시뮬레이션

Simatic

SIMATIC은 Siemens가 개발한 일련의 프로그램 가능한 로직 컨트롤러 및 자동화 시스템입니다.1958년에 발매된 이 시리즈는 SIMATIC S7 세대 등 4세대를 거쳤다.이 시리즈는 산업 자동화 및 생산을 위한 것입니다.

SIMATIC이라는 이름은 Siemens의 등록 상표입니다.그것은 "Siemens"와 "Automatic"의 합성어이다.

기능.

Siemens SIMATIC S7-300 PLC CPU (3개의 I/O모듈이 연결되어 있음)

다른 프로그래머블 로직 컨트롤러와 마찬가지로 SIMATIC 디바이스는 기계의 제어와 기계의 직접 조작을 분리하는 것을 목적으로 하고 있습니다.특정 기계에 유선 접속되어 있는 제어보다 가볍고 다용도적인 방법으로 기계의 제어를 분리합니다.초기 SIMATIC 소자는 트랜지스터 기반이었고, 특정 기계에 장착되고 사용자 지정된 릴레이를 교체하기 위한 것이었습니다.마이크로프로세서는 1973년에 도입되어 범용 디지털 컴퓨터의 프로그램과 유사한 프로그램을 저장하고 기계 [1]제어에 사용할 수 있게 되었습니다.SIMATIC 장치에는 제어된 기계와 연결하기 위한 입력 및 출력 모듈이 있습니다.SIMATIC 장치의 프로그램은 제어된 기계의 센서로부터의 입력에 실시간으로 반응하고 후속 작동을 지시하는 기계의 액추에이터에 출력 신호를 보냅니다.

디바이스와 그 연결 모듈에 따라 신호는 단순한 바이너리 값("높음" 또는 "낮음")이거나 더 복잡할 수 있습니다.SIMATIC 라인이 개발됨에 따라 보다 복잡한 입력, 출력 및 계산도 지원되었습니다.예를 들어, SIMATIC 505는 부동 소수점 수량과 삼각 [2]함수를 처리할 수 있습니다.

제품 라인

Siemens는 지금까지 4개의 제품 라인을 개발했습니다.

  • 1958: SIMATIC 버전 G
  • 1973년: SIMATIC S3
  • 1979년: SIMATIC S5
  • 1995년: SIMATIC S7

시뮬레이션 S5

S5 라인은 90U, 95U, 101U, 100U, 105, 110, 115, 115U, 135U 및 155U 섀시 스타일로 판매되었습니다.각 섀시 스타일에서는 속도, 메모리 및 기능이 다양한 여러 CPU를 사용할 수 있었습니다.를 들어, 일부 시스템은 초고신뢰성 제어를 위해 중복 CPU 작동을 제공했습니다.

각 섀시는 전원 장치와 다양한 옵션 보드를 추가하기 위한 슬롯이 있는 백플레인으로 구성되어 있습니다.사용 가능한 옵션에는 시리얼 및 이더넷 통신, 디지털 입출력 카드, 아날로그 신호 처리 보드, 카운터 카드 및 기타 전용 인터페이스 및 기능 모듈이 있습니다.

시뮬레이션 S7

S7 라인의 첫 번째 엔트리는 1994년에 출시되었으며, S7-200, S7-300 및 S7-400의 세 가지 성능 클래스로 제공됩니다.SIMATIC S7의 도입은 또한 새로운 필드버스 표준 Profibus의 출시와 자동화 장치 간의 통신을 용이하게 하기 위한 산업용 이더넷의 선구적인 사용을 보았다.특히 S7-300 CPU 패밀리의 큰 성공은 자동화 테크놀로지의 글로벌 리더로서의 Siemens의 역할을 확고히 하는 데 도움이 되었습니다.이 시리즈는 [3]2023년에 단계적으로 폐지될 예정이다.

S7 CPU의 제1세대는 이후 [4]2012년에 출시된 S7-1200과 S7-1500에 의해 계승되었습니다.이러한 모델에는 표준 Profinet 인터페이스가 탑재되어 있습니다.

소프트웨어

SIMATIC 장치에서 실행되는 프로그램은 Siemens가 만든 소프트웨어 환경에서 실행됩니다.환경은 제품 라인에 따라 다릅니다.

  • SIMATIC S5 제품 라인은 5단계에서 프로그래밍됩니다.
  • SIMATIC S7 제품 라인은 7단계(V5.x 또는 TIA Portal)[5]에서 프로그래밍됩니다.

순서 5

S5 제품 라인은 보통 STEP 5라는 PC 기반 소프트웨어 프로그래밍 도구를 사용하여 프로그래밍되었습니다. STEP 5는 프로그래밍, 테스트 및 시운전 및 S5 PLC용 프로그램 문서화에 사용되었습니다.

원래의 STEP 5 버전은 CP/M 운영 체제에서 실행되었습니다.이후 버전은 MS-DOS에서 실행되었으며 이후 Windows XP에서 Windows 버전이 실행되었습니다.스텝 5의 최종 버전은 버전 7.2(패치가 적용된 버전 7.23 핫픽스1로 업그레이드 가능)였습니다.

STEP 5 이외에 Siemens는 Graph 5라는 독점적인 스테이트 로직 프로그래밍 패키지를 제공했습니다.Graph5는 일련의 개별 단계를 통해 일반적으로 실행되는 기계에서 사용하기 위한 순차 프로그래밍 언어입니다.S5 플랫폼의 스테이트 머신을 시뮬레이트 합니다.

S5용으로 몇 가지 서드파티 프로그래밍 환경이 출시되었습니다.가장 밀접하게 에뮬레이트된 스텝5는 매크로 및 기타 사소한 기능 확장을 추가하며, 그 외의 기능은 스텝5와 크게 다릅니다.하나는 C 프로그래밍 언어 BASIC에서 STEP 5 프로그램을 교차 컴파일할 수 있도록 했습니다.

구조화된 프로그래밍

5단계에서는 간단한 AND/OR 운영에서 복잡한 서브루틴까지 정형 또는 비정형 프로그래밍을 생성할 수 있었습니다.따라서 STEP 5 프로그램에는 수천 개의 문이 포함될 수 있습니다.

투과성을 최대한 유지하기 위해 스텝5는 다음과 같은 구조설비를 제공합니다.

  • 블록 기법 - 선형 연산 시퀀스를 섹션으로 나누어 개별 블록으로 채웁니다.
  • 세그먼트 - 블록 내에서 개별 세그먼트에 하위 작업을 프로그래밍하여 미세 구조를 수행할 수 있습니다.
  • 코멘트 - 완전한 프로그램뿐만 아니라 개별 블록 또는 세그먼트, 개별 스테이트먼트에 코멘트를 직접 제공할 수 있습니다.

표현방법

스텝 5 프로그램은 다음 3가지 방법으로 표시할 수 있습니다.

  • STL(Statement List) - 프로그램은 PLC에 의해 차례로 실행되는 명령어의 니모닉 코드 시퀀스로 구성됩니다.
  • 사다리 다이어그램(LAD) - 회로 다이어그램 기호를 사용한 자동화 작업의 그래픽 표현
  • 기능 블록 다이어그램(FBD) - 자동화 작업을 DIN 40700/DIN 40719 기호로 그래픽으로 표시합니다.

절대적 또는 심볼적 지정은 세 가지 표현 방식 모두 피연산자에 사용할 수 있습니다.

LAD 및 FBD에서 복잡한 기능과 기능 블록 호출은 기능 키를 통해 입력할 수 있습니다.화면에 그래픽 기호로 표시됩니다.

정품 Siemens 또는 다른 공급업체의 프로그램 편집자가 여러 명 있습니다.Siemens가 지원을 중단한 후 다른 공급업체는 Windows XP 또는 Windows 7에서 실행할 수 있는 새로운 STEP 5 버전을 개발하기 시작했습니다.

블록

다음 5가지 유형의 블록을 사용할 수 있습니다.

  • 조직블록(OB) - 제어프로그램 관리용
  • 프로그래밍 블록(PB) - 기능적 또는 프로세스 지향적 특성에 따라 구성된 제어 프로그램 포함
  • 시퀀스 블록(SB) - 순차 컨트롤 프로그래밍용
  • FB(Function Block) - 자주 발생하는 복잡한 프로그램
  • 데이터 블록(DB) - 제어 프로그램 처리에 필요한 데이터를 저장합니다.

일부 S5 PLC에는 블록 타입 FX(Extended Function Blocks)와 DX(Extended Data Blocks)도 있습니다.이것들은 별개의 블록 타입이 아니라 CPU의 메모리와 주소 지정 공간이 더 많기 때문에 사용 가능한 다른 블록 세트입니다.

운용

스텝 5 에서는, 다음의 3 종류의 조작을 구별합니다.

  • 기본 연산(링크, 저장, 로드 및 전송, 카운트, 비교, 산술 연산, 모듈 연산 등) - 이 세 가지 표현 모두 수행할 수 있습니다.
  • 보조 연산 및 복잡한 함수(예: 대체 문, 테스트 함수, 단어별 논리 연산, 감소/증가 및 점프 함수) - STL에서만 실행할 수 있습니다.
  • 시스템 조작(운영체제에 직접 액세스) - STL에서만 실행할 수 있습니다.

스턱스넷

Stuxnet 컴퓨터 웜은 STEP 7 프로그래밍 환경을 통해 SIMATIC S7 PLC를 대상으로 합니다.

레퍼런스

  1. ^ "60 Years of Simatic". Siemens. Siemens. Retrieved 4 March 2020.
  2. ^ "Siemens Simatic 505". Computing History. Centre for Computing History. Retrieved 4 March 2020.
  3. ^ "SIMATIC S7-300". Siemens. Retrieved 12 November 2020.
  4. ^ "What are the differences between SIMATIC S7-300 and S7-1500 PLCs?". RealPars. 29 April 2019. Retrieved 12 November 2020.
  5. ^ "PLC Programming with SIMATIC STEP". Siemens. Siemens. Retrieved 4 March 2020.

외부 링크