Bộ điều khiển SIMATIC S7-1200 G2 là thế hệ kế nhiệm của dòng S7-1200, phù hợp với các giải pháp tự động hóa nhỏ gọn, tích hợp sẵn các ngõ vào/ra (I/O), chức năng truyền thông và các chức năng công nghệ, phục vụ những nhiệm vụ tự động hóa có yêu cầu hiệu suất từ thấp đến trung bình.
Sản phẩm có các phiên bản tiêu chuẩn và phiên bản an toàn chức năng (Fail-safe).
Dòng SIMATIC S7-1200 G2 có khả năng mở rộng linh hoạt, tích hợp các ngõ vào/ra và tùy chọn truyền thông. Hệ thống có thể mở rộng bằng các module ngõ vào/ra số, ngõ vào/ra tương tự, module truyền thông và các module chức năng đặc biệt để đáp ứng từng yêu cầu tự động hóa cụ thể.
2.1. Lập trình và thiết kế hệ thống hiệu quả
Việc tích hợp đồng bộ bộ điều khiển SIMATIC vào môi trường kỹ thuật TIA Portal cho phép quản lý dữ liệu tập trung, sử dụng thư viện thông minh và áp dụng phương thức vận hành thống nhất. Nhờ đó, việc sử dụng các hàm chức năng dùng chung trở nên đơn giản và thuận tiện hơn.
2.2. Đa dạng chức năng chẩn đoán
- Hệ thống cung cấp khả năng phân tích lỗi và xác định nhanh vị trí sự cố thông qua giao diện hiển thị chẩn đoán thống nhất. Thông tin lỗi dạng văn bản được hiển thị trên TIA Portal, HMI và máy chủ web.
- Chức năng này giúp rút ngắn thời gian chạy thử, giảm thời gian dừng máy và không yêu cầu lập trình bổ sung để triển khai các chức năng chẩn đoán tích hợp sẵn.
2.3. Thiết kế cải tiến
Bộ điều khiển cơ bản SIMATIC S7-1200 G2 có khả năng mở rộng linh hoạt để đáp ứng các yêu cầu tự động hóa khác nhau.
- Thiết kế bo mạch mở rộng dạng module cho phép bổ sung chức năng mà không làm thay đổi kích thước lắp đặt của bộ điều khiển.
- Tùy từng loại CPU, có thể lắp thêm tối đa 2 bo mạch tùy chọn.
- Các đầu nối dạng Push-in có thể tháo rời, giúp thay thế thiết bị thuận tiện mà không cần đấu nối lại dây dẫn.
2.4. Tích hợp an toàn chức năng
Các ứng dụng tự động hóa an toàn (Fail-safe) có thể được lập trình tương tự như các ứng dụng tự động hóa thông thường. Các thiết bị PROFIsafe được kết nối thông qua mạng PROFINET.
2.5. Tích hợp chức năng công nghệ
Bộ điều khiển tích hợp các chức năng điều khiển chuyển động (Motion Control), bao gồm:
- Chức năng cam điện tử và nội suy.
- Đếm tốc độ cao và đo lường.
- Điều khiển vòng kín PID.
Các chức năng này có thể được triển khai mà không cần bổ sung bo mạch mở rộng riêng, tùy thuộc vào khả năng của từng phiên bản CPU.
2.6. Tích hợp bảo mật
Các chức năng truyền thông bảo mật và kiểm soát quyền truy cập giúp ngăn chặn hành vi can thiệp trái phép, góp phần bảo vệ hệ thống và quy trình sản xuất.
Với các chức năng công nghệ tích hợp như bộ đếm tốc độ cao, điều chế độ rộng xung (PWM) và đầu ra chuỗi xung, SIMATIC S7-1200 G2 phù hợp với nhiều ứng dụng:
- Điều khiển nhiệt độ.
- Điều khiển bơm và quạt.
- Hệ thống băng tải.
- Máy đóng gói.
- Các hệ thống tự động hóa máy móc có yêu cầu điều khiển và xử lý tín hiệu ở mức thấp đến trung bình.
4.1. Các module trong hệ thống
Dòng SIMATIC S7-1200 G2 bao gồm:
- Bộ điều khiển nhỏ gọn (Compact Controller): có nhiều cấp hiệu suất và phiên bản khác nhau, sử dụng nguồn điện AC hoặc DC với dải điện áp phù hợp từng model.
- Bo mạch tín hiệu (Signal Board): gồm các loại tín hiệu số và tương tự, cho phép mở rộng trực tiếp trên CPU mà không chiếm thêm không gian lắp đặt.
- Module tín hiệu (Signal Module): gồm các module ngõ vào/ra số và tương tự.
- Bộ nguồn SIMATIC PM 1207: nguồn một pha 24 V DC/5 A, đầu vào AC/DC dải rộng 120–240 V, có giao diện chẩn đoán UDI. Có các phiên bản được phê duyệt và không được phê duyệt sử dụng trong môi trường có nguy cơ cháy nổ (Ex), tùy model.
4.2. Đặc điểm cơ khí
- Dễ dàng lắp đặt trên thanh DIN tiêu chuẩn hoặc trong tủ điều khiển.
- Vỏ nhựa nhỏ gọn, có độ bền cơ học phù hợp.
- Các đầu nối và bộ phận thao tác được bố trí thuận tiện, có nắp che bảo vệ phía trước.
- Module mở rộng tín hiệu sử dụng đầu nối tháo rời công nghệ Push-in.
SIMATIC S7-1200 G2 đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế theo tài liệu của nhà sản xuất.
5.1. Giao diện truyền thông
Bộ điều khiển được tích hợp giao diện PROFINET IO Controller gồm 2 cổng.
Giao diện PROFINET hỗ trợ kết nối với:
- Máy tính lập trình.
- Thiết bị HMI.
- Các bộ điều khiển SIMATIC khác.
- Các thiết bị tự động hóa PROFINET IO.
Các giao thức truyền thông được hỗ trợ:
- TCP/IP.
- ISO-on-TCP.
- S7 Communication.
5.2. NFC
Có thể sử dụng ứng dụng iOS S7-1200 G2 NFC để truy cập dữ liệu CPU bằng iPhone.
So với thế hệ S7-1200 trước đây, dòng S7-1200 G2 có các cải tiến:
- Tiết kiệm không gian lắp đặt trên thanh DIN.
- Tăng hiệu suất xử lý PLC và hiệu suất truyền thông.
- Mở rộng dung lượng bộ nhớ.
- Cải thiện chức năng điều khiển chuyển động.
- Tăng cường bảo mật, bao gồm ghi nhật ký sự kiện (Eventlog) và hỗ trợ người dùng, vai trò.
- Hỗ trợ cảnh báo do người dùng định nghĩa (User Alarm).
- Tích hợp chức năng phân tích hiệu suất bộ điều khiển (SIMATIC Controller Profiling).
- Hỗ trợ tính toán ngân sách công suất trong TIA Portal.
Bảng dưới đây dịch các thông số được cung cấp trong tài liệu gốc.
Thông số Giá trị
Cấp bảo vệ IP20 theo IEC 529
Nhiệt độ vận hành, lắp ngang -20 đến +60°C
Nhiệt độ vận hành, lắp đứng -20 đến +50°C
Nhiệt độ vận chuyển và lưu kho -40 đến +70°C
Độ ẩm không khí khi vận hành Tài liệu ghi 95%; cần đối chiếu điều kiện cụ thể của nhà sản xuất
Thử nghiệm cách điện mạch 5/24 V DC 500 V AC
Mạch 115/230 V AC với đất 1.500 V AC
Mạch 115/230 V AC với mạch 115/230 V AC 1.500 V AC
Mạch 230 V AC với mạch 5/24 V DC 1.500 V AC
Mạch 115 V AC với mạch 5/24 V DC 1.500 V AC
Tương thích điện từ (EMC) Theo các yêu cầu và tiêu chuẩn được nêu trong tài liệu
Cấp thử nghiệm nhiễu phát xạ EN 55011, Class A, Group 1
Khả năng chịu rung:
- Tần số 10–57 Hz: biên độ không đổi 0,3 mm.
- Tần số 58–150 Hz: gia tốc không đổi 1 g khi lắp trên thanh DIN hoặc 2 g khi lắp trong tủ điều khiển.
- Thử nghiệm quét tần số trên ba trục vuông góc, theo chu kỳ được nêu trong tài liệu gốc.
Khả năng chịu va đập:
- Gia tốc đỉnh: 15 g.
- Thời gian tác động: 11 ms.
- 6 lần va đập trên mỗi chiều của ba trục vuông góc.
