Siemens – Conheça as 5 Principais Linhas de Controladores

Siemens principais controladores SIMATIC S7
Siemens e suas 5 linhas de controladores possuem alguns equipamentos que estão na lista dos equipamentos mais utilizados em automação industrial, não só no Brasil mas no mundo. Saiba quais são esses controladores.

Siemens

Muitos desses controladores Siemens estão em pleno uso em várias plantas das mais tecnológicas do mundo. Nessa lista abordaremos desde os controladores mais antigos como o S5, e passaremos pela linha S7-200, S7-300 e S7-400 e depois chegaremos nos controladores S7-1200 e S7-1500 que são as linhas mais atuais.

A Siemens está dentro das 10 principais marcas de automação industrial. Não é novidade para ninguém da área que se você não conhece a plataforma de programação TIA portal, com certeza você não está ligado com o que há de mais moderno em automação industrial e acionamentos da área das indústria 4.0.

Mundialmente, a Siemens AG e suas subsidiárias empregam mais de 360 000 pessoas em 190 países e sua receita foi de aproximadamente 76 bilhões de euros no ano fiscal de 2013. A Siemens AG está listada na Bolsa de Frankfurt desde 1897, estando também listada na Bolsa de Valores de Nova Iorque desde 12 de março de 2001.

Siemens no Brasil

A primeira empreitada da Siemens no Brasil foi a instalação de uma linha telegráfica ligando a então capital Rio de Janeiro à província de São Pedro (atual estado do Rio Grande do Sul), em 1867.

Hoje, a operação brasileira da Siemens é uma das maiores do mundo e compreende 10 empresas diferentes (incluindo a Chemtech e a Iriel). A empresa emprega no Brasil aproximadamente oito mil colaboradores, divididos entre 13 fábricas, 7 centros de Pesquisa e Desenvolvimento e 13 escritórios regionais.

No ano de 2005 a Siemens celebrou 100 anos de presença no Brasil. Houve a inauguração na localidade Abiurana em Manaus, concentrando as atividades da divisão Automation and Drives, sendo uma das maiores da empresa em sua presença global.

Controladores Simatic S5

A linha de controladores Simatic S5 são uma serie de controladores lógicos programáveis e sistema de automação desenvolvida pela Siemens, sendo uma das linhas mais usadas de CLP´s e foi introduzido no mercado em 1979, essa série robusta e confiável sofreu sua migração para a plataforma Simatic S7 no ano de 1995.

Na linha S5 vemos diferentes modelos de chassis sendo esses o 90U, 95U, 101U, 100U, 105, 110, 115,115U, 135U, 155U nessa ordem quanto maior o número, maior era o grau de sofisticação e robustez do sistema, dentro de cada chassi, temos várias CPU’s que estavam disponíveis variando a velocidade de processamento, memoria e alguns outros recursos variados. Alguns sistemas forneciam operações redundantes de processamento aumentando a confiabilidade para um nível mais alto, como em indústria farmacêutica por exemplo.

Dentro dos controladores mais conhecidos temos:

S5-101U central controller             MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UA13 

S5-101U central controller             MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UA33   

S5-101U central controller             MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UB13 

S5-101U central controller            MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UU13  

S5-101U central controller             MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UW13 

S5-101U expansion unit                 MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UC11 

S5-101U expansion unit                 MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UC21 

S5-101U expansion unit                 MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UC31 

S5-101U expansion unit                 MLFB/ Part Number: 6ES5 101-8UX11   

FOC media module IM 307/317     MLFB/ Part Number: 6ES5 307-0MM11  

FOC interface module S5-115        MLFB/ Part Number: 6ES5 307-3UA11 

Monitoring module                        MLFB/ Part Number: 6ES5 313-3AA12 

FOC interface module S5-115        MLFB/ Part Number:  6ES5 317-3UA11  

S5-100 diagnostics module            MLFB/ Part Number: 6ES5 330-8MA11  

SIMATIC S5, 340 memory module  MLFB/ Part Number: 6ES5 340-3KB42   

SIMATIC S5, 350 memory module  MLFB/ Part Number: 6ES5 350-3KA21 

SIMATIC S5, 350 memory module  MLFB/ Part Number: 6ES5 350-3KA41 

SIMATIC S5, 355 memory module  MLFB/ Part Number: 6ES5 355-3UA11

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Linha S7-200

A linha S7-200 fornece módulos de CPU que possuem um grande número de pontos de E/S integrados (até 60 pontos). O módulo de CPU possui um tipo padrão e um tipo compacto para escolha dos usuários, que podem atender às diferentes necessidades dos clientes.

Possui opções de extensão e personalização precisa, as novas placas de sinal são projetadas com portas de comunicação escaláveis, canais digitais ou analógicos, que se adaptam perfeitamente aos requisitos de aplicação do usuário e reduzem os custos de expansão do usuário.

Contando também com um chip de alta velocidade, excelente desempenho que está equipado com chip de processador dedicado Siemens, o tempo de execução da instrução básica é de até 0,15 μs, tem o desempenho líder em comparação com o micro PLC do mesmo nível, pode lidar facilmente com processos complexos e rápidos.

A sua interface Ethernet padrão da CPU suporta vários protocolos de comunicação Ethernet industrial, como PROFINET, TCP, UDP, Modbus TCP. Através desta interface, ele também pode se comunicar com outros PLCs, telas sensíveis ao toque, inversores, servo-drives, computadores host e assim por diante. O programa pode ser baixado para o CLP usando um cabo de rede comum, eliminando a necessidade de cabo de programação dedicado, econômico e rápido.

O pulso triaxial, com uma liberdade em movimento fornece funções poderosas de controle de velocidade e posicionamento, o módulo de CPU pode integrar ao máximo três saídas de pulso de alta velocidade de 100 kHz e suporta PWM/PTO. A interface PROFINET integrada à CPU permite conectar vários servo drives com comandos de biblioteca de movimento SINAMICS fáceis de usar para controle rápido do controle de velocidade e posicionamento da máquina.

O seu Cartão SD comum, conta com uma atualização rápida, este PLC integra slot para cartão Micro SD, suporta cartão Micro SD comum, pode ser usado para atualizar o programa ou firmware do dispositivo e pode fornecer grande conveniência ao engenheiro que realiza o serviço de campo.

Software Microwin fácil de usar, eficiência de programação baseado nas poderosas funções herdadas do software de programação Siemens, ele absorveu um design mais humanizado que melhorou bastante a facilidade de uso do software. Melhorou a eficiência no desenvolvimento do programa.

A integração perfeita do SIMATIC S7-200 SMART, Basic HMI e SINAMICS V20/V90, forma as soluções de micro automação que são econômicas; atendendo a toda a gama de demanda do cliente OEM.

Dentro dos controladores mais conhecidos temos:

Linha CPU SR20/ST20

CPU SR20 AC/DC/RLY MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1SR20-0AA0
CPU ST20 DC/DC/DC MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1ST20-0AA0

Linha CPU SR30/ST30

CPU SR30 AC/DC/RLY MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1SR30-0AA0
CPU ST30 DC/DC/DC MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1ST30-0AA0

Linha CPU SR40/ST40/CR40

CPU SR40 AC/DC/RLY MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1SR40-0AA0
CPU ST40 DC/DC/DC MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1ST40-0AA0
CPU CR40 AC/DC/RLY MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1CR40-0AA0

Linha CPU SR60/ST60/CR60

CPU SR60 AC/DC/RLY MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1SR60-0AA0
CPU ST60 DC/DC/DC MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1ST60-0AA0
CPU CR60 AC/DC/RLY MLFB/ Part Number: 6ES7 288-1CR60-0AA0

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Linha S7-300

A Linha SIMATIC MANAGER S7-300 é o sistema mini PLC para as faixas de desempenho baixo e médio, o seu design modular e sem ventilador com uma implementação simples de estruturas distribuídas e o manuseio conveniente o torna uma solução econômica e fácil de usar para as mais diversas tarefas nas faixas de desempenho baixo e médio. O seu sistema de automação é modular em design e possui uma ampla gama de módulos que podem ser combinados individualmente.

O seu sistema inclui diferentes CPUs que estão disponíveis para as diferentes faixas de desempenho, incluindo CPUs com entradas/saídas integrais e as funções correspondentes, bem como CPUs com PROFIBUS DP, PROFINET e interfaces ponto-a-ponto integrais, possui módulos de sinal (SMs) para entradas/saídas digitais e analógicas, processadores de comunicação (CPs) para conexão de barramento e conexões ponto a ponto, módulos de função (FMs) para contagem de alta velocidade, posicionamento (malha aberta/malha fechada) e controle PID.

Também pode ser usado para alimentação de corrente de carga (PS), conexão do SIMATIC S7-300 a uma tensão de alimentação de 120/230 V AC, contendo módulos de interface (IMs) para conectar o controlador central (CC) e as unidades de expansão (EUs) em configurações multicamadas, podendo ser operado com até 32 módulos distribuídos no CC e 3 EUs e todos os módulos podem ser operados em gabinetes e sem ventiladores.

Os módulos SIPLUS para condições ambientais estendidas, são adequados para faixa de temperatura -25 a +60 °C e cargas mais altas de umidade, condensação e geada. Pode ser usado diretamente em veículos ou fora do prédio em um gabinete IP20 protegido contra luz solar direta e água da chuva/água pulverizada. Gabinete com ar condicionado e caixa IP65 não são necessários. Uma série de recursos oferece suporte aos usuários na programação, comissionamento e manutenção do S7-300, tais como:

Processamento de instruções de alta velocidade:
Tempos de execução de instruções de 4 ns abrem opções de aplicações completamente novas na faixa de desempenho de baixo e médio porte.

Aritmética de ponto flutuante:
Com a aritmética de ponto flutuante, até funções aritméticas complexas podem ser usadas de forma eficaz.

Atribuição de parâmetros amigável:
Existe apenas uma única ferramenta de software com uma interface de operação uniforme para parametrizar todos os módulos. Isso economiza indução e sobrecarga de treinamento.

Controle e monitoramento do operador (HMI):
Os serviços HMI de fácil utilização já estão integrados ao sistema operacional S7-300. A sua programação dispendiosa dessas funções não é mais necessária, o sistema SIMATIC HMI solicita dados de processo do SIMATIC S7-300, o sistema operacional S7-300 transfere esses dados automaticamente nos tempos de atualização desejados. E tudo com símbolos uniformes e banco de dados.

Funções de diagnóstico:
O sistema de diagnóstico inteligente das CPUs verifica continuamente a funcionalidade do sistema e registra erros e eventos específicos do sistema (por exemplo, erros de tempo, falhas de módulo, etc.) Os eventos são salvos em um buffer de anel e marcados com um carimbo de hora para solução de problemas futura.

Proteção por senha:
A proteção por senha permite que os usuários protejam seu know-how de forma eficaz contra cópia e modificação não autorizadas.

Dentro dos controladores mais conhecidos temos:

CPU 312 MLFB/ Part Number: 6ES7312-1AE14-0AB0

CPU 314 MLFB/ Part Number: 6ES7314-1AG14-0AB0

CPU 315-2 DP MLFB/ Part Number: 6ES7315-2AH14-0AB0

CPU 315-2 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7315-2EH14-0AB0

CPU 317-2 DP MLFB/ Part Number: 6ES7317-2AK14-0AB0

CPU 317-2 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7317-2EK14-0AB0

CPU 319-3 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7318-3EL01-0AB0

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Linha S7-400

A Linha SIMATIC MANAGER S7-400 é o PLC mais potente da família de controladores SIMATIC. Ele permite soluções de automação bem-sucedidas com Totally Integrated Automation (TIA). O S7-400 é uma plataforma de automação para soluções de sistemas que se concentra na engenharia de processos e se caracteriza principalmente por sua modularidade e reservas de desempenho.

O PLC de potência para as faixas de desempenho de médio a alto padrão, a sua solução é até para as tarefas mais exigentes. Contém uma gama abrangente de módulos e CPUs com classificação de desempenho para adaptação ideal à tarefa de automação.

É flexível em uso através da implementação simples de estruturas distribuídas, possuindo conexões amigáveis, ótimas opções de comunicação e rede, o seu manuseio é amigável, contém um design descomplicado sem ventilador e pode ser expandido sem problemas quando as tarefas aumentam. Uma série de recursos oferece suporte aos usuários na programação, comissionamento e manutenção do S7-400, tais como:

Multicomputação:
Operação simultânea de várias CPUs em um dispositivo central S7-400. A multicomputação distribui o desempenho geral de um S7-400. Por exemplo, tarefas complexas em tecnologias como controle de malha aberta, computação ou comunicação podem ser divididas e atribuídas a diferentes CPUs. E cada CPU pode receber sua própria E/S local.

Modularidade:
O poderoso barramento de backplane do S7-400 e as interfaces de comunicação que podem ser conectadas diretamente à CPU permitem a operação de alto desempenho de uma série de linhas de comunicação. Isso permite, por exemplo, a divisão em uma linha de comunicação para HMI e tarefas de programação, uma linha para componentes de controle de movimento equidistantes e de alto desempenho e um fieldbus de E/S “normal”. Além disso, conexões necessárias a sistemas MES/ERP ou à Internet também podem ser implementadas.

Engenharia e diagnóstico:
O S7-400 é configurado e programado de forma extremamente eficiente em conjunto com as SIMATIC Engineering Tools, especialmente no caso de soluções de automação extensas com um alto componente de engenharia. Para isso, estão disponíveis linguagens de alto nível como SCL e ferramentas de engenharia gráfica para sistemas de controle sequencial, gráficos de estado e diagramas orientados à tecnologia, por exemplo.

Dentro dos controladores mais conhecidos temos:

CPU 412-1 MLFB/ Part Number: 6ES7412-1XJ07-0AB0 

CPU 412-2 PN MLFB/ Part Number: 6ES7412-2EK07-0AB0 

CPU 412-2 MPI/DP MLFB/ Part Number: 6ES7412-2XK07-0AB0

CPU 414-2  MLFB/ Part Number: 6ES7414-2XL07-0AB0 

CPU 414-3 PN/DP  MLFB/ Part Number: 6ES7414-3EM07-0AB0

CPU 414-3 MPI/DP MLFB/ Part Number: 6ES7414-3XM07-0AB0 

CPU 416 -2 MLFB/ Part Number: 6ES7416-2XP07-0AB0 

CPU 416-3 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7416-3ES07-0AB0 

CPU 416-3 MPI/DP MLFB/ Part Number: 6ES7416-3XS07-0AB0 

CPU 417-4 MLFB/ Part Number: 6ES7417-4XT07-0AB0

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Linha S7-1200

Os controladores da Linha SIMATIC S7-1200 são a escolha mais inteligente para soluções de automação compactas com E/S integrados, funções de comunicação e funções de tecnologia para tarefas de automação na faixa de desempenho de baixo a médio. Eles estão disponíveis nas versões padrão e à prova de falhas.

Os controladores escaláveis ​​SIMATIC S7-1200 possuem entradas e saídas integradas, bem como opções de comunicação e permitem expansão modular. Módulos de entrada e saída digital e analógico, bem como diferentes módulos de comunicação e especiais permitem uma adaptação flexível à tarefa de automação relevante. Uma série de recursos oferece suporte aos usuários na programação, comissionamento e manutenção do S7-1200, tais como:

Engenharia eficiente

A integração perfeita dos controladores SIMATIC na estrutura de engenharia comum do TIA Portal permite o armazenamento integrado de dados, o conceito de biblioteca inteligente e uma filosofia operacional uniforme. Isso torna o uso de funções universais particularmente fácil.

Variedade de opções de diagnóstico

Uma análise de erros eficiente e localização rápida de erros com o novo conceito de exibição uniforme – informações de texto simples na mensagem de erro no TIA Portal, na HMI e no servidor web – reduz os tempos de comissionamento e minimiza os tempos de inatividade da produção. O SIMATIC S7-1200 oferece uma funcionalidade de diagnóstico já integrada no sistema, sem a necessidade de nenhuma programação adicional.

Design inovador

O controlador básico SIMATIC S7-1200 pode ser perfeitamente adaptado à tarefa de automação em mãos graças às suas abrangentes opções de expansão. O conceito de placa modular permite uma fácil expansão do controlador sem alterar o tamanho físico. A substituição do dispositivo é simples, sem religação através de réguas de terminais.

Segurança Integrada

A automação à prova de falhas é tão fácil de programar quanto a automação padrão e os dispositivos PROFIsafe são conectados via PROFINET.

Tecnologia Integrada

Aplicações simples de controle de movimento, tarefas de contagem e medição rápidas, bem como sistemas de controle de malha fechada (PID) são integrados e podem ser implementados sem placas de expansão adicionais.

Segurança Integrada

Comunicação segura, proteção de know-how, proteção contra cópia e proteção de acesso evitam a manipulação, abertura e duplicação de blocos por pessoas não autorizadas e, assim, protegem seu algoritmo ou processo.

Dentro dos controladores mais conhecidos temos:

Linha S7-1200 1211C

Linha 1211C há 3 variantes diferentes disponíveis:

Linha S7-1200 1212C

Mais memória, mais E/Ss integradas e mais possibilidades de expansão em comparação com a CPU 1211C. Há 3 variantes diferentes disponíveis:

Linha S7-1200 1214C

Mais memória, mais E/Ss integradas e mais possibilidades de expansão em comparação com a CPU 1212C. Há 3 variantes diferentes disponíveis:

Linha S7-1200 1215C

Mais memória, portas Ethernet e saídas analógicas adicionais em comparação com a CPU 1214C. Há 3 variantes diferentes disponíveis:

Linha S7-1200 – CPU 1217C

Mais memória, contadores mais rápidos que a CPU 1215C

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Linha S7-1500

Com suas condições ambientais estendidas, a Linha SIMATIC S7-1500 pode ser usado em praticamente qualquer lugar. Muitos controladores podem ser operados em uma faixa de temperatura de -25°C a +60°C e em altitudes de até 5.000 m como padrão. Uma ampla gama de controladores SIPLUS está disponível para outros requisitos.

A linha do SIMATIC S7-1500 é um sistema modular, escalável e universalmente utilizável no grau de proteção IP20. A sua solução de sistema para uma variedade de aplicações de automação em automação discreta e contém com um desempenho máximo combinado com uma excelente usabilidade.

È configurável no Totally Integrated Automation Portal com STEP 7 Professional V12 ou superior. Uma série de recursos oferece suporte aos usuários na programação, comissionamento e manutenção do S7-1500, tais como:

Desempenho

Comunicação poderosa

PROFINET IO (switch de 2 portas) como interface padrão da CPU 1515-2 PN, uma ou mais interfaces PROFINET integradas adicionais, por exemplo, para separação de rede, para conectar outros dispositivos PROFINET ou para comunicação de alta velocidade como I-Device.

Servidor OPC UA (acesso a dados) e cliente como opção de tempo de execução para a fácil conexão do SIMATIC S7-1500 a dispositivos/sistemas não Siemens.

Expansível com módulos de comunicação para sistemas de barramento e conexão ponto a ponto.

Tecnologia integrada

Motion Control integrado sem módulos adicionais:

Blocos padronizados (PLCopen) para conexão de acionamentos analógicos e compatíveis com PROFIdrive

A funcionalidade Motion Control suporta eixos de velocidade, eixos de posicionamento, operação síncrona relativa (sincronização sem especificação da posição sincronizada), bem como encoders externos, cames de saída e sondas.

Funções estendidas de controle de movimento, como operação síncrona absoluta (sincronização com a especificação da posição sincronizada), cames e funções para controlar a cinemática também estão integradas nas CPUs da tecnologia.

Funções de rastreamento abrangentes para todos os tags da CPU para diagnóstico em tempo real e detecção de erros esporádicos para comissionamento eficaz e otimização rápida de acionamentos e controles.

Funcionalidades de controle abrangentes, por exemplo, blocos facilmente configuráveis ​​para otimização automática dos parâmetros de controle para uma qualidade de controle ideal.

Funções adicionais através de módulos de tecnologia disponíveis, por exemplo, contagem de alta velocidade, detecção de posição ou funções de medição para sinais de até 1 MHz.

Segurança Integrada

Proteção de pessoas e máquinas dentro da estrutura de um sistema completo integrado, possui controladores SIMATIC S7-1500(T)F à prova de falhas para processamento de programas padrão e de segurança no mesmo controlador.

Os programas de usuário padrão e à prova de falhas são criados no Portal TIA com os mesmos editores; os dados à prova de falhas, por exemplo, podem ser avaliados como dados padrão no programa de usuário padrão. Devido a esta integração, os benefícios do sistema e a funcionalidade abrangente do SIMATIC também estão disponíveis para aplicações à prova de falhas.

Proteção de know-how baseada em senha contra leitura não autorizada e modificação de blocos de programa, proteção contra cópia para maior proteção contra cópia não autorizada de blocos de programa com a proteção contra cópia, blocos individuais no cartão de memória SIMATIC podem ser vinculados ao seu número de série para que o bloco só possa ser executado se o cartão de memória configurado estiver inserido na CPU.

Dentro dos controladores mais conhecidos temos:

CPU 1511-1 PN MLFB/ Part Number: 6ES7511-1AK02-0AB0 

CPU 1513-1 PN MLFB/ Part Number: 6ES7513-1AL02-0AB0 

CPU 1515-2 PN MLFB/ Part Number: 6ES7515-2AM02-0AB0

CPU 1516-3 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7516-3AN02-0AB0 

CPU 1517-3 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7517-3AP00-0AB0 

CPU 1518-4 PN/DP MLFB/ Part Number: 6ES7518-4AP00-0AB0 

CPU 1518-4 PN/DP MFP MLFB/ Part Number: 6ES7518-4AX00-1AC0

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