержку целого ряда технологических функций на уровне своей операционной системы. В общем случае к таким функциям можно отнести скоростной счет, измерение частоты или периода, ПИД-регулирование и позиционирование.
Все центральные процессоры используют в качестве загружаемой памяти микрокарту памяти ММС (3.3В NVFlash). В этой карте сохраняется программа контроллера, параметры конфигурации аппаратуры и другие данные. Опционально ММС может использоваться для сохранения архива проекта и регистрации данных. При перебоях в питании контроллера в этой карте выполняется необслуживаемое сохранение всех текущих данных.
Группа сигнальных модулей включает в свой состав модули ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов. Помимо простейших модулей ввода/вывода в эту группу входят модули с расширенным набором диагностических функций, способные формировать аварийные сообщения об отказах в работе внутренней электроники, коротких замыканиях или обрывах внешних цепей. Целый ряд модулей ввода аналоговых сигналов отличается высокой универсальностью и может быть использован для работы на различных пределах измерений. Например, в модуле 6ES7 331-1KF01-0AB0 каждый из 8 каналов настраивается независимо от других и может использоваться для измерения унифицированных сигналов силы тока или напряжения, сопротивления или температуры (с термопарами или термометрами сопротивления).
Функциональные модули S7-300 – это интеллектуальные модули ввода/вывода, оснащенные встроенным микропроцессором и ориентированные на решение типовых задач автоматизации: скоростного счета, позиционирования, ПИД-регулирования, скоростной обработки логических сигналов и т.д. Применение функциональных модулей позволяет разгрузить центральный процессор контроллера от выполнения ресурсоемких задач. Более того, целый ряд функциональных модулей может выполнять возложенные на них функции даже в случае остановки центрального процессора программируемого контроллера.
Набор коммуникационных процессоров S7-300 позволяет производить подключение контроллера к сетям Industrial Ethernet, PROFINET, PROFIBUS, AS-Interface, поддерживать обмен данными через Internet, поддерживать связь через последовательные интерфейсы RS-232, RS-422/RS- 485 или TTY (20 мА).
Все модули монтируются на профильную шину S7-300. Подключение к внутренней шине контроллера осуществляется с помощью специальных соединителей, входящих в комплект поставки каждого модуля. Подключение внешних цепей выполняется через съемные фронтальные соединители, закрываемые пластиковыми дверцами. Наличие фронтальных соединителей упрощает выполнение монтажных работ и позволяет производить замену модулей без демонтажа из внешних цепей. Первая установка фронтального соединителя на модуль автоматически сопровождается операцией его механического кодирования. В дальнейшем данный фронтальный соединитель может быть установлен только на модуль такого же типа.
Параметры настройки функциональных и коммуникационных модулей сохраняются в памяти центрального процессора. Это позволяет выполнять замену интеллектуальных модулей без повторного конфигурирования системы.
SIMATIC S7-400 – это самые мощные программируемые контроллеры семейства SIMATIC. Они предназначены для решения сложных задач автоматического управления, обладают высокой производительностью, поддерживают мультипроцессорные конфигурации и способны обслуживать до 131072 дискретных или до 8192 аналоговых каналов ввода/вывода.
Высокая производительность контроллера обеспечивается не только высокой вычислительной мощностью центральных процессоров, но и поддержкой параллельного доступа к памяти программ и памяти данных.
S7-400 имеет модульную конструкцию и позволяет использовать в своем составе модули блоков питания, модули центральных процессоров, сигнальные, функциональные, коммуникационные и интерфейсные модули. Для всех модулей систем локального и распределенного ввода/вывода поддерживаются функции «горячей» замены. При необходимости контроллер может комплектоваться резервированными блоками питания.
Все сказанное о сигнальных, функциональных и коммуникационных модулях контроллера S7-300 в полной мере распространяется и на модули контроллера S7-400.
Контроллер может комплектоваться 7 типами центральных процессоров. При необходимости в одном контроллере S7-400 может устанавливаться до 4 центральных процессоров. Все центральные процессоры оснащены встроенным комбинированным интерфейсом MPI/DP, большинство процессоров имеет дополнительные интерфейсы PROFIBUS DP. Отличительной чертой встроенных интерфейсов MPI является поддержка скорости передачи данных 12 Мбит/с.
S7-400 обладает исключительно мощными коммуникационными возможностями. Множество инженерных решений учитывает эту особенность S7-400 и базируется на использовании только систем распределенного ввода/вывода этого контроллера. S7-400 идеально вписывается в подобные конфигурации. Например, S7-400, включающий в свой состав модуль блока питания, центральный процессор CPU 417-4 и коммуникационный процессор CP 443-1, Advanced обеспечивает возможность подключения к 4 сетям PROFIBUS DP и 4 сетям Industrial Ethernet или PROFINET.
Существенным преимуществом программируемых контроллеров S7-400 является поддержка технологии CiR и тактовой синхронизации в сетях PROFIBUS и PROFINET.
— отменять введенные конфигурации.
Поддержка режима тактовой синхронизации позволяет синхронизировать множество циклов в системе распределенного ввода/вывода: циклов выполнения программы контроллера, циклов обмена данными через PROFIBUS DP, циклов обслуживания входов и выходов станций распределенного ввода/вывода и т.д. Исчезают погрешности, вызываемые временным рассогласованием считываемой информации, существенно повышается точность работы распределенных измерительных систем, систем позиционирования и автоматического регулирования.
Для построения систем управления с повышенными требованиями к надежности их функционирования могут использоваться программируемые контроллеры SIMATIC S7-400H. S7-400H состоит из двух идентичных подсистем, работающих по принципу «ведущий-ведомый». Каждая подсистема в обязательном порядке включает в свой состав один или два блока питания и центральный процессор. При необходимости эти подсистемы могут дополняться другими модулями. Центральные процессоры двух подсистем связаны между собой двумя каналами синхронизации на основе оптических кабелей.
При использовании стандартных вариантов построения системы ввода/вывода все функции резервирования берет на себя операционная система центральных процессоров S7-400H. Это позволяет выполнять разработку программы контроллера без учета наличия в системе двух центральных процессоров, наличия резервированных каналов ввода/вывода и резервированных коммуникационных каналов. Программа, написанная для стандартного контроллера S7-400, может быть загружена в S7-400H и использоваться для обслуживания резервированной системы. При самом неблагоприятном стечении обстоятельств безударное включение резерва в S7-400H происходит не более чем за 100 мс.
Для построения S7-400H могут использоваться только центральные процессоры типов CPU 414-4H и CPU 417-4H. По своим техническим характеристикам эти центральные процессоры наиболее близки к CPU 414-3 и CPU 417-4 соответственно. Отличие состоит в составе используемых интерфейсов и операционной системе. Каждый Н-CPU оснащен одним комбинированным интерфейсом MPI/DP, одним интерфейсом PROFIBUS DP и двумя гнездами для установки модулей синхронизации.
Программируемые контроллеры S7-400H обеспечивают расширенную поддержку технологии CiR, позволяя изменять некоторые параметры настройки центральных процессоров, а также состав модулей ввода/вывода в монтажных стойках контроллера.
SIMATIC WinAC представляет собой комплекс средств для реализации полноценных решений в области промышленной автоматизации на базе ПК. В состав этого комплекса входят компоненты для создания приложений «мягкого» и «жесткого» режимов реального масштаба времени, программные средства визуализации, интерфейсы для обмена данными со стандартными программными продуктами, компоненты подключения к информационным сетям, средства разработки и т.д. Такое разнообразие возможностей гарантирует каждому пользователю минимизацию затрат на системную интеграцию.
В качестве аппаратной платформы может выступать любой стандартный персональный компьютер или персональный компьютер в промышленном исполнении. Комбинация программного продукта SIMATIC WinAC с персональным компьютером SIMATIC РС представляет собой готовое полноценное решение «под ключ», внедрение которого существенно сократит время, необходимое на проведение работ по проектированию и вводу в промышленную эксплуатацию.
Определяющую роль при принятии решения в пользу гибко программируемого контроллера или системы на базе ПК играет наличие дополнительных, не связанных непосредственно с проблемой технологического управления задач, таких, например, как задач обработки данных, функций визуализации или коммуникации. Чем выше доля задач такого рода, тем более выгодным может оказаться применение систем на базе ПК.
Управление на базе ПК при помощи пакета SIMATIC WinAC – это намного больше, чем просто программный вариант гибко программируемого контроллера. Исключительную роль играет полностью совместимая с контроллерами SIMATIC S7 компонента WinAC-Controlling со встраиваемой в ПК картой. Эта компонента не только берет на себя загрузку и запуск программы управления, но также и является для системы средством доступа к устройствам децентрализованной периферии по шине PROFIBUS-DP, а также предоставляет богатые функции диагностики. В качестве средства визуализации может использоваться компонента SIMATIC WinCC, которая оптимальным образом интегрируется в WinAC. Для тех, кто хочет использовать другое программное обеспечение HMI, существует возможность интеграции этого программного обеспечения через интерфейсы OLE или OPC. В настоящий момент технология WinAC также включает в свой состав также компоненты регулирования и позиционирования. WinAC-Computing позволяет связывать данные технологических процессов с такими стандартными программными приложениями, как Excel или Access. И конечно же, в рамках системы существует компонента (WinAC-Networks), которая позволяет осуществлять подключение к стандартным вычислительным сетям (например TCP/IP).
ПЛК Siemens SIMATIC
Поговорим сегодня про контроллеры, в частности про Siemens SIMATIC S7-1200, их особенности, аппаратные средства, добавление аппаратной конфигурации в Tia Portal.
Siemens SIMATIC S7-1200
Контроллер S7-1200 имеет модульную структуру, представляющую набор различных компонентов.
Центральный процессор CPU
Основой всей системы является процессорный модуль CPU (Central Processing Unit), который отвечает непосредственно за обработку, хранение данных, выполнение программы.
Данное семейство представлено 5 моделями центральных процессоров, различающихся производительностью, количеством входов-выходов, объемом памяти.
115/230 В, дискретными входами 24 В, дискретными выходами релейного типа.
Стоит отметить наличие у всех моделей процессоров встроенного Web-сервера, позволяющего просматривать различную информацию о подключенном контроллере с помощью ПК или смартфона, через обычный Web-браузер.
Можно задействовать ее в качестве внешней загрузочной памяти для процессорного модуля, для обновления встроенного программного обеспечения, для копирования программ во внутреннюю память устройства. Кстати, S7-1500 не имеют встроенной загрузочной памяти и без Memory Card не работают.
Сигнальные модули SM
Также есть сигнальные модули измерения температуры, специально для подключения термопар и термосопротивлений. В частности это модуль SM 1231 Thermocouple для термопар и SM 1231 RTD для термосопротивлений.
Кроме того, могут быть задействованы технологические модули SM 1278 4xIO-Link Master, работающие и как сигнальный модуль, и как коммуникационный. Каждый модуль позволяет подключить до 4 устройств IO Link.
Для работы с тензометрическими датчиками в системах взвешивания, измерения силы и прочих измерительных задачах применяются модули SIWAREX WP231. В отличии от всех предыдущих модулей, он имеет возможность работать как с CPU по стандартной внутренней шине, так и без него, например с HMI панелями, через Ethernet (Modbus TCP/IP) или RS 485 (Modbus RTU). У модуля SIWAREX имеется собственное ПО для настройки и обслуживания SIWATOOL V7, но при этом он может быть легко интегрирован в Tia Portal.
Коммуникационные модули CM
Линейка коммуникационных устройств включает в себя ряд модулей, обеспечивающих обмен данными по сетям:
Модули CM1242-5 (slave) и CM 1243-5 (master) позволяют использовать контроллеры в сетях PROFIBUS DP для построения систем распределенного ввода-вывода. Для S7-1200 возможно подключение до трех таких модулей. Каждый модуль, в свою очередь, способен обслуживать до 32 ведомых DP-устройств (в качестве ведомых DP могут выступать частотные преобразователи, распределительные станции ET-200, контроллеры S7, другие различные устройства).
Модули CM 1241 и платы CB 1241 обеспечивают обмен данными через PtP (Point-to-Point) соединение на основе интерфейсов RS-232 или RS-485 и с поддержкой протоколов Modbus RTU и ASCII, а также USS (Протокол обмена данными между контроллером и приводами серий MICROMASTER и SINAMICS).
Модули CM 1243-2 используются для подключения контроллеров S7-1200 к сетям AS-Interface (Actuator Sensor Interface) в качестве ведущего сетевого устройства. Позволяют подключить к контроллеру до 62 ведомых устройств в сети ASI.
Процессоры CP 1242 и 1243 позволяют интегрировать S7-1200 в системы телеуправления и поддерживают обмен данными через мобильные беспроводные сети GSM и LTE.
Подключение модулей контроллера
Добавление S7 1200 в проект Tia Portal
Если по каким-то причинам вы не можете точно идентифицировать свою модель, то можно выбрать в списке Unspecified CPU 1200 (Неопределенный CPU). Tia Portal сам должен определить вашу модель, главное чтобы контроллер был подключен к компьютеру.
В рабочей области открывшегося окна появится изображение выбранного нами CPU. Что мне например нравится, визуально сделано все реалистично.
Далее, если это необходимо, добавляем модули расширения. Делается это простым перетаскиванием модуля из каталога Hardware catalog на рабочую область.
Таким образом, мы добавили все необходимые модули контроллера в проект. Наша аппаратная конфигурация готова, можно переходить к программной части, но это уже отдельная история.