مقدمة إلى وحدات الإدخال/الإخراج الموزعة Siemens ET 200
وحدات I/O الموزعة Siemens ET 200 هي مكونات أساسية في الأتمتة الصناعية الحديثة ، وتستخدم على نطاق واسع في قطاعات مثل التصنيع والسيارات ومعالجة الأغذية والإلكترونيات. إنها بمثابة "جسر" بين الأجهزة الميدانية (مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة ، ومقاييس الضغط ، ومشغلات المحركات) و PLCs (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) ، مما يلغي الحاجة إلى الأسلاك الطويلة بين كل جهاز و PLC. هذا لا يقلل فقط من وقت التثبيت بنسبة 30 ٪ - 50 ٪ (مقارنة بالأنظمة السلكية التقليدية) ولكن أيضًا يقلل من خطر أخطاء الأسلاك-واحد من الأسباب الأكثر شيوعًا للتوقف عن العمل الصناعي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تصميمها المعياري يجعل من السهل استبدال الأجزاء المعيبة وضبط تكوينات النظام عندما تحتاج خطوط الإنتاج إلى تحديث.
من بين عائلة ET 200 Product و ET 200S و ET 200SP و ET 200Pro تبرز على النماذج الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. تم تصميم كل منهما لمعالجة نقاط الألم المحددة: ET 200S يركز على الاكتئاب والتكلفة - توفير الإعدادات الصغيرة ، ET 200SP يؤكد قابلية التوسع لعمليات النطاق المتوسطة - ، ويحدد ET 200Pro أولوية للبيئات القاسية. يعتمد اختيار واحد صحيح على احتياجات التطبيق الفريدة - بما في ذلك مساحة الخزانة المتاحة ، على - الشروط البيئية في الموقع ، وعدد أجهزة الحقل للاتصال ، وخطط توسيع مصطلح طويلة-.
الميزات الرئيسية لكل وحدة إدخال/إخراج موزعة Siemens ET 200
Siemens et 200s: Compact and Cost - فعال لـ Small - الاستخدام
Siemens et 200s هي مساحة - حفظ وحدة الإدخال/الإخراج الموزعة ، مصممة خصيصًا للتطبيقات الصناعية الصغيرة- حيث تكون مساحة خزانة التحكم محدودة (مثل ورش عمل الإلكترونيات الصغيرة أو خطوط التغليف المحلية). مع عرض الوحدة النمطية البالغ 12 مم - 22 مم (اعتمادًا على النوع) ، يمكن أن يتلاءم مع فجوات الخزانة الضيقة التي لا يمكن أن تصل إلى وحدات أكبر - مثالية للإعدادات حيث كل سنتيمتر من المساحة. واحدة من أكثر الميزات قيمة لـ Siemens et 200s هي وحدات I/O الساخنة- قابلة للتبديل: يمكنك استبدال الوحدات المعيبة (مثل وحدات الإدخال الرقمية أو وحدات الإخراج التناظرية) دون إيقاف نظام الإنتاج بأكمله. على سبيل المثال ، في خط الخلط في عجينة الخبز الصغيرة - ، في حالة فشل وحدة I/O في مستشعر درجة الحرارة ، يمكنك تبديلها في 5-10 دقائق بينما يستمر الخلاط في تجهيز ساعات التوقف المكلفة.
Siemens et 200s متوافق تمامًا مع Siemens S7 - 300 و S7 - 400 PLCs ، والتي لا تزال تستخدم على نطاق واسع في المرافق الصناعية القديمة. هذا يعني أنك لست بحاجة إلى استبدال PLC الحالي للترقية إلى ET 200s ، وتوفير تكاليف الأجهزة. وهو يدعم بروتوكول Profibus Communication ، وهو معيار موثوق في الإعدادات الصناعية يضمن نقل البيانات المستقر بين الوحدة النمطية و PLC (حتى في البيئات ذات التداخل الكهربائي الخفيف). بالنسبة للمبتدئين ، يوفر دليل تثبيت Siemens ET 200s للمبتدئين خطوة - بواسطة- تعليمات الخطوة - بما في ذلك كيفية تركيب الوحدة على سكة DIN 35 مم ، وربط كابلات profibus ، واختبار إشارات I/O حتى لا تحتاج إلى مهارات محمية متطورة في مهارات الهندسة المتطورة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نقطة السعر المنخفضة (مقارنة بـ ET 200SP و ET 200PRO) تجعلها خيارًا أفضل للشركات الصغيرة أو المشاريع بميزانية محدودة (على سبيل المثال ، مصانع بدء تشغيل رأس مال محدود للأتمتة).
Siemens et 200Sp: مرنة وقابلة للتطوير لتطبيقات المقياس المتوسطة -
تم تصميم Siemens ET 200SP للمرونة وقابلية التوسع ، مما يجعلها مثالية لعمليات المقياس المتوسطة - التي قد تتوسع في المستقبل (مثل متوسطة - محطات تعبئة المشروبات أو مرافق تصنيع الأثاث). على عكس Compact ET 200s ، الذي يحتوي على عدد ثابت من نقاط الإدخال/الإخراج لكل وحدة قاعدة ، يستخدم ET 200SP تصميم "وحدة أساسية + وحدة I/O": يمكن لكل وحدة أساسية دعم ما يصل إلى 16 وحدات I/O (الرقمية أو التناظرية أو الوحدات المتخصصة مثل الوحدات النمطية المضادة) ، ويمكنك ربط عدة وحدات أساسية معًا للتعامل مع مئات من النقاط I/O. على سبيل المثال ، يمكن أن يبدأ محطة المياه المعبأة في زجاجات مع 3 خطوط إنتاج بوحدتين أساسيتين (تغطي 30 نقطة إدخال/إخراج) وإضافة وحدة أساسية أخرى لاحقًا عند إضافة سطر 4 - لا حاجة لاستبدال النظام بأكمله.
يدعم Siemens ET 200SP كلا من بروتوكولات الاتصالات البروفيريت وبروسينيت. ProfInet هو بروتوكول أسرع وأكثر حداثة (مع سرعة نقل البيانات تصل إلى 100 ميجابت في الثانية) التي تتيح التحكم الحقيقي- في الوقت - الحرج للتطبيقات حيث يكون التوقيت مفتاحًا (مثل خط التعبئة والتغليف الذي يحتاج إلى مزامنة زجاجة ملء الزجاجة ، والتوصيف ، والعلامة). إنه يعمل بسلاسة مع Siemens PLCs الأحدث ، مثل S7 - 1200 (للصغار - إلى - الأنظمة المتوسطة) و S7 - 1500 (بالنسبة إلى أنظمة أداء عالية - ، مما يجعله اختيارًا جيدًا للوقوف على التسجيلات الجديدة. ميزة أخرى بارزة هي مصممة - في الوظيفة التشخيصية: يمكن للوحدة اكتشاف مشكلات مثل الدوائر القصيرة أو الدوائر المفتوحة أو ارتفاع درجة حرارة الوحدة النمطية ، وإرسال تنبيهات زمنية حقيقية - إلى PLC (أو HMI متصل ، Human -). هذا يعني أنه لا يتعين على فرق الصيانة التحقق يدويًا من كل وحدة للعثور على المشكلات-يمكنها رؤية المشكلة على HMI وإصلاحها في نصف الوقت. يسأل العديد من المستخدمين ، "كيفية اختيار Siemens ET 200SP مقابل ET 200Pro؟" غالبًا ما تصل الإجابة إلى البيئة: تم تصميم ET 200SP لبيئات خزانة التحكم القياسية (حيث تظل درجات الحرارة بين 0 درجة و+60 ، ولا يوجد أي غبار أو تعرض للمياه) ، لذلك فهي ليست مناسبة للظروف القاسية في الموقع.
Siemens et 200pro: متينة للبيئات الصناعية القاسية
تم تصميم Siemens et 200Pro لتحمل أصعب البيئات الصناعية ، مما يجعلها مهمة للتطبيقات مع الغبار أو الماء أو درجات الحرارة المتطرفة أو التعرض الكيميائي (مثل مصانع تجميع السيارات أو مرافق عمل المعادن أو مصانع معالجة الألبان). يحتوي على تصنيف حماية IP65/IP67: يعني IP65 أنه غبار تمامًا - ضيق (لا يمكن لأي غبار أن يدخل الوحدة) ومقاومة منخفضة - طائرات مياه الضغط (مثل تلك من خراطيم التنظيف) ، في حين أن IP67 يعني أنه يمكن أن يكون من تحت المدى حتى 1 متر من الماء لمدة 30 دقيقة (مثل هذا الحاجة في الاستخدام الصناعي). على سبيل المثال ، في متجر لحام السيارات ، حيث يطير الصفرات المعدنية وترش البارد بانتظام ، يمنع السكن المختومة من ET 200Pro الحطام من الإضرار بالمكونات الداخلية - على عكس ET 200S أو ET 200SP ، والتي ستفشل بسرعة في هذه البيئة.
على عكس ET 200S و ET 200SP (والتي يجب تركيبها داخل خزائن التحكم) ، يمكن تثبيت ET 200PRO مباشرة على الآلات (مثل أحزمة النقل أو الأسلحة الآلية أو الخزانات الخلط). هذا يقلل من طول الأسلاك بين الوحدة النمطية والأجهزة الميدانية (نظرًا لأنك لا تضطر إلى تشغيل الكابلات مرة أخرى إلى خزانة) ، مما يقلل من خطر فقدان الإشارة وتكاليف التثبيت. كما أن لديها نطاق درجة حرارة التشغيل الواسعة: من - 25 درجة (مثالية لمرافق التخزين البارد ، مثل مستودعات الطعام المجمدة) إلى +60 (مناسبة للبيئات الساخنة ، مثل نباتات حقن البلاستيك). على الرغم من أن Siemens et 200Pro أغلى من ET 200s ، إلا أن متانتها توفر المال على المدى الطويل: يبلغ متوسط عمر الخدمة من 8 إلى 10 سنوات (مقارنة بـ 5-7 سنوات لـ ET 200s) ، لذلك لن تحتاج إلى استبداله كثيرًا. وهو يدعم كل من profinet و profibus ، لذلك فهو متوافق مع معظم Siemens PLCs (من S7-300 إلى S7-1500) ، وتوافق مع المتطلبات الرئيسية من Siemens et 200 توافق I/O الموزع مع PLCs.
مقارنة Siemens ET 200S و ET 200SP و ET 200Pro
لاختيار وحدة الإدخال/الإخراج الموزعة Siemens ET 200 المناسبة ، دعنا نقارن عواملها الرئيسية بالتفصيل - حتى تتمكن من مطابقة نقاط قوة كل وحدة مع احتياجات التطبيق الخاص بك:
الحجم والتركيب
Siemens et 200s: أصغر النماذج الثلاثة ، مع وحدات فردية تبلغ مساحتها 12 مم إلى 22 مم. إنه يتطلب سكة DIN قياسية 35 مم داخل خزانة تحكم (لأنها ليست مقاومة للغبار أو الماء). التثبيت بسيط: حتى المبتدئين يمكنهم اتباع دليل تثبيت Siemens ET 200s للمبتدئين لتركيب الوحدة الأساسية ، وتوصيل وحدات الإدخال/الإخراج ، وتوصيل كابلات Profibus في أقل من ساعة. إنه مثالي للمرافق ذات الخزانات الصغيرة (على سبيل المثال ، ورش عمل صغيرة ذات مساحة جدار محدودة للخزانات الكبيرة).
Siemens et 200Sp: أكبر قليلاً من ET 200s ، مع وحدات قاعدة يبلغ عرضها 40 مم إلى 60 مم (اعتمادًا على عدد فتحات الوحدة النمطية). كما يحتاج إلى سكة DIN 35 مم داخل خزانة تحكم ، ولكن تصميمها المعياري يتيح لك تكديس وحدات قاعدة متعددة جنبًا إلى جنب لتوفير المساحة. على سبيل المثال ، يمكنك احتواء 4 وحدات قاعدة ET 200SP (مع إجمالي 16 وحدة) في نفس مساحة الخزانة مثل 6 ET 200S وحدات. يستغرق التثبيت وقتًا أطول قليلاً من ET 200S (حوالي 1.5 ساعة لإعداد وحدة 2 قاعدة) ولكن لا يزال واضحًا للمستخدمين الذين لديهم تجربة أتمتة أساسية.
Siemens et 200pro: النموذج الأكبر والأكثر وعرة ، مع حجم مساكن 100 مم - 150 مم (اعتمادًا على عدد نقاط الإدخال/الإخراج). لا يحتاج إلى خزانة تحكم - يمكنك تركيبها مباشرة على الآلات باستخدام قوسين مضمنين (لا يوجد حفر مطلوب لمعظم أسطح الماكينة). يتضمن التثبيت ربط القوس بالجهاز ، وتأمين الوحدة ، وتوصيل كابلات ProfInet/Profibus وأسلاك الأجهزة الميدانية. على الرغم من أنه أكثر حمصًا ، إلا أن تصميمها في الجهاز يوفر المساحة بشكل عام (حيث يمكنك التخلص من خزانة كبيرة).
قابلية التوسع
Siemens et 200s: لديه قابلية التوسع محدودة ، مع كل وحدة أساسية تدعم ما يصل إلى 8 وحدات I/O (أو 128 نقطة I/O). يمكنك توصيل ما يصل إلى 32 وحدة ET 200S في شبكة profibus واحدة ، ولكن نادراً ما يكون ذلك مطلوبًا للتطبيقات الصغيرة. من الأفضل للأنظمة التي تحتوي على عدد ثابت من نقاط الإدخال/الإخراج (على سبيل المثال ، خط تجميع صغير يحتوي على 10-20 مستشعرات/مشغلات) لن يتوسع في المستقبل.
Siemens et 200Sp: قابلة للتطوير للغاية ، مع كل وحدة أساسية تدعم ما يصل إلى 16 وحدة إدخال/إخراج (أو 256 نقطة I/O لكل وحدة قاعدة). يمكنك توصيل ما يصل إلى 128 وحدة أساسية في شبكة ProfInet ، مما يسمح بآلاف نقاط I/O - بما يكفي لمرافق مقياس كبيرة - (على سبيل المثال ، مصنع للمشروبات مع 5 خطوط إنتاج و200+ مستشعرات). من السهل إضافة وحدات جديدة: فقط حرك وحدة I/O جديدة إلى فتحة فارغة على الوحدة الأساسية (لا حاجة لتسليم النظام لمعظم الوحدات).
Siemens et 200pro: قابلة للتطوير بشكل معتدل ، مع كل وحدة تدعم ما يصل إلى 12 وحدة إدخال/إخراج (أو 192 نقطة I/O لكل وحدة). يمكنك توصيل ما يصل إلى 64 وحدة في شبكة ProfInet ، وهو أكثر من كافية لتطبيقات البيئة القاسية- (على سبيل المثال ، مصنع للسيارات مع 10 أذرع آلية و 150 مستشعر). على الرغم من أنها أقل قابلية للتطوير من ET 200SP ، إلا أنها أكثر من كافية لمعظم حالات الاستخدام الصناعي حيث تكون المتانة أولوية.
مقاومة البيئة
Siemens et 200s: فقط مناسبة للبيئات الداخلية القياسية. يحتوي على تصنيف حماية IP20 (وهذا يعني أنه محمي من كائنات صلبة أكبر من 12 مم ، مثل الأصابع ، ولكن ليس الغبار أو الماء) ونطاق درجة حرارة التشغيل من 0 درجة إلى +60. لا يمكن استخدامه في المناطق المتربة (على سبيل المثال ، متاجر الأعمال الخشبية) أو المناطق الرطبة (على سبيل المثال ، خطوط معدات غسل الصحون) ، أو بيئات درجة الحرارة القصوى (على سبيل المثال ، التخزين البارد).
Siemens et 200Sp: صُممت أيضًا لبيئات خزانة التحكم القياسية ، مع تصنيف حماية IP20 ونفس درجة الحرارة مثل ET 200S (0 درجة إلى +60). إنه مقاوم للتداخل الكهربائي المعتدل (الشائع في المصانع ذات المحركات الصغيرة) ولكن ليس للغبار أو الماء أو المواد الكيميائية. إنه خيار ضعيف للاستخدام في الهواء الطلق أو المرافق مع التنظيف المتكرر (على سبيل المثال ، نباتات الألبان التي تستخدم خراطيم الضغط العالية- لتنظيف المعدات).
Siemens et 200pro: تم تصميمه للبيئات القاسية ، مع تصنيف حماية IP65/IP67 ونطاق درجة حرارة التشغيل من - 25 درجة إلى +60. إنه مقاوم للغبار والماء والزيت والشحوم ومعظم المواد الكيميائية الصناعية (مثل عوامل التنظيف المستخدمة في معالجة الأغذية). يمكن استخدامه في الهواء الطلق (مع حماية إضافية من أشعة الشمس) وفي المرافق ذات درجات حرارة متطرفة أو وضع رطوبة متكررة ، الخيار الوحيد لتطبيقات أنظمة النقل في الهواء الطلق أو التصنيع البحري.
كيفية اختيار وحدة الإدخال/الإخراج الموزعة Siemens ET 200 المناسبة للتطبيق الخاص بك
الآن بعد أن فهمت ميزات كل وحدة واختلافاتها ، إليك خطوة - بواسطة دليل الخطوة- لاختيار واحد صحيح - بناءً على احتياجات التطبيق المحددة:
اختر Siemens et 200s إذا ...
تقوم بتشغيل مصنع تصنيع صغير (مثل ورشة عمل إلكترونيات صغيرة تقوم بتجميع لوحات الدوائر ، أو خط معالجة مخبز محلي - مع مساحة محدودة للسيطرة على خزانة التحكم وميزانية محدودة. إذا كنت بحاجة إلى توصيل 10 - 50 مستشعر/مشغلات (على سبيل المثال ، أجهزة استشعار درجة الحرارة للأفران ، وحد مفاتيح أحزمة النقل) وتريد تجنب التثبيت المعقد ، ET 200S مثالية. إنه يعمل بسلاسة مع Siemens Plcs الأقدم (S7 - 300/400) ، لذلك لا يتعين عليك ترقية أجهزتك الحالية. على سبيل المثال ، يمكن لمصنع ألعاب صغير مع خط تجميع واحد استخدام ET 200s لتوصيل 8 أجهزة استشعار و 4 مشغلات تثبيته في أقل من ساعة باستخدام دليل تثبيت Siemens ET 200S للمبتدئين. تعني الوحدات النمطية القابلة للتبديل الساخنة أيضًا أنه يمكنك إصلاح المشكلات بسرعة ، وتجنب التوقف المكلفة لعملياتك الصغيرة.
اختر Siemens et 200Sp إذا ...
لديك مصنع متوسط - (مثل مصنع التغليف الذي يتولى الأطعمة الخفيفة ، أو مصنع للأثاث مع خطوط إنتاج 2- 3) التي قد تتوسع في 2 - 5 سنوات. إذا كنت بحاجة إلى توصيل 50 - 200 مستشعر/مشغلات (على سبيل المثال ، أجهزة استشعار الضغط لملء آلات ، ومشغلات المحركات لأحزمة النقل) وتريد نقل بيانات الوقت الحقيقي - (لمزامنة آلات متعددة) ، و ET 200Sp ، ودعم profinet هي المزايا الرئيسية. إنه أيضًا خيار رائع إذا كنت تستخدم Siemens PLCS الأحدث (S7 - 1200/1500) أو تخطط لترقية PLC قريبًا. على سبيل المثال ، يمكن أن يبدأ مصنع المشروبات متوسطة الحجم بـ ET 200SP للتعامل مع 3 خطوط إنتاج (100 نقطة إدخال/إخراج) وإضافة خط رابع لاحقًا عن طريق إضافة وحدة أخرى أخرى إلى استبدال الوحدات الموجودة. إذا كنت عالقًا في "كيفية اختيار Siemens ET 200Sp مقابل ET 200Pro" ، فاختر ET 200Sp إذا كان منشأتك لديه بيئة نظيفة ومراقبة درجة الحرارة (مثل ورشة عمل مغلقة) ولا تتطلب وحدات مثبتة على الجهاز.
اختر Siemens et 200pro إذا ...
تطبيقك في بيئة صناعية قاسية (مثل مصنع تجميع السيارات مع روبوتات اللحام وتبريد التبريد ، مرفق يعمل المعادن مع الغبار والزيت ، أو مستودع التخزين البارد - للأطعمة المجمدة). إذا كنت بحاجة إلى وحدة نمطية يمكنها التعامل مع الغبار أو الماء أو درجات الحرارة المتطرفة أو المواد الكيميائية - وتريد تثبيتها مباشرة على الآلات (لتجنب تشغيل الكابلات الطويلة إلى خزانة) - et 200Pro's IP65/IP67 ومدى درجة الحرارة الواسعة. على سبيل المثال ، يمكن لمصنع معالجة الألبان تثبيت ET 200Pro مباشرة على الحليب - الخزانات الخلط (حيث يتم استخدام خراطيم التنظيف يوميًا) لتوصيل أجهزة استشعار درجة الحرارة والمستوى - لا حاجة إلى خزانة. على الرغم من أنها أغلى ثمناً من ET 200s ، إلا أن متانتها تعني أنك لن تضطر إلى استبدالها كل 5-7 سنوات (على عكس الوحدات الأخرى) ، وتوفير الأموال على الصيانة والتعطل.
خاتمة
يتم تصميم وحدات I/O الموزعة Siemens ET 200 (ET 200S و ET 200Sp و ET 200PRO) لحل التحديات المحددة في الأتمتة الصناعية. Siemens et 200s هو الخيار الأفضل للعمليات الواعية الصغيرة والميزانية- مع مساحة محدودة واحتياجات الإدخال/الإخراج الثابتة ؛ يضيء ET 200Sp للمرافق المتوسطة - التي تحتاج إلى توسيع وتتطلب التحكم في الوقت- ؛ و ET 200PRO هو الخيار الوحيد للبيئات القاسية حيث التثبيت المتانة والآلة - مثبتة.
لاتخاذ القرار الصحيح ، ابدأ بتقييم أربعة عوامل رئيسية: مساحة متوفرة (حجم الخزانة أو الجهاز - الاحتياجات المثبتة) ، قابلية التوسع (سواء كنت ستضيف المزيد من الأجهزة لاحقًا) ، والبيئة (الغبار ، والمياه ، ودرجة الحرارة) ، والميزانية (التكلفة الأولية مقابل الطول -. لا تنس التحقق من توافق I/O الموزع Siemens ET 200 مع PLCS - تأكد من أن الوحدة النمطية تعمل مع PLC الحالية (أو التي تخطط لشرائها) لتجنب مشكلات التوافق. من خلال مطابقة نقاط قوة الوحدة النمطية مع احتياجات التطبيق الخاص بك ، ستقوم بإنشاء نظام أتمتة فعال أكثر موثوقية ،- يستمر لسنوات.
