El control lógico programable de Siemens PLC es el relé 6ES7216-2AD00-0XB0

Siemens 6ES7216-2AD00-0XB0∙ SIMATIC S7-200 CPU 216 ′′ Fuente de alimentación de corriente continua, programa 4K / 2.5K Datos, 24 DI DC + 16 DO DC, 2 puertos PPI / Freeport, PLC compacto

Resumen general

ElSe trata de una serie de productos que se utilizan para la fabricación de productos para el transporte de mercancías.es la unidad compacta de CPU 216 para el SIMATIC S7-200 la CPU estándar más grande de la familia original S7-200, que combina todo lo que un PLC completo necesita en un solo módulo montado en rieles DIN:el procesador, la fuente de alimentación de 24 V DC, 24 entradas digitales, 16 salidas de transistores y dos puertos de comunicación serie.

Lo que hizo que la CPU S7-200 216 se destacara en su época fue esta densidad de E/S ¢ 40 puntos de E/S incorporados,todo en una sola unidad que eliminó la necesidad de módulos de expansión en una fracción sustancial de las aplicaciones de control de máquinas, reduciendo tanto el coste del hardware como el espacio de los paneles.

La plataforma S7-200 ocupó el segmento de PLC compacto en la cartera de automatización de Siemens desde mediados de la década de 1990 hasta la década de 2000, llenando el vacío entre el LOGO más simple!módulos lógicos y el sistema modular S7-300 más capaz.

La CPU 216 fue el buque insignia de la gama original S7-200,y la variante -2AD00-0XB0 especifica la versión de entrada / salida de corriente continua de la fuente de alimentación continua y las salidas de corriente continua del transistor en lugar de la variante de salida del relé.

Esta distinción es muy importante para los diseñadores de máquinas: las salidas de los transistores cambian en microsegundos (lo que permite salidas de pulsos de alta frecuencia para motores paso a paso y aplicaciones de posicionamiento),tienen una vida útil de conmutación esencialmente ilimitada, y puede generar o absorber cargas de 24 V de CC directamente sin la limitación de vida útil de contacto y las restricciones de velocidad de conmutación de las salidas de relé.

Las palabras 4K de la memoria de programación eran sustanciales para su tiempo y siguen siendo adecuadas para muchas tareas sencillas de control de máquinas.

Un programa de escalera S7-200 típico para una máquina con 20 condiciones de entrada, 10 secuencias de temporizador / contador y 12 acciones de salida ocupa 500 ¢ 1500 palabras ¢ muy dentro del límite de 4K.

Los programas más complejos con manipulación de datos extensa, bucles PID y rutinas de comunicación pueden acercarse al límite de 4K en aplicaciones exigentes,que fue parte de la motivación de Siemens para lanzar las variantes de CPU 222/224/226 más grandes en la próxima generación.

Especificaciones clave

Dos puertos RS485 con capacidades de PPI y Freeport

Los dos puertos de comunicación RS485 de la CPU 216 proporcionan la conectividad del sistema a herramientas de programación, paneles HMI, sistemas de supervisión y otros dispositivos serie:

Interfaz punto a punto (PPI):El protocolo de serie nativo S7-200 de Siemens es una red multi-gota compatible con token-ring donde la CPU 216 participa como un esclavo, un maestro o ambos.

PPI se utiliza para la programación (STEP 7-Micro / WIN se conecta a través de PPI), para conectar la pantalla de texto TD 200 o los paneles del operador OP, y para el intercambio de datos de PLC a PLC en redes de múltiples CPU.La red máxima de PPI admite hasta 32 nodos en un solo segmento.

Modo de puerto libre:Cuando está configurado para Freeport, el puerto funciona como una interfaz serie RS485 estándar bajo el control completo del programa de escalera del usuario.

El programa envía y recibe bytes a través del puerto serial utilizando instrucciones XMT (transmit) y RCV (recebe),Implementar cualquier protocolo que el dispositivo conectado requiera , Modbus RTU a un medidor de energía, comunicación RS485 a una impresora o una báscula, o cualquier otro protocolo serie que utilice el dispositivo conectado.

El modo Freeport es el mecanismo del S7-200 para integrar dispositivos serie de terceros sin requerir módulos de comunicación adicionales.

Having two ports means the CPU 216 can simultaneously maintain a PPI connection for programming and HMI (on port 0) while running a Freeport connection to a field device (on port 1) — or run two independent Freeport connections to two different devices.

Cubierta de configuración de I/O de 24 DI y 16 DO

Las 24 entradas digitales integradas y las 16 salidas digitales 40 puntos de E/S en total cubren una gama de configuraciones de máquinas que abarca una gran fracción de las aplicaciones prácticas de máquinas compactas:

Las 24 entradas incluyen: todos los interruptores de límite al final del viaje, sensores de proximidad en transportadores y mecanismos, contactos de monitoreo de relé de seguridad, botones del operador, interruptores de selección de modo,puertas y guardas, sensores de presencia del producto y monitoreo de la entrada de fallas desde equipos externos.

Los 16 comandos de salida: contactores del motor, válvulas solenoides (pneumáticas e hidráulicas), lámparas indicadoras, dispositivos de alarma, bobinas de relé (para la conversión de voltaje a cargas más altas),dirección del motor paso a paso y habilitar, y señales de arranque/parada del husillo.

Para las máquinas que necesitan más E/S, el sistema de módulo de expansión S7-200 (serie EM) se conecta al lado derecho de la CPU 216 en el bus de expansión, añadiendo 8, 16,o 32 puntos de E/S digitales o analógicos adicionales por módulo.

La entrada/salida máxima expandible de la CPU 216 depende de los límites totales del sistema: capacidad de alimentación, número de módulos de expansión,y la configuración de E/S de la CPU, pero supera significativamente los 40 puntos integrados.

Las salidas de transistores con una potencia nominal de 0,5 A por canal proporcionan una capacidad de accionamiento directo para los contactores de bobina de corriente continua estándar de 24 V (normalmente 0,05 A 0,2 A), bobinas de válvulas solenoides (0,1 A 0,3 A a 24 V),y luces indicadoras (0.02A·0.1A LED).

Para cargas superiores a 0,5 A o que requieran voltaje CA, los relés interposantes sirven como convertidores de corriente y voltaje entre las salidas de transistores de la CPU 216 y los dispositivos de campo.

Programación con STEP 7-Micro/WIN

El S7-200 está programado utilizando STEP 7-Micro/WIN un entorno de ingeniería basado en Windows que proporciona una interfaz de programación lógica de escala completa, monitoreo en línea,y acceso de diagnóstico para todas las variantes S7-200.

Micro/WIN se comunica con la CPU 216 a través del puerto RS485 a través de un cable PC/PPI o un adaptador USB-PPI, que convierte entre el puerto USB del PC y el protocolo RS485 PPI.

Dentro de Micro/WIN, el programador construye la lógica de la escalera, introduce los parámetros del temporizador y del contador, define las direcciones simbólicas para los puntos de E/S y descarga el programa completado a la CPU.

El modo de monitoreo en línea permite al programador ver el estado en vivo de todas las entradas, salidas, relés internos, temporizadores,y contadores mientras el programa se ejecuta esencial para la puesta en marcha y solución de problemas.

El conjunto de instrucciones S7-200 cubre las funciones lógicas estándar de la escalera (lógica de bits, temporizadores, contadores, comparación,matemáticas) más las funciones específicas de la aplicación que lo hacen realmente útil para el control de la máquina: contadores de alta velocidad para la retroalimentación del codificador y el recuento de pulsos, rutinas de interrupción para eventos críticos en el tiempo, bucles PID para el control analógico del proceso e instrucciones de comunicación serie XMT / RCV.

Preguntas frecuentes

P1: La CPU 216 tiene 4K palabras de memoria de programa. ¿Se puede expandir?

Las palabras 4K de la memoria de programa en la CPU 216 están fijas no se puede ampliar con tarjetas de memoria externas.Las versiones posteriores de la CPU (CPU 221/222/224/226) ofrecieron una mayor memoria incorporada.

Si un programa supera las palabras de 4K, las únicas opciones son optimizar el programa para reducir su tamaño, o actualizar a una variante de CPU de mayor memoria.

El -2AD00-0XB0 es una generación anterior; el -2AD23-0XB0 (CPU 226) de la misma familia ofrece 24K bytes (12K palabras) de memoria de programa.

P2: ¿Pueden las salidas de los transistores conducir directamente las bobinas de relé de 24 V CC?

Sí, las bobinas de relé estándar de 24V DC consumen 50~200mA, muy dentro de los 0.5A por canal de las salidas de transistores de la CPU 216.

Las salidas pueden ser de fuente (tipo PNP) o de pendiente (tipo NPN) la configuración específica depende del cableado de la variante.

Para la protección de la carga, es una buena práctica conectar un diodo de rueda libre a través de cargas inductivas (bobinas de relé,las bobinas de válvulas de solenoide) para suprimir el pico de voltaje generado cuando la salida se apaga.

Muchos módulos de relé y colectores de válvulas solenoides incluyen este diodo internamente; para cargas de bobina desnuda, se deben agregar diodos externos.

P3: ¿Es el 6ES7216-2AD00-0XB0 compatible con STEP 7 (el entorno de programación S7-300/400) o solo Micro/WIN?

La CPU 216 del S7-200 está programada exclusivamente con STEP 7-Micro/WIN no es compatible con STEP 7 Classic, TIA Portal u otros entornos de programación de Siemens para el S7-300, S7-400,o S7-1200/1500.

El S7-200 utiliza un conjunto de instrucciones completamente diferente, organización de la memoria y protocolo de comunicación de las plataformas S7 más grandes.

El cambio de S7-200 a una plataforma actual (S7-1200 o S7-200 SMART) requiere reescribir el programa en el entorno de ingeniería de la nueva plataforma.

P4: ¿Qué capacidad de contador de alta velocidad tiene la CPU 216?

The S7-200 CPU 216 includes high-speed counter inputs that can count pulse signals faster than the normal PLC scan cycle — enabling applications such as encoder position feedback and production counting from inductive proximity sensors.

Las entradas específicas (X0 y entradas adyacentes) admiten tasas de conteo de hasta 2 kHz para el conteo incremental, 1 kHz para el conteo de cuadratura de fase A / B (para codificadores rotativos).

Estos contadores funcionan en hardware, independientemente del escaneo PLC, y el recuento acumulado es legible por el programa de escaleras a través de registros especiales (HC0, HC1, etc.).

P5: El sufijo -0XB0 fue seguido por versiones actualizadas. ¿Es el programa 6ES7216-2AD00-0XB0 compatible con las versiones posteriores de S7-200?

Programs written for the CPU 216 (6ES7216-2AD00-0XB0) are substantially compatible with later S7-200 CPUs (CPU 221/222/224/226) at the instruction level — the same ladder instructions work on all S7-200 variants.

Sin embargo, las diferencias en la organización de la memoria (varios rangos de direcciones para la I/O de expansión), diferentes números de puntos de I/O incorporados,y diferentes asignaciones de bits especiales de memoria significan que los programas pueden necesitar ajustes de direcciones cuando se migran a una variante de CPU diferente.

STEP 7-Micro/WIN proporciona herramientas para verificar y adaptar programas durante la migración.