MPI 6ES7312-5BF04-0AB0 6ES7 312-5BF04-0AB0 6ES7312-5BFO4-OABO와 컴팩트 CPU

Siemens 6ES7312-5BF04-0AB0 | SIMATIC S7-300 CPU 312C — MPI, 10 DI / 6 DQ, 2개의 10kHz 고속 카운터, 64KB 워크 메모리, 24VDC, 80x125x130mm 컴팩트 CPU

개요

Siemens 6ES7312-5BF04-0AB0은 SIMATIC S7-300 CPU 312C로, Siemens의 컴팩트 PLC 솔루션으로 PLC 프로세서, 통합 디지털 I/O, 고속 카운터 입력, 전원 공급 장치 입력을 단일 80mm 폭 모듈에 담고 있습니다.패널 공간이 제한적이고 I/O 수가 많지 않은 비용 효율적인 제어반을 구축하는 기계 설계자에게 312C는 시스템 아키텍처의 계산 방식을 바꿉니다. CPU 모듈과 별도의 디지털 입력 모듈, 별도의 디지털 출력 모듈 대신 세 개의 모듈이 하나로 축소됩니다.배선 작업이 줄어들고, 마운팅 레일 공간이 줄어들며, 시스템 비용이 줄어듭니다.

CPU 312C의 "C"는 핵심입니다. 이는 컴팩트(Compact)를 의미하며, 내장 I/O가 없는 표준(비통합) S7-300 CPU와 이 시리즈를 구분합니다. 모든 C 시리즈 S7-300 CPU는 동일한 접근 방식을 따릅니다. 즉, 애플리케이션 규모에 맞는 프로세서 성능과 추가 모듈 없이 가장 일반적인 직접 연결을 처리할 수 있는 충분한 통합 I/O를 제공합니다.

312C의 10+6 I/O 구성은 소수의 센서, 푸시 버튼, 리미트 스위치 및 디지털 액추에이터를 갖춘 소형 기계의 요구 사항을 충족합니다. 이 모든 것이 CPU 모듈 자체에 직접 연결되며, MPI 인터페이스와 추가 신호 모듈로 확장할 수 있는 기능은 더 복잡한 작업을 처리합니다.

두 개의 고속 카운터 입력은 312C의 실용적인 범위를 일반 디지털 입력으로는 처리할 수 없는 애플리케이션으로 확장합니다.

엔코더의 펄스 출력, 기계 사이클을 계산하는 근접 스위치, 펄스 열을 생성하는 유량계 등은 CPU의 일반적인 100ms 입력 필터 및 스캔 사이클로 정확하게 포착하기에는 너무 빠른 신호를 생성합니다.

312C의 HSC 입력은 스캔 사이클과 독립적으로 최대 10kHz로 작동하여 PLC의 프로그램 실행 시간에 관계없이 펄스를 정확하게 계산합니다.

주요 사양

매개변수

값

MMC는 두 가지 기능을 수행합니다. 배터리 백업 없이 사용자 프로그램(STEP 7 OB/FC/FB/DB 구조)을 영구적으로 저장하고, CPU의 펌웨어(운영 체제)를 전달합니다.

유효한 프로그램이 포함된 MMC를 장착한 CPU 312C에 전원이 공급되면, CPU는 MMC에서 워크 메모리로 프로그램을 복사하고 실행을 시작합니다. 초기 프로그램 다운로드 후에는 배터리나 프로그래밍 장치에서 로드할 필요가 없습니다.

운영상의 의미는 중요합니다.

완전한 프로그램이 포함된 MMC는 실행 중인 CPU에서 동일한 교체 CPU로 이동할 수 있으며, 교체 CPU는 추가 프로그래밍 단계 없이 프로그램을 인수합니다. 동일한 기계를 많이 출하하는 기계 제조업체의 경우, 이는 하나의 MMC 복사본이 전체 플릿의 백업 역할을 한다는 것을 의미합니다. 필드에서 CPU가 고장 나면, 백업 MMC에서 몇 분 안에 교체 CPU가 사전 로드됩니다.

MMC는 CPU 312C와 함께 제공되지 않으므로 별도로 주문해야 합니다. 일반적인 용량은 64KB, 128KB, 512KB, 2MB, 4MB입니다. 64KB 카드는 작은 프로그램을 처리하며, 더 큰 카드는 레시피, 과거 추세, 문서와 같은 추가 데이터를 저장할 수 있습니다.

고속 카운터 — 일반 스캔 사이클을 넘어서

CPU 312C의 두 개의 통합 고속 카운터 입력은 PLC 스캔 사이클과 비동기적으로 작동하는 전용 하드웨어 카운터를 사용합니다. 이 하드웨어 카운팅은 CPU의 프로그램 실행이 순간적으로 얼마나 바쁜지에 관계없이 펄스를 놓치지 않도록 보장합니다. 이는 엔코더 기반 길이 측정, 배치 카운팅 및 유량 측정에 중요한 요구 사항입니다.

최대 주파수 10kHz에서 HSC 입력은 100마이크로초마다 도착하는 펄스를 계산할 수 있습니다.

이는 예를 들어, 60 RPM으로 회전하는 샤프트에서 혁당 10,000개의 펄스를 생성하는 엔코더에 해당합니다. 이는 측정 휠 또는 느리게 움직이는 컨베이어의 위치 엔코더에 대한 합리적인 사양입니다.

더 빠른 샤프트 또는 더 높은 해상도의 엔코더의 경우, 10kHz 제한이 제약이 되며 더 빠른 카운터(FM 350과 같은 기능 모듈에서 사용 가능)가 필요합니다.

카운터는 STEP 7을 통해 구성 가능한 여러 모드에서 작동할 수 있습니다. 단순 업 카운팅(이벤트에서 펄스 누적), 업/다운 카운팅(두 번째 입력으로 방향 제어), 주파수 측정(정의된 게이트 시간 동안 펄스를 계산하고 주파수 보고), 주기 측정. 각 모드는 다른 측정 애플리케이션에 사용됩니다.

MPI 인터페이스 — 프로그래밍 및 네트워킹

CPU 312C의 MPI(Multi-Point Interface)는 CPU의 필수 네트워킹 요구 사항을 처리하는 비용 효율적이지만 강력한 통신 인터페이스입니다.

프로그래밍 액세스:

STEP 7 프로그래밍 터미널은 PC 어댑터(USB 또는 RS232)를 통해 CPU의 MPI 포트에 연결하여 프로그램 다운로드, 업로드, 온라인 모니터링 및 진단을 수행합니다. 이것이 MPI 포트의 가장 기본적이고 보편적으로 요구되는 사용입니다.

HMI 연결:Siemens OP(Operator Panel) 및 TP(Touch Panel) HMI 장치는 MPI를 통해 CPU 312C에 연결하여 프로세스 데이터를 표시하고 작업자 입력을 받습니다. MPI 연결은 단일 HMI-CPU 연결의 경우 PROFIBUS보다 간단하고 비용이 저렴합니다.

PLC 간 통신:여러 S7-300 또는 S7-400 PLC가 MPI 네트워크를 공유하여 S7 통신(PUT/GET 서비스)을 통해 데이터를 교환할 수 있습니다.

이는 PROFIBUS의 더 높은 속도와 더 많은 노드 수가 필요하지 않은 소규모 네트워크의 경우 PROFIBUS에 대한 대안입니다.MPI 인터페이스는 PROFIBUS DP 마스터 또는 슬레이브 작동을 지원하지 않습니다. PROFIBUS 연결의 경우, CPU 312C는 추가 CP 342-5 통신 프로세서 모듈이 필요합니다.

이는 시스템을 지정할 때 의미 있는 구분입니다. 상위 컨트롤러에 대한 PROFIBUS DP 슬레이브 연결이 필요한 경우, CPU 312C의 MPI 전용 인터페이스를 보충해야 합니다.

FAQ

Q1: CPU 312C에는 10개의 디지털 입력과 6개의 디지털 출력이 내장되어 있습니다. 더 많은 I/O를 추가할 수 있습니까? 어떻게 추가할 수 있습니까?

예. 통합 I/O는 CPU와 동일한 마운팅 레일에 S7-300 신호 모듈(SM 시리즈)을 설치하여 보완됩니다.

표준 S7-300 디지털 및 아날로그 신호 모듈(SM 321 디지털 입력, SM 322 디지털 출력, SM 323 복합 DI/DQ, SM 331/332 아날로그 I/O)은 모두 S7-300 백플레인 버스를 통해 CPU에 연결됩니다. CPU 312C는 추가 마운팅 레일 공간이 필요한 경우 IM 365 인터페이스 모듈 쌍을 통해 하나의 확장 랙을 지원합니다.

시스템의 총 I/O 용량은 사용 가능한 모듈 슬롯 수와 CPU의 I/O 주소 범위에 의해 제한됩니다.

Q2: CPU 312C와 (비컴팩트) CPU 312의 차이점은 무엇이며, 각각 언제 선택해야 합니까?

CPU 312(비컴팩트)는 통합 I/O가 없습니다. MPI 인터페이스와 백플레인의 신호 모듈 연결만 제공하는 순수 CPU 모듈입니다. 장점은 유연성입니다. 모든 슬롯은 고정 I/O 없이 필요한 모듈 유형에 자유롭게 할당될 수 있습니다.

CPU 312C는 10개의 DI와 6개의 DQ, 그리고 항상 존재하는 두 개의 HSC를 포함합니다.

기계가 정확히 또는 대략 10개의 DI와 6개의 DQ 및 고속 카운터를 필요로 하는 경우, 312C는 추가 모듈 없이 이를 제공합니다.

기계가 주로 아날로그 I/O 또는 매우 다른 DI/DQ 비율을 필요로 하는 경우, 312C의 고정 I/O는 유연성이 떨어지며, 자유롭게 선택된 신호 모듈이 있는 비컴팩트 CPU가 더 나은 구성일 수 있습니다.

Q3: CPU 312C의 디지털 출력이 24VDC 코일 접촉기 및 솔레노이드 밸브를 직접 구동할 수 있습니까?

CPU 312C의 통합 디지털 출력은 24VDC 트랜지스터 유형으로, 24VDC 부하에 대해 정격이 지정되어 있습니다. 각 출력은 표준 24VDC 릴레이 코일(일반적으로 50–200mA) 및 24VDC 솔레노이드 밸브 파일럿(100–300mA)을 직접 구동하는 데 필요한 전류를 공급할 수 있습니다. 단, 출력당 부하 전류가 지정된 정격 내에 있어야 합니다.

더 큰 부하(24V 코일이 있는 주 모터 접촉기, 더 큰 솔레노이드) 또는 AC 부하(230VAC에서 작동하는 코일)의 경우, 인터포징 릴레이를 사용해야 합니다.

설계 단계에서 CPU의 채널당 출력 전류와 총 모듈 전류를 연결된 부하와 비교하여 확인해야 합니다.

Q4: CPU 312C는 PROFIBUS DP를 지원합니까? 지원한다면 어떤 역할로 지원합니까?

CPU 312C의 MPI 인터페이스는 PROFIBUS DP를 지원하지 않습니다. PROFIBUS DP 연결이 필요한 경우(CPU가 원격 I/O를 제어하는 DP 마스터 역할을 하거나, 상위 컨트롤러에 연결된 DP 슬레이브 역할을 하는 경우), CPU와 함께 마운팅 레일에 외부 통신 프로세서 모듈(DP 마스터의 경우 CP 342-5, 광섬유 PROFIBUS의 경우 CP 342-5 FO)을 설치해야 합니다.

PROFIBUS 연결이 요구 사항인 신규 설계의 경우, 통합 PROFIBUS DP 인터페이스가 있는 CPU(예: CPU 314C-2 DP)를 사용하면 추가 CP 모듈이 필요하지 않습니다.

Q5: CPU 312C에서 현재 Siemens 플랫폼으로의 권장 마이그레이션 경로는 무엇입니까?

Siemens는 컴팩트 CPU 변형을 포함하여 S7-300의 후속 플랫폼으로 SIMATIC S7-1500 시리즈를 권장합니다. CPU 1511C-1 PN 또는 CPU 1512C-1 PN(S7-1500 컴팩트 시리즈)은 훨씬 향상된 성능, 네이티브 PROFINET IO, 확장된 워크 메모리 및 TIA Portal 엔지니어링을 갖춘 유사한 통합 I/O 기능을 제공합니다.

마이그레이션에는 TIA Portal에서 STEP 7 프로그램을 다시 작성해야 합니다. 자동 직접 변환은 존재하지 않지만, Siemens는 TIA Portal에서 레거시 프로그램의 구조를 재구성하고 조정하는 데 도움이 되는 마이그레이션 지원 도구를 제공합니다.

레거시 호환성 이유로 S7-300에 유지해야 하는 기계의 경우, Siemens 예비 부품 지원은 제품 단종 날짜 이후 10년 동안 계속됩니다.