PLC S7-1200 là một bộ điều khiển logic khả trình nhỏ gọn nhưng sở hữu sức mạnh đáng kinh ngạc từ Siemens giúp các kỹ sư và doanh nghiệp kiến tạo nên những hệ thống sản xuất thông minh, linh hoạt và hiệu quả hơn bao giờ hết. Với sự tích hợp công nghệ tiên tiến và phần mềm lập trình TIA Portal trực quan, thiết bị điều khiển này được sử dụng trong nhiều ứng dụng, từ những máy móc đơn lẻ đến các dây chuyền sản xuất phức tạp.
Vậy PLC S7-1200 là gì? Hãy cùng Thanh Thiên Phú tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, tính năng và các dòng S7-1200 phổ biến nhé!
1. PLC S7-1200 là gì?
PLC S7-1200 với tên đầy đủ là SIMATIC S7-1200, là một dòng bộ điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Controller) nhỏ gọn, mạnh mẽ và linh hoạt được phát triển bởi Siemens AG, một trong những tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới có trụ sở tại Đức. Được ra mắt lần đầu vào năm 2009, S7-1200 nhanh chóng khẳng định vị thế là giải pháp điều khiển lý tưởng cho các ứng dụng tự động hóa quy mô từ nhỏ đến trung bình, thay thế cho dòng PLC S7-200 trước đó với nhiều cải tiến vượt trội. Vào năm 2024 hãng vừa công bố phiên bản mới nhất S7-1200 G2, bổ sung thêm hai tính năng chính như OPC UA, Web API.
Bộ điều khiển S7-1200 được thiết kế để đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ngành công nghiệp. Với khả năng xử lý nhanh, bộ nhớ lớn và tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet công nghiệp) trên PLC S7-1200. Đồng thời cùng với phần mềm lập trình TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) trực quan và mạnh mẽ, S7-1200 mang đến một giải pháp tự động hóa toàn diện giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất, giảm chi phí vận hành và tăng cường khả năng cạnh tranh.
2. Cấu tạo của PLC S7-1200
Để hiểu sâu hơn về PLC S7-1200 và cách thức hoạt động của nó, việc nắm rõ cấu tạo chi tiết của thiết bị này là vô cùng quan trọng. Một hệ thống PLC S7-1200 điển hình bao gồm các thành phần chính sau đây, mỗi thành phần đóng một vai trò cụ thể trong việc tạo nên một giải pháp điều khiển tự động hóa mạnh mẽ và linh hoạt.
2.1. Bộ xử lý trung tâm (CPU)
CPU (Central processing unit) là bộ não của PLC S7-1200 chịu trách nhiệm thực thi chương trình điều khiển, xử lý tín hiệu đầu vào/đầu ra (I/O), quản lý bộ nhớ và thực hiện các tác vụ truyền thông với PLC S7-1200. Siemens cung cấp nhiều dòng CPU S7-1200 khác nhau, từ các CPU cơ bản cho các ứng dụng đơn giản đến các CPU mạnh mẽ hơn cho các tác vụ phức tạp, đòi hỏi tốc độ xử lý cao và nhiều tính năng tích hợp.
Đặc điểm chung của CPU S7-1200 bao gồm thiết kế nhỏ gọn, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt trong tủ điện. Hầu hết các CPU S7-1200 đều có một số lượng nhất định các đầu vào/đầu ra số (Digital Inputs/Outputs – DI/DO) và đầu vào tương tự (Analog Inputs – AI) tích hợp sẵn, điều này giúp giảm chi phí cho các ứng dụng nhỏ.
Một yếu tố quan trọng là tất cả các CPU S7-1200 đều được trang bị ít nhất một cổng Profinet cho phép lập trình PLC, kết nối với HMI (Human Machine Interface), các thiết bị Profinet khác và hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
Về bộ nhớ, dung lượng bộ nhớ chương trình và dữ liệu khác nhau tùy thuộc vào từng loại CPU, đáp ứng nhu cầu từ ứng dụng nhỏ đến trung bình. Bên cạnh đó, CPU S7-1200 còn tích hợp sẵn bộ đếm tốc độ cao (HSC – High Speed Counter) cho các ứng dụng đo lường tốc độ và vị trí, cùng với ngõ ra xung tốc độ cao (PTO – Pulse Train Output) dùng để điều khiển động cơ bước hoặc servo.
Cuối cùng, khả năng mở rộng là một điểm mạnh cho phép CPU S7-1200 được kết nối thêm với các module tín hiệu (SM), module truyền thông (CM) và các phụ kiện khác.
2.2. Module mở rộng tín hiệu (SM)
Khi số lượng I/O tích hợp trên CPU không đủ cho ứng dụng, các module tín hiệu mở rộng (Signal modules) được sử dụng để tăng cường khả năng kết nối. Các module này được gắn vào phía bên phải của CPU.
Các loại module tín hiệu phổ biến bao gồm module đầu vào số (Digital Input Module – DI) để nhận tín hiệu từ cảm biến, nút nhấn, công tắc hành trình; module đầu ra số (Digital Output Module – DO) dùng để điều khiển các cơ cấu chấp hành như rơ le, contactor, đèn báo, van solenoid, với các loại ngõ ra rơ le (Relay) hoặc transistor (DC).
Ngoài ra còn có module đầu vào tương tự (Analog Input Module – AI) nhận tín hiệu từ các cảm biến đo lường liên tục như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng (ví dụ: 0-10V, 4-20mA) và module đầu ra tương tự (Analog Output Module – AO) xuất tín hiệu điều khiển tương tự đến các thiết bị như biến tần, van điều khiển tỷ lệ.
⇨ Tìm hiểu thêm về cách kết nối cảm biến nhiệt độ PT100 với SIMATIC S7-1200
⇨ Tìm hiểu thêm về cách điều khiển biến tần bằng PLC S7-1200
Để tối ưu hóa không gian và chi phí, Siemens cũng cung cấp các module kết hợp DI/DO hoặc AI/AO, tích hợp cả đầu vào và đầu ra trên cùng một module.
2.3. Bo mạch tín hiệu (SB)
Đây là các bo mạch nhỏ gọn được gắn trực tiếp lên mặt trước của CPU S7-1200 (phiên bản CPU có hỗ trợ) cung cấp thêm một số lượng nhỏ I/O hoặc cổng truyền thông nối tiếp mà không làm tăng kích thước chiều rộng của PLC.
Các loại Signal Board (SB) thường gặp có thể kể đến SB DI/DO giúp bổ sung vài ngõ vào/ra số; SB AI/AO thêm ngõ vào/ra tương tự; và SB RS485/RS232 cung cấp cổng truyền thông nối tiếp cho các giao thức như Modbus RTU.
2.4. Module truyền thông (CM)
Để mở rộng khả năng kết nối của PLC S7-1200 với các mạng truyền thông công nghiệp khác nhau hoặc các thiết bị ngoại vi thì cần sử dụng các module truyền thông (Communication modules) và chúng được gắn vào phía bên trái của CPU.
Các loại module truyền thông chính gồm CM Profibus DP Master/Slave, cho phép S7-1200 kết nối vào mạng Profibus DP; CM AS-Interface Master để kết nối với mạng AS-i. Bên cạnh đó là CM cho kết nối điểm-điểm (Point-to-Point), S7-1200 hỗ trợ các giao thức nối tiếp như RS232, RS422, RS485, Modbus RTU, USS.
Đối với các ứng dụng điều khiển và giám sát từ xa, CM TeleControl qua mạng GPRS/GSM hoặc Internet là một lựa chọn. Cuối cùng, CM IO-Link Master cho phép kết nối và quản lý các cảm biến và cơ cấu chấp hành thông minh theo chuẩn IO-Link.
2.5. Module nguồn (PM)
Mặc dù CPU S7-1200 đã tích hợp sẵn bộ chuyển đổi nguồn, trong một số trường hợp đặc biệt khi hệ thống mở rộng với nhiều module thì việc sử dụng module nguồn (Power modules) rời có thể cần thiết để đảm bảo cung cấp đủ năng lượng và ổn định cho toàn bộ hệ thống.
Tuy nhiên, với S7-1200 thì việc này ít phổ biến hơn so với các dòng PLC lớn hơn như S7-1500. Thông thường, người dùng sẽ chọn một bộ nguồn 24VDC ngoài đủ công suất cho CPU và các module mở rộng.
2.6. Phụ kiện khác
Ngoài các thành phần chính kể trên, hệ thống PLC S7-1200 còn có các phụ kiện đi kèm hoặc tùy chọn. Có thể kể đến thẻ nhớ SIMATIC Memory Card, dùng để lưu trữ chương trình, dữ liệu, firmware hoặc cập nhật firmware cho CPU, rất hữu ích cho việc sao lưu, phục hồi và chuyển chương trình giữa các CPU.
Màn hình hiển thị HMI (Human Machine Interface) như các dòng SIMATIC Basic Panels, Comfort Panels thường được kết nối với S7-1200 qua cổng Profinet để giám sát và vận hành hệ thống.
TIA Portal là môi trường phát triển tích hợp duy nhất cho S7-1200 gồm công cụ lập trình PLC S7-1200 (STEP 7 Basic/Professional), thiết kế HMI (WinCC Basic/Comfort/Advanced) và cấu hình mạng.
Cuối cùng là các phụ kiện như cáp kết nối, đầu nối, và thanh ray (DIN rail) được dùng để lắp đặt và kết nối các thành phần trong tủ điện.
3. Tính năng nổi bật của PLC S7-1200
Khi tìm hiểu về PLC S7-1200, không thể bỏ qua những tính năng ưu việt đã làm nên tên tuổi và sự phổ biến của dòng sản phẩm này trong ngành tự động hóa. Siemens đã trang bị cho S7-1200 hàng loạt công nghệ và đặc điểm kỹ thuật tiên tiến, mang lại lợi ích thiết thực cho người dùng từ kỹ sư lập trình đến người vận hành và chủ doanh nghiệp. Những tính năng này không chỉ giải quyết các thách thức hiện tại mà còn đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai.
3.1. Thiết kế nhỏ gọn và linh hoạt
Một trong những ưu điểm đầu tiên dễ nhận thấy của PLC S7-1200 là thiết kế cực kỳ nhỏ gọn. Điều này giúp tiết kiệm đáng kể không gian lắp đặt trong tủ điện, một yếu tố quan trọng đối với các máy móc hoặc hệ thống có không gian hạn chế.
Mặc dù nhỏ gọn, S7-1200 lại rất linh hoạt nhờ khả năng mở rộng module. Người dùng có thể dễ dàng thêm các module tín hiệu (SM), module truyền thông (CM) hoặc bo mạch tín hiệu (SB) để tùy chỉnh cấu hình PLC phù hợp chính xác với yêu cầu của từng ứng dụng cụ thể, từ đơn giản đến phức tạp. Sự linh hoạt này giúp tối ưu hóa chi phí, chỉ đầu tư vào những gì thực sự cần thiết.
3.2. Tích hợp cổng truyền thông Profinet mạnh mẽ
Profinet là chuẩn Ethernet công nghiệp hàng đầu thế giới, và việc S7-1200 tích hợp sẵn cổng Profinet trên tất cả các CPU là một lợi thế lớn. Giao diện Profinet này hỗ trợ nhiều chức năng quan trọng.
Đầu tiên, nó cho phép lập trình và cấu hình, kết nối trực tiếp với máy tính cài đặt TIA Portal để tải chương trình, gỡ lỗi và giám sát.
Thứ hai, việc kết nối HMI trở nên dễ dàng, liên kết với các màn hình SIMATIC HMI để tạo giao diện người-máy thân thiện.
Thứ ba, Profinet hỗ trợ truyền thông PLC-PLC, cho phép trao đổi dữ liệu giữa các PLC S7-1200 hoặc với các dòng PLC khác của Siemens. Thứ tư, nó cho phép kết nối với thiết bị trường như biến tần, servo drive, robot và các thiết bị I/O phân tán hỗ trợ Profinet.
Cuối cùng, S7-1200 có khả năng tích hợp vào mạng IT, kết nối với mạng văn phòng để thu thập dữ liệu sản xuất hoặc giám sát từ xa.
3.3. Phần mềm lập trình TIA Portal trực quan và hiệu quả
SIMATIC TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) là một nền tảng kỹ thuật hợp nhất, cung cấp một môi trường làm việc duy nhất cho toàn bộ dự án tự động hóa, từ lập trình PLC, thiết kế HMI, cấu hình mạng đến chẩn đoán hệ thống. Đối với S7-1200 thì TIA Portal (cụ thể là STEP 7 Basic hoặc Professional) mang lại giao diện người dùng thân thiện, dễ học và dễ sử dụng, ngay cả với người mới bắt đầu.
Nó cũng hỗ trợ lập trình hiệu quả với các ngôn ngữ lập trình PLC tiêu chuẩn IEC 61131-3 như LAD (Ladder Logic), FBD (Function Block Diagram), SCL (Structured Control Language) trong S7-1200.
Thêm vào đó, TIA Portal cung cấp thư viện lệnh phong phú với nhiều khối hàm (Function Block) và hàm (Function Call) có sẵn cho các tác vụ phổ biến. Các công cụ gỡ lỗi và chẩn đoán mạnh mẽ giúp nhanh chóng xác định và khắc phục sự cố. Đặc biệt, việc quản lý dự án được tập trung, tất cả các thành phần của dự án (PLC, HMI, Drives) được quản lý trong một file duy nhất.
3.4. Tính năng công nghệ tích hợp
PLC S7-1200 được trang bị nhiều chức năng công nghệ tích hợp sẵn, giúp đơn giản hóa việc triển khai các ứng dụng điều khiển chuyển động và điều khiển quá trình cơ bản. Nổi bật là bộ đếm tốc độ cao (HSC – High Speed Counters), cho phép đếm xung từ encoder hoặc các cảm biến tốc độ cao, phục vụ các ứng dụng đo lường vị trí, chiều dài, tốc độ.
Bên cạnh đó là ngõ ra phát xung (PTO – Pulse Train Output), dùng để điều khiển động cơ bước (stepper motor) hoặc động cơ servo (servo motor) theo vị trí hoặc tốc độ. Chức năng điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative) cũng được tích hợp sẵn với các khối hàm PID cho các ứng dụng điều khiển vòng kín như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng. Đồng thời, đồng hồ thời gian thực (Real-Time Clock – RTC) tích hợp hỗ trợ các tác vụ đo lường và điều khiển thời gian thực.
3.5. Khả năng bảo mật tăng cường
An ninh mạng và bảo vệ sở hữu trí tuệ là những yếu tố ngày càng quan trọng, và S7-1200 cung cấp nhiều cấp độ bảo mật để đáp ứng nhu cầu này. Chức năng bảo vệ truy cập cho phép đặt mật khẩu cho CPU để ngăn chặn truy cập trái phép vào chương trình hoặc cấu hình.
Tính năng bảo vệ bí quyết công nghệ (Know-how protection) giúp mã hóa các khối chương trình quan trọng để bảo vệ thuật toán và tài sản trí tuệ. Ngoài ra, S7-1200 còn hỗ trợ các cơ chế bảo mật cho truyền thông qua Profinet, tăng cường an toàn cho dữ liệu trao đổi.
4. Các dòng PLC S7-1200
Để đáp ứng một cách tốt nhất các yêu cầu ứng dụng khác nhau, từ những tác vụ điều khiển đơn giản đến các hệ thống phức tạp hơn, hay những môi trường vận hành đặc thù, Siemens đã phát triển nhiều biến thể CPU S7-1200. Mỗi dòng sản phẩm có những đặc điểm riêng giúp người dùng dễ dàng lựa chọn được giải pháp phù hợp và tối ưu nhất.
4.1. Dòng CPU Standard (C – Compact)
Đây là dòng CPU S7-1200 tiêu chuẩn và phổ biến nhất, được thiết kế cho một loạt các ứng dụng tự động hóa thông thường trong môi trường công nghiệp tiêu chuẩn. Các CPU này cân bằng giữa hiệu suất, tính năng và chi phí.
Đặc điểm chính của dòng này bao gồm việc tích hợp sẵn I/O số và tương tự, cổng Profinet cho lập trình, HMI và truyền thông mạng. Chúng cũng hỗ trợ các chức năng công nghệ như HSC, PTO, PID và có khả năng mở rộng linh hoạt với các module SM, SB, CM.
Các mã CPU phổ biến trong dòng này là CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C, CPU 1215C, và CPU 1217C, với quy tắc chung là số cuối càng lớn thì CPU càng mạnh mẽ về bộ nhớ, tốc độ xử lý và số lượng I/O tích hợp cũng như khả năng mở rộng.
Dòng Standard cũng cung cấp các tùy chọn về nguồn cấp (AC/DC/RLY, DC/DC/DC, DC/DC/RLY) và loại ngõ ra (Relay hoặc Transistor) để phù hợp với nhiều yêu cầu lắp đặt khác nhau.
4.2. Dòng CPU G2 Standard (C – Compact, Thế hệ 2)
Đây là thế hệ thứ hai của dòng CPU S7-1200 Standard, mang lại những cải tiến về hiệu suất và tính năng so với thế hệ đầu tiên. Thông thường, các CPU G2 sẽ có bộ nhớ lớn hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn và có thể hỗ trợ các phiên bản firmware mới hơn với nhiều chức năng nâng cao.
Cụ thể, các cải tiến so với dòng Standard thế hệ 1 thường bao gồm bộ nhớ làm việc (work memory) và bộ nhớ tải (load memory) lớn hơn, cùng với tốc độ xử lý lệnh bit, lệnh word, và các phép toán số thực nhanh hơn.
Những CPU này cũng có thể hỗ trợ các tính năng mới trong các phiên bản TIA Portal mới hơn. Về cơ bản, chúng vẫn giữ nguyên các mã định danh như CPU 1211C, CPU 1212C,… nhưng có thể có mã đặt hàng (order number) khác hoặc phiên bản firmware cao hơn ngay từ khi xuất xưởng.
4.3. Dòng CPU SIPLUS Standard
SIPLUS S7-1200 là phiên bản đặc biệt của dòng Standard, được thiết kế để hoạt động ổn định và tin cậy trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Đặc điểm nổi bật của SIPLUS bao gồm dải nhiệt độ hoạt động mở rộng, cho phép hoạt động ở nhiệt độ rất thấp (ví dụ -40°C) hoặc rất cao (ví dụ +70°C).
Chúng còn có khả năng chống chịu môi trường khắc nghiệt nhờ được phủ một lớp bảo vệ đặc biệt (conformal coating) để chống lại độ ẩm cao, ngưng tụ, các chất khí ăn mòn (ví dụ H2S, SO2), và bụi bẩn.
Ngoài ra, khả năng chống rung và sốc của dòng SIPLUS cũng tốt hơn, đáp ứng các tiêu chuẩn cao hơn về độ bền cơ học. Các CPU SIPLUS S7-1200 thường có mã đặt hàng bắt đầu bằng tiền tố “6AG1” thay vì “6ES7” của dòng Standard, ví dụ như 6AG1214-1AG40-4XB0 là phiên bản SIPLUS của CPU 1214C DC/DC/DC.
4.4. Dòng CPU Fail-safe (FC – Fail-safe Compact)
Đây là các CPU an toàn (Safety PLC) của dòng S7-1200, được ký hiệu bằng chữ “F” hoặc “FC” trong tên model (ví dụ: CPU 1212FC DC/DC/DC, CPU 1214FC DC/DC/FAIL-SAFE). Chúng được thiết kế cho các ứng dụng yêu cầu mức độ an toàn cao, nhằm bảo vệ con người, máy móc và môi trường khỏi các nguy cơ tiềm ẩn.
Đặc điểm của CPU Fail-safe S7-1200F là được chứng nhận an toàn theo các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 61508 (lên đến SIL 3) và ISO 13849-1 (lên đến PL e). Chúng tích hợp chức năng an toàn, có khả năng xử lý các tín hiệu từ các thiết bị an toàn (như nút dừng khẩn cấp, rèm chắn sáng an toàn, khóa cửa an toàn) và điều khiển các cơ cấu chấp hành an toàn.
Việc lập trình PLC S7-1200 an toàn được thực hiện trong TIA Portal, sử dụng các khối hàm an toàn (Safety Blocks) được chứng nhận (yêu cầu gói STEP 7 Safety Basic hoặc Advanced). Một điểm quan trọng là một CPU Fail-safe S7-1200F có thể thực hiện cả chương trình điều khiển tiêu chuẩn và chương trình an toàn song song, và thường được sử dụng kết hợp với các module tín hiệu an toàn (Fail-safe Signal Modules – F-SM) để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu an toàn.
4.5. Dòng CPU G2 Fail-safe (FC – Fail-safe Compact, Thế hệ 2)
Tương tự như dòng G2 Standard, dòng G2 Fail-safe là thế hệ cải tiến của các CPU an toàn S7-1200, mang lại hiệu suất cao hơn và các tính năng nâng cao cho các ứng dụng an toàn.
Các cải tiến so với Fail-safe thế hệ 1 thường bao gồm hiệu suất xử lý chương trình an toàn và chương trình tiêu chuẩn được cải thiện, bộ nhớ lớn hơn cho cả hai phần chương trình, và khả năng hỗ trợ các tính năng an toàn mới trong các phiên bản TIA Portal Safety mới hơn.
4.6. Dòng CPU SIPLUS Fail-safe
Đây là sự kết hợp giữa khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt của SIPLUS và các tính năng an toàn của dòng Fail-safe. Dòng CPU này dành cho các ứng dụng yêu cầu cả hai yếu tố: độ tin cậy cao trong điều kiện vận hành khó khăn và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt.
Đặc điểm của dòng này là kết hợp tất cả các ưu điểm của dòng SIPLUS (chịu nhiệt độ, độ ẩm, hóa chất) và dòng Fail-safe (chức năng an toàn, chứng nhận an toàn), trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, hàng hải, khai khoáng nơi có cả yếu tố môi trường khắc nghiệt và yêu cầu an toàn cao.
5. Thông số kỹ thuật của S7-1200
Để có thể lựa chọn chính xác thiết bị phù hợp với từng ứng dụng cụ thể, việc nắm vững thông số PLC S7-1200 của từng dòng CPU là điều không thể thiếu. Dưới đây là bảng tổng hợp chi tiết thông số kỹ thuật của các CPU S7-1200 phổ biến, được chia theo từng dòng sản phẩm. Các thông số này bao gồm bộ nhớ, số lượng I/O tích hợp, khả năng mở rộng, tốc độ xử lý và các tính năng quan trọng khác.
Lưu ý: Thông số có thể thay đổi tùy theo phiên bản firmware và mã đặt hàng cụ thể. Luôn tham khảo tài liệu PLC S7-1200 và tài liệu kỹ thuật mới nhất từ Siemens hoặc liên hệ thanhthienphu.vn để có thông tin chính xác nhất.
5.1. Dòng CPU Standard (C) và G2 Standard (C)
Các CPU này là lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng tự động hóa tiêu chuẩn. “G2” thường ám chỉ thế hệ thứ hai với một số cải tiến về hiệu suất hoặc bộ nhớ, nhưng về cơ bản các mã CPU vẫn giữ nguyên.
| Đặc điểm kỹ thuật | CPU 1211C | CPU 1212C | CPU 1214C | CPU 1215C | CPU 1217C |
| Mã đặt hàng (Ví dụ) | 6ES7211-1xE40-0XB0 | 6ES7212-1xE40-0XB0 | 6ES7214-1xG40-0XB0 | 6ES7215-1xG40-0XB0 | 6ES7217-1AG40-0XB0 |
| Bộ nhớ chương trình | 50 KB (G2: 75KB) | 75 KB (G2: 100KB) | 100 KB (G2: 125KB) | 125 KB (G2: 150KB) | 150 KB (G2: 175KB) |
| Bộ nhớ dữ liệu | 1 MB (tích hợp) | 1 MB (tích hợp) | 4 MB (tích hợp) | 4 MB (tích hợp) | 4 MB (tích hợp) |
| DI tích hợp | 6 (24V DC) | 8 (24V DC) | 14 (24V DC) | 14 (24V DC) | 14 (24V DC) |
| DO tích hợp | 4 (DC hoặc Relay) | 6 (DC hoặc Relay) | 10 (DC hoặc Relay) | 10 (DC hoặc Relay) | 10 (DC hoặc Relay) |
| AI tích hợp | 2 (0-10V) | 2 (0-10V) | 2 (0-10V) | 2 (0-10V) | 2 (0-10V) |
| AO tích hợp | – | – | – | 2 (0-20mA/0-10V) | 2 (0-20mA/0-10V) |
| Mở rộng module SM | Không | Tối đa 2 module | Tối đa 8 module | Tối đa 8 module | Tối đa 8 module |
| Mở rộng module CM | Tối đa 3 module | Tối đa 3 module | Tối đa 3 module | Tối đa 3 module | Tối đa 3 module |
| Signal board (SB) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Cổng PROFINET | 1 cổng | 1 cổng | 1 cổng | 2 cổng (switch tích hợp) | 2 cổng (switch tích hợp) |
| Bộ đếm tốc độ cao (HSC) | 3 (tối đa 100 kHz) | 4 (tối đa 100 kHz) | 6 (tối đa 100 kHz) | 6 (tối đa 100 kHz) | 6 (tối đa 100 kHz, 2x 1MHz) |
| Ngõ ra xung (PTO) | 2 (tối đa 100 kHz) | 2 (tối đa 100 kHz) | 4 (tối đa 100 kHz) | 4 (tối đa 100 kHz) | 4 (tối đa 100 kHz, 2x 1MHz) |
| Tốc độ xử lý bit | ~0.08 µs (G2: ~0.07 µs) | ~0.08 µs (G2: ~0.07 µs) | ~0.08 µs (G2: ~0.07 µs) | ~0.07 µs (G2: ~0.06 µs) | ~0.06 µs (G2: ~0.05 µs) |
| Kiểu nguồn cấp (Ví dụ) | DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY | DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY | DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY | DC/DC/DC, AC/DC/RLY, DC/DC/RLY | DC/DC/DC |
Về các kiểu nguồn cấp và ngõ ra, S7-1200 DC/DC/DC có nghĩa là nguồn cấp 24V DC, ngõ vào 24V DC, và ngõ ra Transistor 24V DC. Kiểu AC/DC/RLY sử dụng nguồn cấp 85-264V AC, có ngõ vào 24V DC, và ngõ ra Relay. Cuối cùng, DC/DC/RLY là loại có nguồn cấp 24V DC, ngõ vào 24V DC, và ngõ ra Relay.
5.2. Dòng CPU SIPLUS Standard
Các CPU SIPLUS có thông số kỹ thuật cơ bản tương tự như dòng Standard tương ứng, nhưng được tăng cường khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt. Mã đặt hàng thường bắt đầu bằng “6AG1”. Ví dụ, SIPLUS S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (6AG1214-1AG40-4XB0) sẽ có các thông số về bộ nhớ, I/O, tốc độ xử lý tương tự CPU 1214C DC/DC/DC (6ES7214-1AG40-0XB0) nhưng có dải nhiệt độ hoạt động rộng hơn (ví dụ: -40°C đến +60°C hoặc -25°C đến +70°C tùy phiên bản) và được phủ lớp bảo vệ.
5.3. Dòng CPU Fail-safe (FC) và G2 Fail-safe (FC)
Các CPU này được thiết kế cho các ứng dụng an toàn, tích hợp chức năng điều khiển tiêu chuẩn và an toàn. Chúng thường có ký hiệu “F” hoặc “FC” trong tên.
| Đặc điểm kỹ thuật | CPU 1212FC DC/DC/DC & DC/DC/RLY | CPU 1214FC DC/DC/DC & DC/DC/RLY | CPU 1215FC DC/DC/DC & DC/DC/RLY |
| Mã đặt hàng (Ví dụ) | 6ES7212-1xF40-0XB0 | 6ES7214-1xF40-0XB0 | 6ES7215-1xF40-0XB0 |
| Bộ nhớ chương trình (Std) | 100 KB | 125 KB | 150 KB |
| Bộ nhớ chương trình (Safety) | 2 MB | 2 MB | 4 MB |
| Bộ nhớ dữ liệu | 1 MB (tích hợp) | 4 MB (tích hợp) | 4 MB (tích hợp) |
| DI tích hợp (Std) | 8 (24V DC) | 14 (24V DC) | 14 (24V DC) |
| DO tích hợp (Std) | 6 (DC hoặc Relay) | 10 (DC hoặc Relay) | 10 (DC hoặc Relay) |
| AI tích hợp (Std) | 2 (0-10V) | 2 (0-10V) | 2 (0-10V) |
| AO tích hợp (Std) | – | – | 2 (0-20mA/0-10V) |
| Mở rộng module SM | Tối đa 2 (Std), Cộng thêm F-SM | Tối đa 8 (Std), Cộng thêm F-SM | Tối đa 8 (Std), Cộng thêm F-SM |
| Mở rộng module CM | Tối đa 3 | Tối đa 3 | Tối đa 3 |
| Signal board (SB) | 1 | 1 | 1 |
| Cổng PROFINET | 1 cổng | 1 cổng | 2 cổng (switch tích hợp) |
| HSC, PTO (Std) | Tương tự CPU 1212C | Tương tự CPU 1214C | Tương tự CPU 1215C |
| Tốc độ xử lý (Std) | Tương tự CPU 1212C G2 | Tương tự CPU 1214C G2 | Tương tự CPU 1215C G2 |
| Cấp độ an toàn | SIL 3 (IEC 61508), PL e (ISO 13849-1) | SIL 3 (IEC 61508), PL e (ISO 13849-1) | SIL 3 (IEC 61508), PL e (ISO 13849-1) |
Một số lưu ý quan trọng về CPU Fail-safe là các CPU S7-1200F có thể chạy đồng thời chương trình điều khiển tiêu chuẩn và chương trình an toàn. Để sử dụng các chức năng an toàn, người dùng cần có giấy phép (license) cho STEP 7 Safety trong TIA Portal. Đồng thời, cần sử dụng các module I/O an toàn (F-DI, F-DO) cho các tín hiệu liên quan đến an toàn để đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống.
5.4. Dòng CPU SIPLUS Fail-safe
Tương tự như SIPLUS Standard, dòng SIPLUS Fail-safe kết hợp các đặc tính của CPU Fail-safe với khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt của SIPLUS. Mã đặt hàng thường bắt đầu bằng “6AG1” và có ký hiệu “F”. Ví dụ, SIPLUS S7-1200 CPU 1214FC DC/DC/DC (ví dụ 6AG1214-1XF40-4XB0) sẽ có thông số an toàn như CPU 1214FC và khả năng chịu môi trường như các sản phẩm SIPLUS.
Việc lựa chọn CPU S7-1200 đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về yêu cầu ứng dụng, số lượng I/O, tốc độ xử lý, khả năng truyền thông, điều kiện môi trường và các yêu cầu về an toàn. Bảng thông số kỹ thuật trên cung cấp một cái nhìn tổng quan để bạn có thể bắt đầu quá trình lựa chọn.
6. Ứng dụng của hệ thống PLC S7-1200
Sau khi đã hiểu rõ PLC S7-1200 là gì, cấu tạo và các thông số kỹ thuật, chúng ta sẽ cùng khám phá những ứng dụng thực tế vô cùng đa dạng của dòng bộ điều khiển lập trình này. Với sự linh hoạt, mạnh mẽ và chi phí hợp lý, PLC S7-1200 đã và đang được triển khai rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng, mang lại hiệu quả vượt trội và giải quyết những thách thức mà các kỹ sư và doanh nghiệp thường gặp phải.
6.1. Sản xuất công nghiệp
Đây là lĩnh vực mà PLC S7-1200 phát huy tối đa thế mạnh của mình. Nó được sử dụng để điều khiển máy móc đơn lẻ như các máy công cụ CNC cỡ nhỏ, máy đóng gói, máy chiết rót, máy dán nhãn, máy ép nhựa, máy cắt, và máy hàn tự động, đảm bảo hoạt động chính xác và hiệu quả nhờ khả năng xử lý tín hiệu nhanh, bộ đếm tốc độ cao (HSC) và ngõ ra xung (PTO) giúp điều khiển chuyển động chính xác.
Không chỉ vậy mà S7-1200 còn có khả năng điều khiển các dây chuyền sản xuất nhỏ và vừa, ví dụ như trong ngành thực phẩm, nước giải khát, lắp ráp linh kiện điện tử, hoặc sản xuất vật liệu xây dựng. Khả năng kết nối mạng Profinet cho phép các PLC S7-1200 phối hợp với nhau hoặc với các thiết bị khác như HMI, hay điều khiển biến tần bằng PLC S7-1200.
Một ví dụ cụ thể là trong ngành thực phẩm, S7-1200 có thể điều khiển nhiệt độ lò nướng, tốc độ băng tải, và quá trình trộn nguyên liệu, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều và an toàn vệ sinh.
Ngoài ra, S7-1200 cũng là lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống băng tải và phân loại sản phẩm, nhờ khả năng xử lý logic nhanh và kết nối cảm biến dễ dàng, phục vụ việc vận chuyển nguyên vật liệu, bán thành phẩm, thành phẩm, cũng như các hệ thống phân loại sản phẩm tự động dựa trên kích thước, trọng lượng hoặc mã vạch.
6.2. Xây dựng
Trong lĩnh vực xây dựng và quản lý tòa nhà, PLC S7-1200 cũng đóng góp vai trò quan trọng. Nó được dùng để điều khiển hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng cho hệ thống điều hòa không khí và thông gió trong các tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, nhà xưởng.
S7-1200 có thể điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng không khí dựa trên các cảm biến và lịch trình cài đặt. Bên cạnh đó, nó còn ứng dụng trong hệ thống chiếu sáng thông minh, điều khiển bật/tắt đèn theo thời gian, theo cảm biến hiện diện hoặc theo cường độ ánh sáng tự nhiên giúp tiết kiệm điện năng.
Trong quản lý hệ thống bơm nước, S7-1200 điều khiển các trạm bơm cấp thoát nước, bơm tăng áp, bơm chữa cháy một cách tự động và tin cậy. Đối với các nhà máy xử lý nước thải quy mô nhỏ và vừa, S7-1200 được sử dụng để điều khiển các quy trình như bơm, sục khí, và định lượng hóa chất.
6.3. Năng lượng
Ngành năng lượng cũng tìm thấy nhiều ứng dụng giá trị từ PLC S7-1200. Thiết bị này có thể giám sát và điều khiển các trạm biến áp nhỏ, thu thập dữ liệu vận hành và cảnh báo sự cố cho các trạm biến áp phụ tải hoặc trạm phân phối.
Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, S7-1200 được dùng trong các hệ thống năng lượng mặt trời và gió để điều khiển bộ theo dõi mặt trời (solar tracker), giám sát hiệu suất của các tấm pin mặt trời, quản lý việc hòa lưới hoặc sạc ắc quy trong các hệ thống điện mặt trời quy mô nhỏ.
Ví dụ, các dự án điện mặt trời áp mái cho nhà xưởng và trang trại thường sử dụng S7-1200 để tối ưu hóa sản lượng điện và giám sát tình trạng hoạt động của hệ thống. Hơn nữa, S7-1200 còn có thể điều khiển máy phát điện dự phòng, tự động khởi động và hòa đồng bộ máy phát điện khi có sự cố mất điện lưới.
6.4. Ngành nghề khác
S7-1200 còn được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác. Nó có thể xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo, thu thập dữ liệu từ các cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, mức, dòng điện, điện áp…) và gửi cảnh báo qua SMS, email hoặc hiển thị trên HMI khi có sự cố hoặc thông số vượt ngưỡng.
Trong lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao, S7-1200 điều khiển hệ thống tưới tiêu tự động, điều hòa nhiệt độ và độ ẩm trong nhà kính, hệ thống chiếu sáng cho cây trồng và hệ thống cho ăn tự động trong chăn nuôi.
Cuối cùng, S7-1200 là một công cụ tuyệt vời cho các phòng thí nghiệm tự động hóa tại các trường đại học, cao đẳng và trung tâm dạy nghề, giúp sinh viên thực hành lập trình và làm quen với công nghệ PLC hiện đại.
Sự đa dạng trong ứng dụng của PLC S7-1200 cho thấy đây thực sự là một giải pháp tự động hóa toàn diện, đáp ứng được nhu cầu của rất nhiều đối tượng khách hàng.
7. Mua PLC S7-1200 ở đâu?
Khi đã hiểu rõ giá trị của PLC S7-1200 thì việc tìm nơi mua PLC S7-1200 ở đâu uy tín là bước tiếp theo. Lựa chọn nhà cung cấp đáng tin cậy đảm bảo bạn nhận được sản phẩm chính hãng, giá cả hợp lý và dịch vụ hậu mãi chu đáo, tối ưu hóa hiệu quả đầu tư.
Thanh Thiên Phú là Đại lý Siemens tại Việt Nam cung cấp các thiết bị tự động hóa Siemens, đặc biệt là dòng PLC SIMATIC S7-1200. Chúng tôi thấu hiểu yêu cầu cao về chất lượng và hiệu quả từ quý kỹ sư, quản lý kỹ thuật và chủ doanh nghiệp.
Chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm PLC S7-1200 100% chính hãng Siemens, đầy đủ CO, CQ, đảm bảo hoạt động ổn định và chính sách bảo hành tiêu chuẩn. Giá cả tại Thanh Thiên Phú luôn cạnh tranh và minh bạch, giúp bạn dễ dàng dự toán chi phí. Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm của chúng tôi sẵn sàng tư vấn chuyên sâu, giúp bạn chọn đúng cấu hình S7-1200 (CPU, module I/O, module truyền thông) phù hợp nhất, tối ưu về kỹ thuật và chi phí, kể cả khi cần so sánh S7-1200 với S7-1500.
Liên hệ ngay hôm nay để được tư vấn và nhận báo giá ưu đãi nhất!
- Hotline: 08.12.77.88.99
- Website: thanhthienphu.vn
- Địa chỉ: 20 đường 29, Khu phố 2, Phường Cát Lái, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
