Era il 2012 quando la Siemens ha rilasciato la prima cpu del sistema di PLC S7-1500, sono passati dieci anni ma sembra ieri.
In questo articolo diamo uno sguardo approfondito a questo nuovo sistema di plc, confrontandolo con il controllore longevo e tutt’oggi molto impiegato nel mondo della serie S7-300.
Ecco cosa impariamo oggi:
Introduzione all’evoluzione dei plc Siemens.
Simatic S7-1500 come successore del sistema S7-300.
Espandibilità dei sistemi S7-1500 e S7-300.
Categorie di CPU dei sistemi S7-1500.
PLC Simatic S7-1500, CPU standard.
PLC Simatic S7-1500, CPU serie compact.
PLC Simatic S7-1500 per applicazioni di sicurezza.
Caratteristiche del sistema S7-1500.
Costi del nuovo sistema Simatic S7-1500.
Altre caratteristiche dei plc S7-1500.
Introduzione all’evoluzione dei plc Siemens.
Bisogna ammetterlo, quando ci si abitua a qualcosa è difficile farsi piacere il nuovo, soprattutto se si è talmente abili nell’utilizzare il vecchio, che tutto avviene sempre allo stesso modo e il lavoro diventa scorrevole e automatico, quasi “noioso”.
Nel caso dei plc, fortunatamente negli ultimi decenni i sistemi più diffusi come quelli della Siemens e della Rockwell Automation (Allen Bradley) hanno resistito parecchio; pensiamo per esempio ai controllori PLC-5 e ControlLogix, così come appunto la serie S7-300 e S7-400 della casa tedesca.
Il sistema Simatic S7-1500 è piombato sul mercato insieme all’annuncio da parte di Siemens che il ciclo di vita per il sistema S7-300 terminerà nel 2023 (manca davvero poco), anche se alcune parti di ricambio saranno disponibili per un ulteriore periodo di dieci anni.
Se pur questi possano sembrare lassi di tempo lunghi, dobbiamo considerare che nel mondo esistono migliaia e migliaia di impianti automatizzati con plc della vecchia serie, e che la sostituzione (revamping) dei sistemi non è in certi casi rapida e indolore.
Se è vero che passare a un sistema nuovo comporta dei sacrifici, vediamo di capire se per lo meno ne vale la pena, cercando di analizzare i vantaggi che la nuova linea di controllori Siemens Simatic 1500 porta nell’automazione.
Per fare questo confrontiamo la nuova linea di plc con quella che al momento dell’uscita di questo sistema era quella più utilizzata nel mondo: il plc S7-300.
Simatic S7-1500 come successore del sistema S7-300.
La nuova linea di controllori logici programmabili 1500 nasce come la naturale evoluzione del sistema precedente, apportando a questa delle caratteristiche aggiuntive anche per quanto riguarda l’evoluzione dell’automazione verso l’industria 4.0, e tutto ciò che concerne l’integrazione con le reti più ad alto livello.
Per quanto riguarda invece il controllo di processo puro, il sistema S7-300 svolge tutt’oggi i suoi compiti in maniera egregia.
In accordo con quanto avviene ormai per tutti i prodotti nell’era moderna, anche i nuovi PLC nascono per durare meno (magari chi li produce non lo ammetterà apertamente) ma così deve essere, per cui possiamo aspettarci cicli di vita di questi prodotti sempre più brevi, diversamente da quello che accadeva nelle scorse decadi.
Espandibilità dei sistemi S7-1500 e S7-300.
Entrambi questi sistemi possono essere espansi con un massimo di 32 moduli aggiuntivi, i quali vengono montati su guida DIN; dal suo canto il nuovo PLC S7-1500 possiede (se si vuole) un display con alcuni tasti funzione, il quale ci permette di visionare e cambiare alcuni parametri del sistema. Questo display si può smontare, e il suo utilizzo può essere protetto da password.
Categorie di CPU dei sistemi S7-1500.
Entrambi i sistemi Simatic offrono famiglie di PLC di tipo standard, compatto e cpu fail safe per applicazioni di sicurezza. Vediamo di seguito una panoramica dei controllori della nuova linea S7-1500.
PLC Simatic S7-1500, CPU standard.
Nella linea di unità centrali standard troviamo le seguenti cpu:
CPU 1511-1 PN: cpu per applicazioni di piccole dimensioni, con un’interfaccia di rete PROFINET.
CPU 1513-1 PN: questa cpu è per applicazioni di media grandezza e possiede la porta PROFINET.
CPU 1515-2 PN: una delle più utilizzate, questa cpu ha due porte PROFINET configurabili separatamente (con due indirizzi IP diversi). Questo plc è indicato per applicazioni di media e grande dimensione.
CPU 1516-3 PN/DP: controllore per grandi applicazioni e con necessità di comunicazione su rete PROFIBUS. Presenta sia due interfacce PROFINET (di cui una in switch con due porte), che quella PROFIBUS (DP).
CPU 1518-4 PN/DP : questa cpu è impiegata in applicazioni grandi dove è necessario una velocità di risposta del sistema molto alta. Essa presenta due interfacce PROFINET (di cui una switch con due porte), una terza interfaccia ETHERNET, e una porta PROFIBUS.
PLC Simatic S7-1500, CPU serie compact.
I controllori che elenchiamo di seguito fanno parte della linea con ingombro ridotto.
CPU 1511C-1 PN: il più piccolo dei PLC serie compact, ha una porta PROFINET.
CPU 1512C-1 PN: questa cpu è più performante del modello di cui sopra, anch’essa presenta la porta PROFINET.
PLC Simatic S7-1500 per applicazioni di sicurezza.
Per quanto riguarda le applicazioni sia standard che di sicurezza, queste sono le cpu disponibili:
CPU 1511F-1 PN: cpu per applicazioni standard e di sicurezza, con porta PROFINET per operazioni di base anche su ETHERNET.
CPU 1513F-1 PN: questa versione di plc è più grande della 1511 e si impiega in applicazioni di dimensione maggiore.
CPU 1515F-2 PN: per applicazioni di medie dimensioni, questo PLC trova impiego in automatizzazioni standard e di sicurezza; la cpu offre due interfacce PROFINET, di cui la prima in switch con due porte.
CPU 1516F-3 PN/DP: cpu per applicazioni di alto livello e di sicurezza, con porte PROFINET e porta PROFIBUS.
CPU 1518F-4 PN/DP: questo plc è simile al modello 1518 che abbiamo già visto ma è indicato per applicazioni di sicurezza.
CPU 1518F-4 PN/DP ODK: ottima cpu per controlli con struttura decentralizzata, presenta porte PROFINET, PROFIBUS e standard PROFISAFE.
Caratteristiche del sistema S7-1500.
Le performance delle nuove CPU 1500 sono migliori del sistema S7-300, con tempi di reazione più brevi vista anche la maggior velocità del bus del backplane (rack).
Le nuove CPU hanno porte PROFINET a bordo di default, le quali assicurano maggior velocità di scambio dati sia con le apparecchiature in campo che con i sistemi di supervisione.
Le interfacce PROFINET di default dei sistemi S7-1500 hanno due porte che possono essere configurate come switch, con due indirizzi IP diversi.
I sistemi 1500 possono, come avveniva con i sistemi 300, essere espansi con moduli di comunicazione aggiuntivi.
Costi del nuovo sistema Simatic S7-1500.
I costi dei sistemi S7-300 e S7-1500 non sono molto differenti, sebbene per quanto riguarda la linea 300 oggi alcuni ricambi e le stesse CPU sono meno disponibili, per cui il loro prezzo può aumentare, così come i tempi di approviggionamento dilatarsi.
La linea di CPU compatte S7-1500 offre delle unità a prezzi più bassi, e sebbene alcune funzionalità di questi controllori siano limitate, anche lo spazio richiesto nei quadri elettrici è minore.
Altre caratteristiche dei plc S7-1500.
Ecco di seguito altre caratteristiche delle nuove cpu di casa Siemens:
Display con tasti funzione.
Memoria espandibile con schede di memoria di diversa capacità.
Memoria massima utilizzabile di 32 GB.
Testi di diagnostica più dettagliati, e diagnostica funzionante anche con unità in STOP.
Web server integrato per accesso ai dati anche attraverso un semplice browser web.
Possibilità di importare e migrare i programmi dei plc serie S7-300.