Модулі розширення

Модулі розширення Siemens: компоненти для масштабування систем

Модулі розширення Siemens (Сіменс) є невід'ємною частиною сучасних розподілених систем управління технологічними процесами, побудованих на базі ПЛК. Основне завдання цих високотехнологічних мікропроцесорних пристроїв — апаратне масштабування контролерів, розширення їх функціональних можливостей та точна адаптація базового процесорного модуля (CPU) під специфічні та змінні вимоги конкретного інженерного проекту. Використання додаткових блоків введення-виведення сигналів, комунікаційних процесорів та спеціалізованих технологічних плат дозволяє інтегрувати в єдину промислову мережу величезну кількість датчиків, виконавчих механізмів, приводної техніки та стороннього польового обладнання, суттєво оптимізуючи капітальні витрати (CapEx) на модернізацію виробництва.

Архітектура розширення Siemens: Від інтелектуальних реле до флагманських ПЛК

Сучасна концепція комплексної автоматизації Siemens базується на принципі модульності. Базовий блок контролера має фіксовану кількість каналів, але за допомогою спеціалізованих модулів розширення його потенціал може бути збільшений у десятки разів. Залежно від серії використовуваного контролера система розширення ділиться на три фундаментальні групи:

• Модулі розширення Siemens LOGO!: призначені для міні-контролерів серії LOGO! 8. Це ідеальне бюджетне та надійне рішення для автоматизації будівель (управління освітленням, вентиляційними вузлами, кліматичними системами, насосними групами, автоматичним поливом) та побудови локальних щитів автоматики невеликих верстатів. Лінійка включає цифрові (дискретні) блоки DM8, DM16, аналогові модулі AM2 та модулі для прямого підключення датчиків температури PT100/PT1000.
• Модулі розширення Simatic S7-1200: компактна секційна серія контролерів для малих та середніх завдань автоматизації. Для розширення можливостей CPU використовуються сигнальні модулі (Signal Modules - SM), що встановлюються праворуч від процесора, сигнальні плати (Signal Boards - SB), що монтуються безпосередньо у фронтальний слот на корпусі контролера без збільшення його габаритів на DIN-рейці, і комунікаційні плати (Communication).
• Модулі розширення Simatic S7-1500: високопродуктивні компоненти для складних, відповідальних та швидкопротікаючих технологічних процесів у важкій промисловості, енергетиці та металургії. Дані модулі мають високу щільність каналів (до 32 цифрових або 8 аналогових каналів на один блок), підтримують функцію «гарячої» заміни (Hot Swapping) без відключення живлення ПЛК та оснащені вбудованими апаратними засобами глибокої системної діагностики.

Функціональна класифікація модулів розширення

Для зручності проектування та підбору обладнання, модулі розширення Siemens розділені на три основні функціональні категорії:

• модулі розширення вводу/виводу (Digital/Analog I/O): базові елементи для збору даних та видачі команд. Дискретні модулі (DI/DO) фіксують бінарні сигнали від кнопок, кінцевих вимикачів та датчиків наближення, а також керують проміжними реле та контакторами (доступні версії AC 230V та DC 24V). Analog-модулі (AI/AO) обробляють безперервні сигнали струму (0/4-20 мА) і напруги (0-10 В) від датчиків тиску, рівня, витрати, забезпечуючи точне ПІД-регулювання;
• модулі комунікації (Communication Modules / Processors): розширюють мережевий потенціал систем автоматизації. Вони додають фізичні порти та підтримку промислових протоколів зв'язку PROFINET, Industrial Ethernet, PROFIBUS DP, Modbus RTU/TCP, AS-Interface. Дозволяють зв'язувати контролери між собою, передавати дані на верхній рівень (SCADA-системи) та організовувати віддалений захищений доступ через GSM/GPRS/LTE-модеми;
• функціональні модулі: інтелектуальні блоки з власною обчислювальною потужністю, які розвантажують центральний процесор ПЛК. До них відносяться високошвидкісні лічильники імпульсів (HSC) для обробки сигналів від інкрементальних енкодерів, модулі позиціонування для керування сервоприводами та кроковими двигунами.