معرفی کتاب کاملترین مرجع کاربردی PLC S7 Siemens مقدماتی

کتاب کاملترین مرجع کاربردی PLC S7 Siemens مقدماتی که توسط مهندس ماهر و مهندس فرجی تالیف شده یکی از کاربردیترین کتاب های تخصصی در زمینه اتوماسیون صنعتی زیمنس می باشد که در این بخش به معرفی این کتاب و گزیده ای از سرفصل های کتاب می پردازیم.

برای دانلود خلاصه (۱۰۶ صفحه) از این کتاب به انتهای این متن مراجعه نمائید.

فصل ۱کتاب مرجع کاربردی PLC S7 Siemens مقدماتی : نگاهی به سیستم های کنترل و جایگاه PLC

در این فصل با سیر تحول سیستم های کنترل آشنا خواهید شد مزایا و معایب پی ال سی نسبت به سایر سیستم ها و معرفی سازندگان PLC از دیگر مطالب این بخش هستند.

این بخش صرفا جهت ارتقاء اطلاعات عمومی خواننده است و مطالب آن پیش نیاز بخش های بعدی محسوب نمی شود.

کتاب: سیستم های کنترل افزونه Redundant plc s7 400H – مهندس ماهر

چکیده مطالب فصل ۱

• اولین کاربرد صنعتی سیستمهای کنترل در قرن ۱۷میلادی بود کـه بعنـوان سیـستم کنتـرل مکانیکی شناخته می شود.
• در قرن ۱۸اولین پایههای تئوری کنترل پیریزی شد و در اوایـل قـرن ۱۹رشـد چـشمگیری یافت.
• در دهه ۱۹۵۰سیستم های کنترل الکترونیکی عرضه شدند.
• در دهه ۱۹۶۰سیستم های کنترل مبتنی بر کامپیوتر موسوم به DDCارائه گردید.
• در ۱۹۷۰اولین PLCها برای جایگزینی مـدارات فرمـان رلـه کنتـاکتوری پـا بـه عرضـه وجـود گذاشتند .
• در ۱۹۷۶اولین سیستم های DCSبرای جایگزینی سیستم های DDCعرضه شدند.
• در دهه ۱۹۸۰استفاده از Remote I/Oبرای اتصال ورودی و خروجی ها از طریق شبکه به PLC رونق گرفت.
• در دهه ۱۹۹۰تکنولوژی فیلدباس برای استفاده در سیستم های کنترل ارائه گردید.
• زبان های برنامه نویسی PLCدر ۱۹۹۳توسط IEC1131استاندارد گردید.
• استاندارد سازی ارتباط بین کنترلر ها و سیستم های مانیتورینگ در ۱۹۹۶با ارائه OPCصـورت گرفت.
• در ۱۹۹۶سیستم های PC Basedبرای استفاده بعنوان کنترلر مطرح گردید که نسبت به PLC در برخی جنبه ها قوت و در برخی جنبه ها ضعف دارد.
• شرکت های ABB وSiemens وGeneral Electric وAllen Bradley وModicon سازندگان پیشگام در زمینه PLCهستند.

فصل ۲ کتاب مرجع کاربردی PLC S7 Siemens مقدماتی : اجزای PLCو عملکرد آنها

در این فصل اجزای PLCو عملکرد آنها بطور اجمال و در حد نیاز شرح داده شده است. برای درک مباحث فصل های بعد مطالعه این بخش ضروری است.

چکیده مطالب فصل ۲

• اجزای اصلی PLCعبارتند از : ماژول تغذیه ، ، CPUماژول I/Oهای معمولی ، ماژول I/Oهای خاص ،ماژول شبکه
•  اجزای PLCمی تواند بصورت یکپارچه  (Compact)یا بصورت مجزا  (Modular)باشد.
•  ماژول تغذیه باید بتواند علاوه بر تثبیت ولتاژ نقش ایزوله سازی و حفاظت را نیز ایفا کند.
•  خروجی ماژول تغذیه ۲۴VDCاست ولی ورودی آن می تواند ۱۱۰/۲۲۰ ACیا ۲۴DCباشد.
• CPUمیکروپروسسور کوچکی است که نقش اصلی آن اجرای برنامه و مدیریت اجزای داخلی از طریق باس های داخلی است.
•  در CPU چهار نوع باس وجود دارد Data Bus , Control Bus , I/O Bus , Address Bus  
• CPU دارای Clockداخلی است که فرکانس آن تعیین کننده سرعت پردازش است.
•  CPU دارای حافظه داخلی ROMاست که سیستم عامل روی آن ذخیره شده است.
•  CPU بصورت داخلی دارای حافظه RAMاست که برنامه و دیتا روی آن ذخیره می شود. این حافظه رامی توان با کارت بیرونی افزایش داد. حافظه بیرونی می تواند از جنس RAMیا Flashباشد.
• ماژول های ورودی و خروجی دیجیتال دارای انواع ACو DCاست.
•  در کارت های دیجیتال DCبا توجه به مسیر جریان بین سنسور و کانال می توان بصورت Sinkیا Sourceارتباط برقرار کرد.
•  خروجی دیجیتال می تواند بصورت رله ای یا ترانزیستوری باشد که رله ای برای تامین جریان بالاتر و ترانزیستوری برای سرعت بالاتر مناسب است.
•  سیگنال های آنالوگ ورودی می توانند بصورت ولتاژی ،میلی ولتی ، جریانی یا اهمی باشند .در کارت ورودی آنالوگ از این سیگنال ها نمونه برداری شده سپس توسط مبدل A/Dبه دیتای دیجیتال تبدیل و در اختیار CPUقرار می گیرند.
•  سیگنال های آنالوگ خروجی می توانند بصورت ولتاژی یا جریانی باشند دیتای CPUبا ارسال به کارت توسط مبدل D/Aبه سیگنال ولتاژ یا جریان تبدیل و به خروجی ارسال می گردد.
•  PLCبایستی امکان ارتباط با ورودی و خروجیهای خاص که از طریق کارتهای معمولی قابل استفاده نیستند مانند پالس های سریع را داشته باشد برای این منظور از I/Oهای خاص استفاده می گردد  PLCبرای ارتباط با وسیله ) (Programmingو سایر ارتباطات بیرونی بایستی مجهز به پورت های ارتباط سریال بوده و ماژول های شبکه را نیز پشتیبانی کند.
  

کتاب مرجع آموزش TIA V15 مهندس احمد فرجی

فصل ۳ کتاب مرجع کاربردی PLC S7 Siemens مقدماتی : اصول طراحی و انتخاب PLCو اجزای آن

در این فصل اصول انتخاب و طراحی PLC به اجمال و براساس مهمترین نکات بیان شده است. مطالعه این فصل به افردای که در زمینه طراحی سیستم کنترل و انتخاب اجزای PLC فعالیت دارند توصیه می شود.

چکیده مطالب فصل ۳

• قدمهای اولیه در فاز طراحی بسیار مهم هستند. هر تغییر کوچک در مراحل اول، تغییرات بزرگ در نتیجه نهایی را بدنبال خواهد داشت.
•  قدمهای فاز طراحی لازم است چندین بار برای انتخابهای مختلف تکرار شوند و نتایج نهایی با هم مقایسه شوند.
•  ابتدا بایستی فرآیند شناخته شود و شرح عملکرد و ترتیب عملیات آن مستند شود تا براساس آن مدارک دیگر قابل استخراج باشد.
•  لیست I/O ها از اولین مدارک مورد نیاز برای طراحی است که از شرح عملکرد و لیست ابزاردقیق و نقشه های P&ID استخراج میگردد  I/Oهای خاص در لیست علامتگذاری میشوند.
•  براساس لیست I/O ها، تعداد و نوع کارت های ورودی و خروجی تعیین میشود. اتصال مستقیم I/O ها یا استفاده از Remote I/O در این مرحله میتواند بررسی شود.
•  کارتهای شبکه مورد نیاز برای مانیتورینگ یا تبادل دیتا یا سایر نیازها مورد بررسی قرار میگیرد.
•  CPU با توجه به تعداد I/O و سایر نیازهای فرآیند مشخص میگردد.
•  با توجه به مجموع کارتهای مورد نیاز، منبع تغذیه انتخاب می شود.
•  پنل PLC با توجه به اجزای تعیین شده در مراحل قبل طراحی میگردد.
•  نوع کابل و مسیر کابل با توجه به حداکثر افت مجاز تعیین میشود.
•  در صورت استفاده از Remote I/O طول کابل با توجه به سرعت شبکه تعیین میشود.
• نکات مربوط به حفاظت در مقابل نویز و طراحی سیستم زمین مناسب مد نظر قرار میگیرد.
•  تمام مراحل برای رسیدن به نتیجه مطلوب بارها بازنگری میگردد.

فصل ۴ اصول نصب PLC

مطالعه این بخش برای افرادی که در کار نصب و اجرای پروژه های اتوماسیون فعالیت دارند مفید خواهد بود ولی بایستی به این نکته مهم توجه شود که مطالب این بخش حاوی توصیههای کلی در ارتباط با نصب PLC است.
ضرورت دارد برای هر PLC خاص کاربر طبق دستورالعمل سازنده نصب PLC را انجام دهد.

چکیده مطالب فصل ۴

• در نصب پنل دور بودن از ماشین و فرآیند و منابع نویز و نصب در شرایط آب و هوایی مناسب و موقعیتی فاقد لرزش در نظر گرفته شود.
•  بهترین محل برای نصب منبع تغذیه بالای پنل است تا گرمای ناشی از آن مستقیما و بدون تاثیر روی سایر تجهیزات از پنل خارج شود.
•  PLC در موقعیتی در پنل نصب شود که دسترسی به آن برای عیب یابی ساده باشد.
•  تجهیزات PLC به شکلی نصب شوند که خنک کنندگی آنها بدرستی انجام گیرد.
•  در اطراف PLC فضای کافی برای امکان خنک کنندگی بهتر در نظر گرفته شود
•  بین کارت های I/O و داکت ها فاصله مناسب برای سهولت سیم کشی منظور شود
•  در کارت های I/O نوع AC تغذیه I/O با تغدیه AC ورودی منبع تغذیه مشترک باشد.
•  در کارت های I/Oنوع DCتغذیه I/O از تغدیه DC خروجی منبع تغذیه مجزا باشد.
•  در مسیر تغذیه ورودی و خروجی ها حفاظت و موج گیر قرار دهید.
•  در خروجی هایی که برای بارهای AC کوچک متصل هستند حفاظت اسنوبر کافیست.
•  در خروجی هایی که به بارهای AC بزرگ متصل هستند علاوه بر اسنوبر از MOV استفاده شود.
•  در خروجی هایی که به بارهای DCمتصل هستند دیود معکوس بکار ببرید.
•  در انجام سیم کشی ورودی ها و خروجی ها را از یکدیگر جدا کنید و ترجیحاً نوع دیجیتال و آنالوگ را نیز از یکدیگر تفکیک کنید.
•  بین کابل های سیگنال و کابل های قدرت فاصله قرار دهید.
•  شیلد کابل را در ورودی پنل PLC زمین کنید.
•  از کلیدهای قطع اضطراری و رله های MCR به تعداد کافی استفاده کنید.

فصل ۵ آشنایی با وسایل ورودی و خروجی PLC (سنسورها و عملگرها)

در این فصل با مهمترین وسایلی که بعنوان ورودی یا خروجی به PLC متصل می شوند آشنا مـی شـوید. ایـن وسایل سنسورهای و عملگرهای دیجیتال و آنالوگ هستند . سعی شده مطالب بصورت اجمال و در حـد آشـنایی
ذکر شود از این رو توصیه می شود خواننده برای شناخت دقیق تر رفتار PLC بـا وسـایل فیلـد ایـن فـصل را دقیقاً مطالعه کند.

فصل ۶ سیستمهای کنترل زیمنس و جایگاه S7

در این فصل ضمن معرفی انواع مختلف سیستم های کنترل زیمنس به جایگاه خانواده S7 در بین آن ها پرداخته شده است. بجز S7 سایر موارد جهت اطلاعات عمومی خواننده است ولی شناخت  S7پیش نیاز بحث های بعدی است و لازم است مطالعه شود.

فصل ۷ نرم افزارهای زیمنس و جایگاه Step7

در این فصل با نگاه کلی به نرم افزار های مختلف زیمنس جایگاه Step7 و اجزای آن بیان شده است.

فصل ۸ پیش نیازهای کار با نرم افزار Step7

در این فصل سیستم عامل و سخت افزار مناسب برای نصب  Step7 و تنظیمات لازم برای کار با آن مورد بحث قرار گرفته است..

فصل ۹ آشنایی با محیط نرم افزار Step7

در این فصل ضمن معرفی منوهای اصلی  Step7 نحوه شروع کار با آن بیان شده است

فصل ۱۰ آشنایی با محیط پیکر بندی سخت افزار (HwConfig)

در این فصل محیط نرم افزار HwConfig که برای پیکر بندی اجزای سخت افزار کاربرد دارد معرفی شده است.مطالعه این بخش قبل از شروع برنامه نویسی ضروری است.

فصل ۱۱ نصب ، پیکر بندی و تنظیمات سخت افزار S7-300

در این فصل نحوه پیکر بندی S7-300 تشریح می شود. بحث S7-400 در جلد دوم کتاب آمده است. مطالعه دقیق مباحث این فصل برای کار با PLCضروری است.

فصل ۱۲ مفاهیم پایه در عملکرد PLC

در این فصل مفاهیم پایه عملکرد CPU که آشنایی با آنها برای درک مطالب فصل های بعد لازم است تشریح گردیده است.

فصل ۱۳ مفاهیم پایه برنامهنویسی PLC

در این فصل مفاهیم پایه برنام هنویسی PLC که آشنایی با آنها برای شروع برنامهنویسی لازم است تشریح گردیده است.

فصل ۱۴ شروع برنامه نویسی با LAD/STL/FBD

در این فصل انواع بلاک های برنامه و دیتا و نحوه ساخت آنها در محیط LAD/STL/FBD تشریح شده است. مطالعه این فصل پیش نیاز برنامه نویسی است.

فصل ۱۵ دستورات برنامه نویسی Bit Logic

در این فصل برنامه نویسی با دستورات  Bit Logicبه زبان های LAD و FBD تشریح شده است.

فصل ۱۶ برنامه نویسی با دستورات تایمر

در این فصل با نحوه برنامه نویسی و نکات مربوط به تایمرها در زبانهای LAD و FBD آشنا میشوید.

فصل ۱۷ دستورات برنامه نویسی کانترها

در این فصل با نحوه برنامه نویسی و نکات مربوط به شمارنده ها در زبانهای LAD و FBD آشنا میشوید.

فصل ۱۸ دستورات برنامه نویسی مقایسه گرها

در این فصل با نحوه برنامه نویسی و نکات مربوط به مقایسه گر هـا در زبـان هـای LADو FBDآشـنا

فصل ۱۹ دستورات محاسباتی

در این فصل با نحوه برنامهنویسی و نکات مربوط به دستورات محاسباتی و توابع مربوط به اعداد و متغیرهای صحیح و اعشاری در زبانهای LAD و FBD آشنا میشوید.

فصل ۲۰ دستورات تبدیل

در این فصل با نحوه برنامه نویسی و نکات مربوط به دستورات تبدیل کننده فرمتهای مختلف اعـداد در زبانهای LAD و  FBD آشنا میشوید.

فصل ۲۱ دستور انتقال MOVE

در این فصل با نحوه برنامه نویسی و نکات مربوط به دستور پـر کـاربرد MOVE در زبـان هـای LAD و FBD آشنا می شوید.

فصل ۲۲ دستورات شیفت و چرخش

در این فصل با نحوه برنامه نویسی و نکات مربوط به دستور کم کاربرد شیفت و چرخش در زبانهـای LAD و FBD آشنا میشوید.

فصل ۲۳ سایر دستورات برنامه نویسی LAD/FBD

در این فصل با برخی دیگر از دستورات برنامه نویسی در زبانهای LAD و FBD آشنا میشوید. تعدادی از دستورات LAD/FBD در اینجا قابل تشریح نیستند و در جلد دوم کتاب بحث می شوند.

فصل ۲۴ استفاده از Monitor/Modify و Force

در این فصل با نحوه استفاده از ابزارهای Monitor/Modify و Force که در زمان تست و راه اندازی و نیزدر زمان بهره برداری مورد نیاز هستند آشنا می شوید.

فصل ۲۵ ارتباط Online با PLC

در این فصل با پنجره های مختلفی که در حالت ارتبـاط Online بـا PLC نمـایش داده مـی شـود آشـنا خواهید شد

• یکی از کار های متداول در ارتباط Onlineانجام عملیات Download/Upload است.
•  Download/Uploadمی تواند از طریق محیط اصلی Step7 یا زیر برنامه های آن انجام شود.
•  در محیط اصلی Step7 همه اطلاعات  Downloadیا  Uploadمی شود ولی در زیر برنامه ها فقط اطلاعات همان محیط ارسال یا دریافت می شود.
•  اگر پروژه را در  Step7بصورت Online ببینیم علاوه بر بلاک ها یکاربر بلاک های سیـستمی نیـز مشاهده می شود که در پروژه Offline موجود نیستند.
•  اگر  Hwconfig را در حالت Online مشاهده کنیم وضعیت سخت افزار را نشان می دهد.
•   مهمترین پنجره  Online برای عیب یابی پنجره Module Information است که با کلیـد میـانبر Ctrl+D فعال می شود.
•  محیط برنامه نویسی را نیز می توان بصورت Online مشاهده نمود.

کتاب بلوک های برنامه نویسی زیمنس

برای دانلود ۱۰۶ صفحه از این کتاب ارزشمند از طریق لینک زیر اقدام نمائید