Simatic - Simatic

SIMATIC é uma série de controladores lógicos programáveis e sistemas de automação desenvolvidos pela Siemens . Lançada em 1958, a série passou por quatro gerações principais, sendo a última a geração SIMATIC S7 . A série destina-se à automação e produção industrial.

O nome SIMATIC é uma marca registrada da Siemens. É uma mala de viagem de “ Si emens” e “Auto matic ”.

Função

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CPU Siemens SIMATIC S7-300 PLC com três módulos de E / S conectados

Tal como acontece com outros controladores lógicos programáveis , os dispositivos SIMATIC têm como objetivo separar o controle de uma máquina da operação direta da máquina, de uma maneira mais leve e versátil do que os controles cabeados para uma máquina específica. Os primeiros dispositivos SIMATIC eram baseados em transistores, destinados a substituir relés conectados e personalizados para uma máquina específica. Os microprocessadores foram introduzidos em 1973, permitindo que programas semelhantes aos dos computadores digitais de uso geral fossem armazenados e usados ​​para o controle da máquina. Os dispositivos SIMATIC possuem módulos de entrada e saída para conexão com máquinas controladas. Os programas nos dispositivos SIMATIC respondem em tempo real às entradas dos sensores nas máquinas controladas e enviam sinais de saída para os atuadores nas máquinas que direcionam sua operação subsequente.

Dependendo do dispositivo e de seus módulos de conexão, os sinais podem ser um valor binário simples ("alto" ou "baixo") ou mais complexo. Entradas, saídas e cálculos mais complexos também foram suportados com o desenvolvimento da linha SIMATIC. Por exemplo, o SIMATIC 505 pode lidar com grandezas de ponto flutuante e funções trigonométricas.

Linhas de produtos

A Siemens desenvolveu quatro linhas de produtos até o momento:

  • 1958: SIMATIC Versão G
  • 1973: SIMATIC S3
  • 1979: SIMATIC S5
  • 1995: SIMATIC S7

SIMATIC S5

A linha S5 foi vendida nos estilos de chassi 90U, 95U, 101U, 100U, 105, 110, 115,115U, 135U e 155U. Quanto maior o número (exceto para o 101U), mais sofisticado e mais caro é o sistema. Dentro de cada estilo de chassi, várias CPUs estavam disponíveis, com velocidade, memória e recursos variados. Alguns sistemas forneciam operação de CPU redundante para controle de altíssima confiabilidade, como usado na fabricação de produtos farmacêuticos , por exemplo.

Cada chassi consistia em uma fonte de alimentação e um painel traseiro com slots para a adição de várias placas opcionais. As opções disponíveis incluem comunicações seriais e Ethernet, placas de entrada e saída digital, placas de processamento de sinal analógico , placas de contador e outras interfaces especializadas e módulos de função.

SIMATIC S7

As primeiras entradas da linha S7 foram lançadas em 1994, disponíveis em três classes de desempenho: S7-200, S7-300 e S7-400. A introdução do SIMATIC S7 viu também o lançamento de um novo padrão fieldbus Profibus , e o uso pioneiro de Ethernet industrial para facilitar a comunicação entre dispositivos de automação. O grande sucesso da família de CPUs S7-300, em particular, ajudou a consolidar o papel da Siemens como um dos líderes globais em tecnologia de automação. Espera-se que essas séries sejam descontinuadas em 2023.

A primeira geração de CPUs S7 foi posteriormente substituída pelos S7-1200 e S7-1500, lançados em 2012. Esses modelos vieram com interface Profinet padrão .

Programas

Os programas executados em dispositivos SIMATIC são executados em ambientes de software criados pela Siemens. O ambiente varia de acordo com a linha de produtos:

  • A linha de produtos SIMATIC S5 é programada no PASSO 5.
  • A linha de produtos SIMATIC S7 é programada em STEP 7 (V5.x ou TIA Portal).

Etapa 5

A linha de produtos S5 era geralmente programada com uma ferramenta de programação de software baseada em PC chamada STEP 5 . O STEP 5 foi usado para programação, teste e comissionamento, e para documentação de programas para PLCs S5.

O passo 5 versões originais correu na sistema operacional CP / M . As versões posteriores são executadas no MS-DOS e, em seguida, as versões do Windows no Windows XP . A versão final do STEP 5 foi a versão 7.2 (atualizável para a versão 7.23 Hotfix 1 com patches).

Além do PASSO 5, a Siemens ofereceu um pacote de programação de lógica de estado proprietário denominado Graph5. Graph5 é uma linguagem de programação sequencial destinada ao uso em máquinas que normalmente executam uma série de etapas discretas. Simula uma máquina de estado na plataforma S5.

Vários ambientes de programação de terceiros foram lançados para o S5. Mais de perto emulado o PASSO 5, alguns adicionando macros e outros aprimoramentos menores, outros funcionando de maneira drasticamente diferente do PASSO 5. Um permitiu que os programas do PASSO 5 fossem compilados de e para a linguagem de programação C e BASIC .

Programação estruturada

O STEP 5 permitiu a criação de programação estruturada ou não estruturada, desde operações simples de E / OU até sub-rotinas complexas. Um programa STEP 5 pode, portanto, conter milhares de instruções.

Para manter a transparência máxima, o PASSO 5 oferece uma série de recursos de estruturação:

  • Técnica de bloco - uma sequência de operação linear é dividida em seções e embalada em blocos individuais.
  • Segmentos - dentro dos blocos, a estruturação fina é possível programando subtarefas em segmentos individuais.
  • Comentários - Tanto um programa completo como blocos ou segmentos individuais e declarações individuais podem ser fornecidos diretamente com comentários.

Métodos de representação

Os programas do PASSO 5 podem ser representados de três maneiras diferentes:

  • Lista de Declarações (STL) - O programa consiste em uma seqüência de códigos mnemônicos dos comandos executados um após o outro pelo PLC.
  • Diagrama Ladder (LAD) - Representação gráfica da tarefa de automação com símbolos do diagrama de circuito
  • Diagrama de blocos de funções (FBD) - Representação gráfica da tarefa de automação com símbolos conforme DIN 40700 / DIN 40719.

Designações absolutas ou simbólicas podem ser usadas para operandos com todos os três métodos de representação.

Em LAD e FBD, funções complexas e chamadas de blocos de funções podem ser inseridas por meio de teclas de função . Eles são exibidos na tela como símbolos gráficos.

Existem vários editores de programa, da Siemens genuína ou de outros fornecedores. Depois que a Siemens descontinuou o suporte, outros fornecedores começaram a desenvolver uma nova versão do STEP 5, que pode ser executada no Windows XP ou Windows 7.

Blocos

Cinco tipos de blocos estão disponíveis:

  • Blocos de organização (OB) - para gerenciar o programa de controle
  • Blocos de programação (PB) - contêm o programa de controle estruturado de acordo com características funcionais ou orientadas ao processo
  • Blocos de sequência (SB) - para programação de controles sequenciais
  • Blocos de função (FB) - contêm partes de programa de ocorrência frequente e particularmente complexas
  • Blocos de dados (DB) - para armazenar os dados necessários para o processamento do programa de controle.

Alguns CLPs S5 também têm tipos de bloco FX (blocos de função estendidos) e DX (blocos de dados estendidos); estes não são tipos de blocos distintos, mas sim outro conjunto de blocos disponíveis devido ao CPU ter mais memória e espaço de endereçamento.

Operações

O PASSO 5 diferencia três tipos de operações:

  • Operações básicas (por exemplo, vincular, salvar, carregar e transferir, contar, comparar, operações aritméticas, operações de módulo) - Podem ser realizadas em todas as três representações.
  • Operações suplementares e funções complexas (por exemplo, instruções de substituição, funções de teste, operações lógicas palavra por palavra, decremento / incremento e funções de salto.) - Elas só podem ser executadas em STL.
  • Operações do sistema (acesso direto ao sistema operacional ) - Só podem ser executadas em STL.

Stuxnet

Artigo principal: Stuxnet

O worm de computador Stuxnet visa especificamente PLCs SIMATIC S7 por meio de seu ambiente de programação STEP 7.

Referências

links externos