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पीएलसी प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर
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| उत्पत्ति के प्लेस | जर्मनी |
| ब्रांड नाम | SIMENS |
| प्रमाणन | CE RoHS |
| मॉडल संख्या | 6ES7312-1AE14-0AB0 |
दSiemens 6ES7312-1AE14-0AB0सीपीयू 312 है SIMATIC S7-300 परिवार के प्रवेश स्तर के मानक (गैर-संकुचित) सीपीयू।
अपने सबसे संकीर्ण, 40 मिमी और 270g पर, यह सबसे भौतिक रूप से कॉम्पैक्ट S7-300 CPU में से एक है जबकि पूर्ण S7-300 निर्देश सेट, मानक MPI संचार इंटरफ़ेस,और छोटे से मध्यम मशीन नियंत्रण और प्रक्रिया स्वचालन कार्यों के भारी बहुमत के लिए पर्याप्त प्रसंस्करण प्रदर्शन.
यह समझने के लिए कि सीपीयू 312 कहां फिट होता है, एस-7-300 सीपीयू रेंज की संरचना को समझने की आवश्यकता होती है।
परिवार कॉम्पैक्ट सीपीयू (जैसे सीपीयू 312सी, जिसमें डिजिटल आई/ओ एकीकृत है) से लेकर मानक सीपीयू (जैसे यह सीपीयू 312, जिसमें कोई एकीकृत आई/ओ नहीं है लेकिन पूर्ण मॉड्यूलर लचीलापन है) तक फैला है।अधिक शक्तिशाली सीपीयू (314 सीपीयू), 315, 317) में बड़ी मेमोरी और एकीकृत PROFIBUS DP इंटरफेस हैं।
The CPU 312 is the starting point of the standard CPU range — the choice when the task requires the modularity and engineering flexibility of the standard CPU architecture but does not require the larger memory, बहु-रैक क्षमता, या उच्च मॉडल के सीपीयू के अतिरिक्त इंटरफेस।
32 केबी कार्य स्मृति सीपीयू 312 की प्राथमिक बाधा है, और यह उन अनुप्रयोगों को परिभाषित करती है जिनके लिए यह उपयुक्त है।
32KB पर CPU 312 छोटे से मध्यम STEP 7 कार्यक्रमों को समायोजित करता है, जिनमें कई सौ प्रोग्राम ब्लॉक, मानक पीएलसी नियंत्रण तर्क, बुनियादी डेटा हैंडलिंग,और मध्यम संचार आवश्यकताएं.
यह उन कार्यक्रमों के लिए उपयुक्त नहीं है जो बड़ी रेसिपी तालिकाओं, व्यापक इतिहासकार बफर या जटिल गणितीय एल्गोरिदम का प्रबंधन करते हैं जो बड़े ऑब्जेक्ट कोड उत्पन्न करते हैं। उन अनुप्रयोगों के लिए,सीपीयू 314 (64KB), CPU 315-2 DP (256KB), या CPU 317-2 DP (1MB) उपयुक्त विकल्प हैं।
| पैरामीटर | मूल्य |
|---|---|
| कार्य स्मृति | 32 केबी |
| इंटरफेस | 1 × एमपीआई |
| एकीकृत आपूर्ति | 24 वीडीसी |
| बिट प्रोसेसिंग | 0.1 μs |
| ब्लॉक गणना | 1,024 अधिकतम |
| काउंटर | 256 |
| प्रक्रिया छवि | 128 बाइट्स I/O |
| विस्तार रैक | अधिकतम 1 |
| संबंध | कुल 6 |
| आयाम (W×H×D) | 40×125×130 मिमी |
| वजन | 270 ग्राम |
| स्थिति | बंद किए गए स्पेयर |
CPU 312 का 0.1 μs प्रति बाइनरी निर्देश प्रोसेसर की बुनियादी निष्पादन गति मीट्रिक है। व्यवहार में एक विशिष्ट S7-300 कार्यक्रम बाइनरी (संपर्क/कोइल) निर्देशों, शब्द संचालन,अंकगणित, और संचार ओवरहेड।
1,000 बाइनरी निर्देशों के साथ एक कार्यक्रम का कच्चे निर्देश निष्पादन समय 0 है।लेकिन कुल चक्र समय अधिक है क्योंकि S7-300 ऑपरेटिंग सिस्टम एक प्रक्रिया छवि अद्यतन जोड़ता है (सभी इनपुट पढ़ रहा है, सभी आउटपुट लिखना), संचार प्रसंस्करण, और प्रत्येक चक्र के लिए स्व-परीक्षण ओवरहेड।
मानक S7-300 डिजिटल और एनालॉग मॉड्यूल के साथ एक एकल रैक स्टेशन में मध्यम आकार के कार्यक्रम को चलाने वाले CPU 312 के लिए, कार्यक्रम के आकार के आधार पर विशिष्ट चक्र समय 515ms सीमा में आते हैं,सक्रिय मॉड्यूलों की संख्या, और एमपीआई इंटरफ़ेस पर संचार यातायात। मशीन नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए सीपीयू 312 का लक्ष्य हैसरल बैच प्रक्रियाएं ️ 5 ️15ms चक्र समय पूरी तरह से पर्याप्त है.
प्रक्रिया तापमान लूप, दबाव विनियमन और अन्य धीमी गतिशील प्रक्रिया चर सेकंड से मिनट के समय पैमाने पर बदलते हैं,पीएलसी स्कैन चक्र समय लूप प्रदर्शन के लिए अप्रासंगिक बना रहा है (जो ट्रांसमीटर प्रतिक्रिया समय और वाल्व गतिशीलता से हावी है).
केवल तेज यांत्रिक प्रक्रियाओं (उच्च गति से छँटाई, प्रेस नियंत्रण, तेजी से पिक-एंड-प्लेस ऑपरेशन) के लिए पीएलसी चक्र समय 5 एमएस से कम की आवश्यकता होती है,और उन अनुप्रयोगों को काफी बड़ी मेमोरी और समर्पित रुकावट प्रसंस्करण क्षमताओं के साथ उच्च प्रदर्शन सीपीयू द्वारा सेवा दी जाती है, सीपीयू 312 नहीं।
The CPU 312 requires a Micro Memory Card (MMC) for programme storage — the flash-based card that serves simultaneously as load memory (storing the complete programme that is downloaded from STEP 7) and as the persistent storage mechanism that eliminates the need for a backup battery. प्रत्येक बार जब सीपीयू 312 चालू होता है, तो यह एमएमसी से प्रोग्राम को कार्य रैम में पढ़ता है और निष्पादन शुरू करता है। एमएमसी पर प्रोग्राम गैर-अस्थिर है ¢ यह बिजली चक्रों के माध्यम से अनिश्चित काल तक रहता है,सीमेंस के साथ एमएमसी पर न्यूनतम 10 साल के डेटा भंडारण को निर्दिष्ट करना.
यह बैटरी मुक्त संचालन पुरानी सीपीयू पीढ़ियों की तुलना में एक वास्तविक रखरखाव लाभ है, जिन्हें बिजली की विफलता के माध्यम से कार्यक्रम को संरक्षित करने के लिए नियमित बैटरी प्रतिस्थापन की आवश्यकता थी। A discharged or failed backup battery in an older S7-300 or S5 CPU resulted in complete programme loss at the next power interruption — a service event that could require hours of programme reload and system restart in a production environment.
एमएमसी आर्किटेक्चर इस विफलता मोड को पूरी तरह से समाप्त करता है। एमएमसी बैकअप है। चल रहे सीपीयू से एमएमसी को हटाने से कार्ड पर प्रोग्राम बरकरार रहता है।जो बैकअप के लिए एक प्रोग्रामिंग टर्मिनल या पूर्व-लोडिंग के लिए एक प्रतिस्थापन सीपीयू में ले जाया जा सकता है.
सीपीयू 312 के सामने स्थित 6-अक्षर सेवा सॉकेट मानक S7-300 MMC (SIMATIC माइक्रो मेमोरी कार्ड, 6ES7953-8LXXX-0AA0 परिवार) को 64KB से 8MB तक की क्षमता में स्वीकार करता है।
सीपीयू 312 एक एकल एमपीआई इंटरफेस प्रदान करता है, कोई प्रोफिबस डीपी, कोई प्रोफिनैट, कोई एकीकृत ईथरनेट नहीं।
यह इंटरफेस सीमा सबसे महत्वपूर्ण चयन मानदंड है: यदि अनुप्रयोग के लिए सीपीयू को प्रोफिबस डीपी मास्टर (दूरस्थ आई/ओ स्टेशनों, ड्राइव,या PROFIBUS नेटवर्क पर उपकरण), सीपीयू 312 सही विकल्प नहीं है। एक एकीकृत प्रोफिबस डीपी इंटरफ़ेस (सीपीयू 315-2 डीपी, सीपीयू 317-2 डीपी) या एक सीपी 342-5 संचार प्रोसेसर के अतिरिक्त के साथ एक सीपीयू की आवश्यकता होगी।
एमपीआई इंटरफेस क्या प्रदान करता हैः
प्रोग्रामिंग टर्मिनल पहुँचःएक स्टेप 7 वर्कस्टेशन एक पीसी एडाप्टर (6ES7972-0CB20-0XA0 या यूएसबी समकक्ष) के माध्यम से प्रोग्राम डाउनलोड, ऑनलाइन निगरानी और निदान के लिए एमपीआई पोर्ट के माध्यम से सीपीयू से जुड़ता है।
एचएमआई कनेक्शनःसीमेंस ओपी और टीपी ऑपरेटर पैनल एमपीआई के माध्यम से कनेक्ट होते हैं ताकि प्रक्रिया डेटा प्रदर्शित किया जा सके और ऑपरेटर इनपुट स्वीकार किए जा सकें। एकल-पैनल एमईएस के लिए, एमपीआई कनेक्शन लागत प्रभावी और सरल है।
पीएलसी से पीएलसी संचारःकई S7-300 सीपीयू एक MPI नेटवर्क साझा कर सकते हैं और S7 बुनियादी संचार (ग्लोबल डेटा के लिए SFC 65/66) या S7 संचार (SFB 8/9 BSEND/BRCV या SFB 12/13 BSEND/BRCV) के माध्यम से डेटा का आदान-प्रदान कर सकते हैं।PROFIBUS के बिना सरल बहु-नियंत्रक समन्वय को सक्षम करना.
वैश्विक आंकड़े:Up to 4 global data circles can be defined for cyclic data exchange between S7 controllers on the same MPI network — a simple mechanism for sharing status variables between PLCs without explicit communication programming.
सीपीयू 312 की 6-कनेक्शन सीमा (पीजी, ओपी और एस7 कनेक्शन की कुल) एक साथ सक्रिय एमपीआई नेटवर्क प्रतिभागियों की संख्या को सीमित करती है।
एक प्रोग्रामिंग टर्मिनल, एक एचएमआई पैनल और एक एस7 संचार लिंक वाले स्टेशन में, कनेक्शन की सीमा पहले से ही लगभग पहुंच गई है।
सीपीयू 312 अपने 1,024 ब्लॉक कुल सीमा के भीतर पूर्ण स्टेप 7 ब्लॉक आधारित कार्यक्रम संरचना का समर्थन करता है।
ब्लॉक के प्रकार हैंः
ओबी (संगठन खंड):ऑपरेटिंग सिस्टम और उपयोगकर्ता प्रोग्राम के बीच इंटरफ़ेस। OB1 मुख्य चक्रवर्ती कार्यक्रम है। OB35 एक चक्रवर्ती विराम है (100ms डिफ़ॉल्ट) । OB40 मॉड्यूल से एक हार्डवेयर विराम है।OB82 एक नैदानिक अवरोध है.
OB100 स्टार्टअप OB है। OBs परिभाषित प्रवेश बिंदु हैं जिनके माध्यम से S7-300 ऑपरेटिंग सिस्टम घटनाओं के जवाब में उपयोगकर्ता कोड को कॉल करता है।
एफबी (फंक्शन ब्लॉक) और एफसी (फंक्शन):उपयोगकर्ता द्वारा बनाए गए पुनः प्रयोज्य प्रोग्राम मॉड्यूल। एफबी में संबद्ध उदाहरण डेटा ब्लॉक होते हैं जो एफबी के स्थिर चर को संग्रहीत करते हैं; एफसी स्टेटलेस फ़ंक्शन होते हैं।
दोनों को OB या अन्य FB/FC से एक संरचित कार्यक्रम पदानुक्रम बनाने के लिए बुलाया जा सकता है।
डीबी (डेटा ब्लॉक):डेटा भंडारण क्षेत्र ️ संयंत्र-व्यापी चरों के लिए साझा डेटा ब्लॉक, एफबी के लिए उदाहरण डेटा ब्लॉक और रिटेंटिव डेटा भंडारण।
32 केबी कार्य स्मृति में, सभी ओबी + एफबी + एफसी + डीबी संयुक्त रूप से 32 केबी के भीतर फिट होना चाहिए।
अनुभवी S7-300 इंजीनियरों को मेमोरी बजट प्रबंधन से परिचित हैं ️ स्टेप 7 ऑनलाइन मेनू वास्तविक समय में कार्य स्मृति उपयोग प्रदान करता है,32KB की सीमा के विकास में देर से पता लगाने से बचने के लिए परियोजना के शुरू में ही कार्यक्रम आकार के लक्ष्य निर्धारित किए जाने चाहिए.
प्रश्न 1: सीपीयू 312 में कोई प्रोफिबस डीपी इंटरफेस नहीं है। यदि आवेदन की आवश्यकता है तो यह प्रोफिबस फील्ड उपकरणों के साथ कैसे संवाद कर सकता है?
प्रोफ़िबस डीपी मास्टर क्षमता को सीपीयू 312 सिस्टम में जोड़ने के लिए मानक दृष्टिकोण एक सीपी 342-5 संचार प्रोसेसर मॉड्यूल (6GK7342-5DA02-0XE0) को एस7-300 रैक में स्थापित करना है।
CP 342-5 एक पूर्ण PROFIBUS DP मास्टर इंटरफेस प्रदान करता है और CPU 312 के MPI पोर्ट से स्वतंत्र रूप से काम करता है।CP 342-5 S7-300 बैकप्लेन के माध्यम से सीपीयू के साथ डेटा का आदान-प्रदान करता है, और प्रोग्रामर CPU 312 के डेटा ब्लॉक और CP 342-5 की PROFIBUS I/O छवि के बीच डेटा स्थानांतरित करने के लिए फ़ंक्शन कॉल (FC1 DP_SEND और FC2 DP_RECV CP 342-5 फ़ंक्शन लाइब्रेरी से) का उपयोग करता है।
यह दृष्टिकोण CPU 312 के कीमती 8 मॉड्यूल स्लॉट में से एक का उपभोग करता है, and the additional cost of the CP 342-5 (which exceeds the CPU 312 itself in list price) often makes it more economical to upgrade to a CPU 315-2 DP (which has PROFIBUS DP integrated) rather than adding the CP to a CPU 312 systemसीपी 342-5 दृष्टिकोण मौजूदा सीपीयू 312 प्रतिष्ठानों के लिए उपयुक्त है जहां प्रोफिबस क्षमता जोड़ने की आवश्यकता है लेकिन पूर्ण सीपीयू प्रतिस्थापन उचित नहीं है।
प्रश्न 2: सीपीयू 312 एक ही स्टेशन में अधिकतम कितने एनालॉग और डिजिटल आई/ओ पॉइंट्स को प्रोसेस कर सकता है और क्या यह वर्किंग मेमोरी या हार्डवेयर द्वारा सीमित है?
हार्डवेयर सीमा सीपीयू 312 के लिए स्मृति सीमा की तुलना में अधिक प्रतिबंधात्मक है।
प्रक्रिया छवि का आकार इनपुट के लिए 128 बाइट और आउटपुट के लिए 128 बाइट अधिकतम पता करने योग्य I/O निर्धारित करता हैः 128 बाइट × 8 बिट्स = 1,024 डिजिटल इनपुट (I 0.0 से I 127.7) और 1,024 डिजिटल आउटपुट (Q 0.0 से लेकर Q 127.7) या एक ही बाइट रेंज के भीतर एनालॉग और डिजिटल एड्रेसिंग का समकक्ष मिश्रण।
हार्डवेयर की सीमा मॉड्यूल स्लॉट की संख्या हैः केंद्रीय रैक में 8 स्लॉट + एकल अनुमत विस्तार रैक में 8 स्लॉट = 16 कुल मॉड्यूल स्थिति। प्रत्येक 2 बाइट्स पर 16-चैनल डिजिटल मॉड्यूल के साथ,16 मॉड्यूल 32 बाइट्स डिजिटल I/O प्रदान करते हैं.
8-चैनल एनालॉग मॉड्यूल के साथ प्रत्येक 16 बाइट (8 चैनल × 2 बाइट प्रति एनालॉग शब्द) के साथ, 16 एनालॉग मॉड्यूल 256 बाइट्स का उपभोग करते हैं।एक 16 स्लॉट स्टेशन में डिजिटल और एनालॉग मॉड्यूल की मिश्रित स्थापना में 128 बाइट प्रक्रिया छवि सीमा के भीतर फिट होने में कोई कठिनाई नहीं है.
32 केबी कार्य स्मृति कार्यक्रम जटिलता को सीमित करती है लेकिन सीपीयू 312 द्वारा लक्षित प्रतिष्ठानों के पैमाने के लिए शायद ही कभी I/O संबोधित करती है।
Q3: सीपीयू 312 की शक्ति समाप्त होने पर डेटा ब्लॉक रिटेंटिव डेटा का क्या होता है और डेटा रिटेंशन में माइक्रो मेमोरी कार्ड की क्या भूमिका है?
सीपीयू 312 के मेमोरी आर्किटेक्चर में, कार्य रैम (32KB) सक्रिय निष्पादन मेमोरी है। यह चल रहे कार्यक्रम और सभी वर्तमान चर मानों को रखता है। कार्य रैम अस्थिर हैःयह बिजली बंद कर दिया जाता है जब अपनी सामग्री खो देता है.
माइक्रो मेमोरी कार्ड गैर-विलायक फ्लैश मेमोरी है और केवल प्रोग्राम की लोड मेमोरी कॉपी रखता है।डेटा ब्लॉक सामग्री ️ भले ही स्टेप 7 के डेटा ब्लॉक गुणों में रिटेंसिव के रूप में चिह्नित है ️ ऑपरेशन के दौरान स्वचालित रूप से एमएमसी में सहेजा नहीं जाता है.
CPU 312 में रिटेंसिव डेटा CPU में एक कैपेसिटर-समर्थित सर्किट द्वारा संक्षिप्त बिजली अंतराल के माध्यम से संरक्षित किया जाता है (एक ही आंतरिक कैपेसिटर जो बिजली की हानि के दौरान CPU घड़ी को बनाए रखता है),लेकिन यह संधारित्र केवल सीमित समय के लिए डेटा रखता है (आमतौर पर कमरे के तापमान पर घंटे).
यदि सीपीयू को कैपेसिटर के डिस्चार्ज होने के लिए पर्याप्त समय तक बंद कर दिया जाता है, तो रिटेंटिव डेटा खो जाता है।संचयी कुल संख्या ∙ कार्यक्रम को समय-समय पर इन मूल्यों को एक गैर-रक्षक डेटा ब्लॉक में लिखना चाहिए और SFC 84 (WRIT_DBL) का उपयोग करके पूरे डेटा ब्लॉक को MMC में कॉपी करना चाहिए, मेमोरी लोड करने के लिए डेटा ब्लॉक लिखें).
आरंभ करने पर, OB100 एसएफसी 82 (CREA_DBL या इसी तरह का) का उपयोग करके MMC से डेटा ब्लॉक पढ़ता है.यह स्पष्ट एमएमसी लिखने/पढ़ने की प्रक्रिया थोड़ी लंबी स्टार्टअप/शटडाउन दिनचर्या की कीमत पर वास्तविक गैर-विलायक भंडारण प्रदान करती है.
प्रश्न 4: क्या सीपीयू 312 को टीआईए पोर्टल के साथ प्रोग्राम किया जा सकता है, या क्या स्टेप 7 V5.x की आवश्यकता है?
मुख्य रूप से स्टेप 7 V5.5 SP1 या बाद का (क्लासिक स्टेप 7, टीआईए पोर्टल नहीं) सीपीयू 312 के लिए मूल प्रोग्रामिंग वातावरण है।
TIA Portal does not include native support for the S7-300 CPU 312 in its standard product configuration — TIA Portal's S7-300 support covers specific CPU models that Siemens has explicitly included in the TIA Portal S7-300 library, और पुराने CPU 312 (विशेष रूप से 1AE14 हार्डवेयर संस्करण) को पूरी तरह से समर्थित नहीं किया जा सकता है।
कुछ इंजीनियरों ने सीमेंस इंडस्ट्री ऑनलाइन सपोर्ट से उपलब्ध एचएसपी (हार्डवेयर सपोर्ट पैकेज) फ़ाइलों के माध्यम से S7-300 लेगसी डिवाइस सपोर्ट के साथ टीआईए पोर्टल का उपयोग किया है,लेकिन इस दृष्टिकोण को एक उत्पादन परियोजना के लिए प्रतिबद्ध करने से पहले विशिष्ट टीआईए पोर्टल संस्करण और सीपीयू 312 फर्मवेयर संस्करण के खिलाफ सत्यापित किया जाना चाहिए.
नई परियोजनाओं के लिए जहां टीआईए पोर्टल आवश्यक इंजीनियरिंग वातावरण है,सीमेंस टीआईए पोर्टल में स्पष्ट रूप से समर्थित श्रेणी से एक एस-7-300 सीपीयू (जैसे सीपीयू 315-2 पीएन/डीपी या सीपीयू 317-2 डीपी बाद के फर्मवेयर संस्करणों में) का चयन करने या एस-7-1500 प्लेटफॉर्म पर माइग्रेट करने की सलाह देता है, जो कि टीआईए पोर्टल का प्राथमिक लक्ष्य है।
प्रश्न 5: सीपीयू 312 से वर्तमान सीमेंस प्लेटफॉर्म पर माइग्रेशन का अनुशंसित मार्ग क्या है, और माइग्रेशन कितना जटिल है?
सीएमईएनएस की आधिकारिक सिफारिश एस-7-300 से सिमैटिक एस-7-1500 प्लेटफॉर्म पर माइग्रेट करने के लिए है। सीपीयू 312 के विशिष्ट अनुप्रयोग प्रोफ़ाइल के लिए, छोटी स्टैंडअलोन मशीनें, सरल प्रक्रिया नियंत्रण,सिंगल रैक इंस्टॉलेशन के लिए, S7-1500 CPU 1511-1 PN लगभग कार्यात्मक प्रतिस्थापन है।: यह काफी अधिक कार्य स्मृति (150KB), एकीकृत PROFINET IO, तेज प्रसंस्करण (48ns बाइनरी), और TIA पोर्टल इंजीनियरिंग प्रदान करता है।
प्रवासन का प्रयास तुच्छ नहीं हैःस्टेप 7 प्रोग्राम को TIA पोर्टल के लिए पुनर्गठित और फिर से लिखा जाना चाहिए (कोड का कोई स्वचालित रूपांतरण नहीं है ️ स्टेप 7 क्लासिक और TIA पोर्टल विभिन्न प्रोग्रामिंग प्रतिमानों और ब्लॉक संरचनाओं का उपयोग करते हैं, हालांकि भाषा स्तर पर निर्देश सेट काफी हद तक संगत है) ।
हार्डवेयर I/O को फिर से डिजाइन किया जाना चाहिए (S7-300 मॉड्यूल S7-1500 के साथ संगत नहीं हैं), और MPI से जुड़े किसी भी HMI को PROFINET या Ethernet कनेक्टिविटी के लिए बदला या अपडेट किया जाना चाहिए।
उन साइटों के लिए जो पूर्ण माइग्रेशन के इंजीनियरिंग निवेश का खर्च नहीं उठा सकते हैं, स्टेप 7 वी5 पर मौजूदा सीपीयू 312 को बनाए रखना।x स्पेयर पार्ट्स के साथ एक व्यवहार्य दीर्घकालिक रणनीति है Siemens विनिर्माण बंद होने के बाद स्पेयर पार्ट्स की उपलब्धता के 10 साल (लगभग 2033 तक) के लिए प्रतिबद्ध है, और S7-300 प्रणालियों का स्थापित आधार उस समय सीमा से परे हार्डवेयर और समर्थन विशेषज्ञता के लिए एक द्वितीयक बाजार को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है।
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