Simatic

Visão geral dos componentes: SIMATIC S7

Simatic é o nome de um produto da Siemens . É utilizado para produtos da tecnologia de automação , tecnologia de controle e nível de execução de manufatura utilizado.

História do produto

Siemens Simatic N

Nos primeiros dias do controle programável, havia o Simatic na versão G com semicondutores simples de germânio . Ele foi lançado no mercado em 2 de abril de 1958 como o controlador programado por conexão Simatic (VPS).

Em 2 de abril de 1958, o nome Simatic foi registrado no Escritório de Patentes Alemão como uma marca comercial da Siemens-Schuckertwerke . Simatic combina " Si emens" e "Auto matic " como uma palavra-chave para cada um.

Os modelos N (1964) com semicondutores de silício simples, H, P e C (1973) como um circuito integrado seguiram nos próximos 15 anos. A transição do VPS incômodo para o controlador lógico programável (PLC) muito mais eficiente foi alcançada com modesto sucesso em 1973 com o Simatic S3. Em 1979 o Simatic S5 entrou no mercado com grande sucesso. Foi desenvolvido continuamente até 1995 e parcialmente ainda está disponível na Siemens até 2020. Pela primeira vez, todos os três tipos de representação foram oferecidos de forma consistente para o programa do usuário: lista de instruções , plano de funções e plano de contato . Em 1994, foi lançado o Simatic S7, atualmente atualizado e em constante desenvolvimento. A linguagem de sequência GRAPH foi adicionada como outro tipo de exibição , um formato baseado na linguagem de especificação GRAFCET .

Sistema SIMATIC

Nesse ínterim, não apenas os controles, mas também outros produtos de automação industrial são vendidos sob o nome SIMATIC. Isso inclui:

• Controladores lógicos programáveis ​​(PLC)
  • o pequeno controlador LOGO!
  • Controle SIMATIC S7 (S7-200, S7-300, M7-300, S7-400, M7-400, S7-1200, S7-1500)
  • Controle em PCs com trilho DIN (controlador incorporado)
  • Placas plug-in PLC para PC industrial (WinAC Slot PLC)
  • Software PLC para PC industrial (WinAC MP, WinAC RTX, WinAC ODK)
• E / S distribuída (ET 200)
• Sensores (sensores SIMATIC)
• Sistemas de controle (TDC, T400)
• Software para programação do PLC ( STEP 7 TIA Portal)
• Dispositivos de programação (SIMATIC Field PG)
• Sistemas de controle e monitoramento do operador (SIMATIC HMI)
  • Dispositivos com teclado e tela (painéis SIMATIC)
  • Software para PC industrial ( WinCC )
  • Software para configurar a visualização ( WinCC TIA Portal , anteriormente WinCC flexível , ProTool )
• Comunicação industrial (SIMATIC NET)
• Sistema de controle de processo ( SIMATIC PCS 7 )
• Sistema de controle de produção ( MES ) (SIMATIC IT)
• Gateways IoT ( SIMATIC IOT2040 )

Os controles são discutidos em mais detalhes abaixo.

Controles

As funções de controle são salvas como um programa na memória de um módulo da CPU . O Simatic é programado usando o software de programação STEP 7 (antigo STEP 5 ) ou software de outros fabricantes. O sistema de automação é modular e, além da CPU, pode ser equipado com vários módulos periféricos digitais e analógicos, bem como módulos inteligentes de pré-processamento. Os módulos podem ser configurados centralmente (perto da CPU) ou descentralizadamente no local do sistema. De pequenos dispositivos compactos a PLCs de alto desempenho, existem controladores Simatic para quase todas as áreas de aplicação em tecnologia de controle e regulação industrial . O que todos os controles Simatic-S7 têm em comum é sua robustez contra interferência eletromagnética (de acordo com os requisitos da diretiva EMC ) e estresse climático (por exemplo, de 0 a +60 ° C de temperatura ambiente durante a operação), bem como sua expansibilidade (ver dados abaixo). Os controladores Simatic-S7 e seu software de programação STEP 7 são os mais difundidos de seu tipo na Alemanha (35%).

Simatic S3

O Simatic S3 é baseado no sistema de comutação do Simatic C3.

• Simatic S3-111

Simatic S5

• Simatic S5-010 - dispositivo de automação modular
  • Simatic S5-010K - variante para injetoras de plástico
  • Simatic S5-010W - variante para máquinas-ferramentas ou controles de adaptação

• Simatic S5-90U - unidade de controle compacta pequena

Unidade de base Siemens S5-95U

• Simatic S5-95 - unidade de controle pequena compacta
  • Simatic S5-95F - variante à prova de falhas
  • Simatic S5-95U - Variante universalmente aplicável

Siemens S5-100U CPU 100

• Simatic S5-100U - pequena unidade de controle de construção modular

• Simatic S5-101 - unidade de controle compacta pequena
  • Simatic S5-101R - programação apenas em LAD
  • Simatic S5-101U - programação em STL, LAD e FBD; Pode ser expandido usando um dispositivo de expansão

• Simatic S5-105R - dispositivo de automação modular em design de rack (programação apenas em LAD)

• Simatic S5-110 - dispositivo de automação modular
  • Simatic S5-110A - design modular
  • Simatic S5-110F - design à prova de falhas
  • Simatic S5-110S - versão rack com barramento periférico externo (design modular)

• Simatic S5-115 - unidade de controle de tamanho médio, modularmente construída, sem ventilador, com certas montagens uma fileira de ventiladores tinha que ser configurada e tinha diferentes capacidades de armazenamento dependendo da versão; Memória expansível com módulos plug-in
  • Simatic S5-115F - variante à prova de falhas
  • Simatic S5-115H - variante de alta disponibilidade
  • Simatic S5-115U - Variante universalmente aplicável

• Simatic S5-130 - dispositivo de automação modular na classe de desempenho médio
  • Simatic S5-130A - design robusto (design de cartão em cápsulas)
  • Simatic S5-130K - design compacto (design de cartão)
  • Simatic S5-130W - versão rack (design de cartão) para a automação de processos industriais

• Simatic S5-135U - Este dispositivo de automação modular pertencia à faixa de desempenho médio da série de dispositivos Simatic S5. É o primeiro sistema multiprocessador Simatic com até quatro processadores centrais operados em paralelo. Cada processador central tem seu próprio programa, sinalizadores, tempos e contadores. Todos os processadores centrais funcionam com o mesmo barramento periférico; eles podem trocar dados entre si por meio de sinalizadores de acoplamento ou por meio de blocos de dados.

• Simatic S5-150 - unidade de controle modular com ventilador para soluções de automação complexas e de coordenação central Este sistema de controle lógico programável com processamento analógico de valores foi lançado no mercado em 1980.
  • Simatic S5-150A - design robusto (design de cartão em cápsulas)
  • Simatic S5-150K - design compacto (design de cartão)
  • Simatic S5-150S - versão rack (design de cartão)
  • Simatic S5-150U - versão rack (design de cartão)

• Simatic S5-155 - unidade de controle modular grande com ventilador para operação de processador único e multiprocessador
  • Simatic S5-155H - versão de alta disponibilidade
  • Simatic S5-155U

Simatic S7

O Simatic S7 pertence à área de Totally Integrated Automation .

• Simatic S7-200 (descontinuado)

Com um tamanho de 80 mm × 62 mm (A × D), foi o menor PLC da Siemens. Ele tinha uma memória de programa de até 24 kbytes e um tempo de operação de bit de no máximo 0,22 µs. A comunicação com outros dispositivos foi possível através de uma interface RS 485 integrada. A Siemens descontinuou esta linha de produtos em 2017.

Siemens Simatic S7-1200

• Simatic S7-1200

Em abril de 2009, a Siemens iniciou uma mudança de geração nos controles Simatic S7. Primeiro, o S7-200 foi substituído pelo S7-1200. O S7-1200 destina-se a soluções na pequena área de controle. O controle está equipado com uma interface Profinet . Alternativamente, a comunicação também pode ocorrer via Profibus , AS-i ou rádio móvel. É programado com o Portal TIA. O tamanho é 100 mm × 75 mm (H × D). Ele tem até 125 kB de memória de trabalho, 2 MByte integrados, até 24 MByte de memória de programa expansível e um tempo de operação de bit de pelo menos 0,1 µs.

Siemens Simatic S7-300

• Simatic S7-300

O PLC da Siemens mais vendido tem um tamanho de 125 mm × 130 mm (H × D). Isso tem até 2 Mbytes de memória de trabalho, 8 Mbytes de memória de programa e um tempo de operação de bit de pelo menos 0,01 µs. A comunicação com outros dispositivos é possível através de interfaces integradas RS 485 , Profibus , Profinet e Ethernet . Uma atualização de firmware em agosto de 2009 permitiu um tempo de operação de bit mais rápido de 0,004 µs.

• Simatic S7-400

O maior PLC da Siemens com um tamanho de 290 mm × 219 mm (H × D). Isso tem até 48 Mbytes de memória de carga, 16 Mbytes de memória de trabalho e um tempo de operação de bit de pelo menos 0,018 µs. A comunicação com outros dispositivos é possível através de interfaces integradas RS 485 , Profibus, Profinet e Ethernet.

Siemens Simatic S7-1500

• Simatic S7-1500

Na conferência de imprensa da feira SPS / IPC / DRIVES em Nuremberg em 2012, a Siemens apresentou o novo controlador Simatic S7-1500. Isso deve substituir gradualmente o S7-300 e S7-400, a eliminação progressiva não está planejada antes de 2020. As funções de controle de movimento agora estão integradas como padrão em cada CPU, a segurança (até SIL 3 de acordo com IEC 62061 e PL e de acordo com ISO 13849 ) está disponível nas variantes de CPU à prova de falhas. Os primeiros CPUs são o S7-1511, S7-1513 e S7-1516 com recursos de desempenho graduado. As CPUs podem ser expandidas com até 32 módulos. O tempo de reação terminal a terminal é inferior a 500 µs. O tempo de comando do bit pode ser mais rápido do que 10 ns. Cada CPU possui interfaces Profinet. Todas as CPUs possuem um servidor web integrado. Os controladores são certificados de acordo com EN 61508 . STEP 7 versão 12 ou superior é necessária para programar o controlador. Pela primeira vez, um PLC também possui um display LC colorido. Isso permite diagnósticos extensivos do sistema até os terminais e inversores descentralizados. Para aumentar a segurança dos dados, um conceito abrangente e graduado para acesso ao programa e proteção de dados até a proteção de know-how foi implementado no S7-1500.

• Simadyn D, Simatic TDC

Sistemas de controle livremente configuráveis ​​e programáveis ​​com processadores de 32 ou 64 bits para processos como máquinas de impressão, laminadores, sistemas de produção de gás e petróleo e usinas de energia. É usado em processos com alta demanda de velocidade de controle z. B. usado no Transrapid . O ciclo de trabalho cíclico mínimo é de 0,1 ms.

• Simatic S7-mEC

O controlador embutido modular é uma combinação do controlador S7-300 e da tecnologia de PC embutido (Windows embutido). Ele pode ser expandido com placas PC / 104 e está disponível pré-instalado com o soft PLC WinAC RTX F à prova de falhas.

• Simatic WinAC

é um software PLC para automação baseada em PC. O Simatic WinAC complementa o Simatic S7 com controles baseados em PC com comportamento em tempo real. É usado quando várias tarefas, como processamento de dados, comunicação, visualização e tecnologia, devem ser integradas em um PC. A memória principal do PC pode ser usada como memória de programa e é limitada apenas por seus limites. Tempos de operação de bits de 0,004 µs são possíveis. A Siemens também possui uma versão à prova de falhas deste controlador de software certificada pela TÜV Süd .

Simatic compatível

Devido ao seu uso difundido e sua importância como um padrão quase industrial, bem como aos preços relativamente altos, especialmente para módulos de memória originais, empresas menores começaram a desenvolver e comercializar conjuntos compatíveis com Simatic já em meados da década de 1980. Ambos são conjuntos funcionalmente idênticos que competem com os conjuntos originais, bem como conjuntos complementares.

PC da indústria

Vários computadores industriais estão disponíveis na Siemens com a designação SIMATIC IPC. Dependendo do projeto, é feita uma distinção entre:

• Rack PC: Um slot em um rack de 19 " .

• Box PC: caixa de alumínio ou folha de metal em vários tamanhos, para encaixe em um trilho superior ou para montagem em livro ou parede com suportes.

• PC de painel: O PC industrial é alojado em um invólucro junto com a tela, teclado ou controle de toque.

Dispositivos operacionais

Um grande número de sistemas de controle e monitoramento do operador para uso industrial estão disponíveis na Siemens sob o nome SIMATIC HMI. A clássica interface homem-máquina com interruptores e luzes indicadoras está cada vez mais sendo substituída por textos e visores gráficos operados via touchscreen . Esses painéis de operação têm grau de proteção IP65 na parte frontal e geralmente são construídos para instalação em um painel de controle ou em uma caixa específica do fabricante.

Painéis

Os painéis são conectados ao controlador por meio de barramentos de campo , como MPI , Profibus ou Profinet . Além dos controles Simatic, os dispositivos maiores também podem ser conectados a controles de outros fabricantes. Alguns dispositivos contêm um controle próprios.

• Painel de botões

Contêm botões, LEDs e entradas e saídas digitais, com conexão via MPI ou Profibus. Existem versões com 8, 16 ou 32 chaves.

• Micropainéis

Eles só podem ser conectados a controladores S7-200. Os visores de texto (TD xxx) têm 2 ou 4 linhas de texto com 20 ou 24 caracteres cada e até 15 teclas (TD 400C). O OP 73micro possui 160 × 48 pixels e 12 botões; o TP 177micro 320 × 240 pixels e tela sensível ao toque.

• Painéis móveis

são dispositivos operacionais portáteis com conexão a cabo (Profinet) ou sem fio via IWLAN . Além da tela sensível ao toque, teclas de função, paradas de emergência e botões de habilitação estão integrados.

• Painéis

Dispositivos de 3 " 160 × 48 pixels, monocromático (OP 73) a 6" 320 × 240 pixels, 256 cores (OP 277)

• Painéis básicos

Dispositivos de tamanho 4 ", 6", 10 "e 15"; 240 × 80 pixels a 1024 × 768 pixels; 4 níveis de cinza até 256 cores. Dispositivos mais novos de 2ª geração em tamanhos de 3 ", 7", 9 ", 12" mostram 65536 cores e têm uma resolução de 480 × 272 a 1280 × 800 pixels.

• Multi painéis

são dispositivos sem disco rígido com sistema operacional Windows CE, monitores 4: 3 consistentes com 65 536 cores, um software PLC é opcionalmente possível (WinAC MP). Tamanho de 6 "320 × 240 pixels (MP 177) a 19" 1280 × 1024 pixels (MP 377).

• Painéis de conforto

são monitores widescreen com 16 milhões de cores em tamanhos de 4,3 "480 × 272 pixels (conforto KP400) a 21,5" 1920 × 1080 pixels (conforto TP2200).

• Clientes finos

Um segundo painel de operação para operação com um host (por exemplo, SIMATIC Panel PC ou servidor). Tamanho de 10 "640 × 480 pixels a 22" (monitor widescreen) 1920 × 1080 pixels.

• PC de painel

A tela, o teclado ou os controles de toque e o PC industrial estão alojados em um único gabinete. Slots para expansões via PC / 104 (PC 477B embutido), PCI (PC 577B) ou PCIe (PC 677B) estão disponíveis. Tamanhos de 12 "800 × 600 pixels a 19" 1280 × 1024 pixels.

literatura

• Hans Berger: Automating with SIMATIC , 5ª edição revisada e ampliada, 2012, ISBN 978-3-89578-386-9
• Hans Berger: Automation with Simatic S5-115U , 6ª edição, 1998, ISBN 3-89578-100-2
• Hans Berger: Automation with Simatic S5-135U , 3ª edição, 1989, ISBN 3-8009-1537-5
• Hans Berger: Automation with SIMATIC S7-1200 , 2ª edição revisada e ampliada, 2013, ISBN 978-3-89578-384-5
• Hans Berger: Automation with SIMATIC S7-300 no TIA Portal , 2012, ISBN 978-3-89578-357-9
• Hans Berger: Automation with SIMATIC S7-400 no TIA Portal , 2012, ISBN 978-3-89578-372-2
• Hans Berger: Automation with SIMATIC S7-1500 , julho de 2013, ISBN 978-3-89578-403-3
• Arnold Zankl: Milestones in Automation , 2006, ISBN 3-89578-258-0
• Jürgen-Klaus Müller, Bernd-Markus Pfeiffer, Roland Wieser: Regras com SIMATIC , 4ª revisão. e exp. Edição, 2011, ISBN 978-3-89578-340-1
• Rolf Hahn: Electronic Building Block Systems Simatic , 2ª revista. Edição, 1974, ISBN 3-8009-1188-4
• Ludwig Wenzl: Simatic S7 - Treinamento prático no PASSO 7 , 3ª revisão. e exp. Edição, ISBN 978-3-14-231226-2
• Jürgen Kaftan: curso básico de PLC com SIMATIC S7 , 5ª edição, 2008, ISBN 978-3-8343-3114-4
• Jürgen Kaftan: curso avançado de PLC com SIMATIC S7 , 2ª edição, 2006, ISBN 978-3-8343-3080-2
• Jürgen Kaftan: exemplos de PLC com SIMATIC S7 , 2006, ISBN 978-3-8343-3024-6

Veja também

• Stuxnet : programa malicioso que ataca especificamente os controles do Simatic.

Evidência individual

1. ↑ Migração de máquinas e sistemas com SIMATIC S5 ( lembrança do originais datados 8 de dezembro de 2015 na Internet Archive ) Info: O arquivo de ligação foi inserido automaticamente e ainda não foi marcada. Verifique o link original e o arquivo de acordo com as instruções e, em seguida, remova este aviso. , P. 4, Siemens AG (2014) (PDF; 3,3 MB) @ 1@ 2Modelo: Webachiv / IABot / www.siemens.de
2. ↑ O benchmark PLC: The result , Computer & Automation, 7 de setembro de 2011
3. ↑ SIOS. Recuperado em 26 de julho de 2017 . 
4. ↑ CPU 319-3 PN / DP - dados técnicos , automação.siemens.com
5. ↑ Lançamento de entrega para o novo controlador SIMATIC S7-1500 , Suporte ao Produto Siemens
6. ↑ Mudança de geração na classe média e alta em Markt & Technik , pp. 22-23, 7 de dezembro de 2012
7. ↑ Controlador de software à prova de falhas (WinAC RTX F), comunicado à imprensa da Siemens de 17 de abril de 2009

Links da web

• Portal Siemens Simatic