ولدت سلسلة Siemens SIMATIC PLC في عام 1958 وخضعت لسلسلة C3 و S3 و S5 و S7 ، وأصبحت وحدة تحكم قابلة للبرمجة على نطاق واسع. 1. تم إطلاق منتج Siemens لأول مرة في عام 1975 باسم SIMATIC S3 ، وهو في الواقع جهاز تحكم ثنائي بواجهة تشغيل بسيطة. 2. في عام 1979 ، تم استبدال نظام S3 بـ SIMATIC S5 ، والذي يستخدم المعالجات الدقيقة على نطاق واسع. 3. في أوائل الثمانينيات ، تمت ترقية نظام S5 - سلسلة U PLC ، مع نماذج شائعة الاستخدام بما في ذلك S5-90U ، 95U ، 100U ، 115U ، 135U ، 155U. 4. في أبريل 1994 ، ولدت سلسلة S7 ، والتي لها مزايا مثل المزيد من التدويل ، ومستوى الأداء العالي ، ومساحة التثبيت الأصغر ، وواجهة مستخدم Windows أفضل. موديلاتها هي: S7-200 ، 300 ، 400. 5. في عام 1996 ، اقترحت شركة Siemens مفهوم PCS7 (نظام التحكم في العمليات 7) في مجال التحكم في العمليات ، ودمج مزاياها في WINCC (واجهة تشغيل متوافقة مع Windows) ، و PROFIBUS (ناقل المجال الصناعي) ، و COROS (نظام المراقبة) ، و SINEC ( شبكة سيمنز الصناعية) ، وتكنولوجيا التحكم. 6. اقترحت شركة Siemens مفهوم TIA (الأتمتة المتكاملة الكاملة) ، وهو نظام أتمتة متكامل تمامًا يدمج تقنية PLC في جميع مجالات الأتمتة. لقد انسحبت سلسلة S3 و S5 من PLC تدريجياً من السوق وتوقفت عن الإنتاج. تطورت أنظمة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة من سلسلة S7 لتصبح جوهر التحكم لأنظمة أتمتة Siemens ، بينما يستمر نظام TDC في استخدام جوهر تكنولوجيا SIMADYN D ، وهو ترقية أخرى لمنتجات سلسلة S7. إنها أقوى وحدة تحكم قابلة للبرمجة في أنظمة التشغيل الآلي لشركة Siemens.

يتم إنشاء وحدات التحكم القابلة للبرمجة وفقًا لاحتياجات الإنتاج الحديث ، كما يجب أن يلبي تصنيف وحدات التحكم القابلة للبرمجة احتياجات الإنتاج الحديث. بشكل عام ، يمكن تصنيف وحدات التحكم القابلة للبرمجة من ثلاث وجهات نظر. الأول هو التصنيف بناءً على مقياس التحكم لوحدات التحكم القابلة للبرمجة ، والثاني هو التصنيف بناءً على مستوى أداء وحدات التحكم القابلة للبرمجة ، والثالث هو التصنيف بناءً على الخصائص الهيكلية لوحدات التحكم القابلة للبرمجة. مقياس تحكم قابل للطي يمكن تقسيمها إلى آلات كبيرة ومتوسطة الحجم وصغيرة الحجم. كمبيوتر صغير: تكون نقاط التحكم الخاصة بجهاز كمبيوتر صغير بشكل عام ضمن 256 نقطة ، وهي مناسبة للتحكم في جهاز واحد أو التحكم في النظام الصغير. تحتوي ماكينات سيمنز الصغيرة على S7-200: سرعة معالجة تبلغ 0.8 ~ 1.2 مللي ثانية ؛ ذاكرة 2 كيلو 248 نقطة رقمية ؛ الكمية التناظرية 35 قناة. آلة متوسطة الحجم: لا تزيد نقاط التحكم الخاصة بآلة متوسطة الحجم بشكل عام عن 2048 نقطة ، والتي يمكن استخدامها للتحكم المباشر في المعدات ومراقبة العديد من وحدات التحكم القابلة للبرمجة ذات المستوى الأدنى. إنها مناسبة لأنظمة التحكم المتوسطة أو الكبيرة. آلات سيمنز متوسطة الحجم لديها S7-300: سرعة معالجة من 0.8 إلى 1.2 مللي ثانية ؛ ذاكرة 2 كيلو 1024 نقطة رقمية ؛ الكمية التناظرية 128 قناة ؛ PROFIBUS الشبكة ؛ إيثرنت صناعي MPI. Mainframe: تكون نقطة التحكم في حاسب مركزي أكبر بشكل عام من 2048 نقطة ، والتي لا يمكنها فقط إكمال العمليات الحسابية المعقدة ولكن أيضًا إجراء عمليات مصفوفة معقدة. لا يمكن استخدامه فقط للتحكم المباشر في الأجهزة ، ولكن أيضًا لمراقبة العديد من وحدات التحكم القابلة للبرمجة ذات المستوى الأدنى. تحتوي حواسيب سيمنز المركزية على S7-1500 و S7-400: سرعة معالجة 0.3 مللي ثانية / 1 كيلو كلمة ؛ ذاكرة 512 كيلو نقطة الإدخال / الإخراج 12672 ؛ أداء التحكم في الطي يمكن تقسيمها إلى آلات متطورة وآلات متوسطة المدى وآلات منخفضة التكلفة. آلة منخفضة النهاية هذا النوع من أجهزة التحكم القابلة للبرمجة له وظائف تحكم أساسية وقوة حوسبة عامة. سرعة العمل منخفضة نسبيًا ، وعدد وحدات الإدخال والإخراج التي يمكن حملها صغير نسبيًا. على سبيل المثال ، تنتمي S7-200 التي تنتجها شركة SIEMENS في ألمانيا إلى هذه الفئة. آلة متوسطة المدى هذا النوع من أجهزة التحكم القابلة للبرمجة لديه وظائف تحكم قوية وقوة حاسوبية. لا يمكنها إكمال العمليات المنطقية العامة فحسب ، بل يمكنها أيضًا إكمال الدوال المثلثية الأكثر تعقيدًا وعمليات الأس و PID. سرعة العمل سريعة نسبيًا ، كما أن عدد وحدات الإدخال والإخراج التي يمكن حملها كبير جدًا ، وهناك أيضًا العديد من أنواع وحدات الإدخال والإخراج. على سبيل المثال ، تنتمي S7-300 التي تنتجها شركة SIEMENS في ألمانيا إلى هذه الفئة. آلة عالية الجودة هذا النوع من أجهزة التحكم القابلة للبرمجة لديه وظائف تحكم قوية وقوة حاسوبية. لا يمكنها فقط تنفيذ العمليات المنطقية وتشغيل الدوال المثلثية والعملية الأسية وعملية PID ، بل يمكنها أيضًا إجراء عملية مصفوفة معقدة. سرعة العمل سريعة جدًا ، وهناك عدد كبير من وحدات الإدخال والإخراج التي يمكن حملها. كما أن أنواع وحدات الإدخال والإخراج شاملة للغاية. يمكن لهذا النوع من أجهزة التحكم القابلة للبرمجة إكمال مهام التحكم على نطاق واسع. تستخدم بشكل عام كمحطة رئيسية في الشبكات. على سبيل المثال ، تنتمي S7-400 التي تنتجها شركة SIEMENS في ألمانيا إلى هذه الفئة.   هيكل قابل للطي أساسي تدمج وحدة التحكم القابلة للبرمجة مصدر الطاقة ووحدة المعالجة المركزية والذاكرة ونظام الإدخال / الإخراج في وحدة واحدة تسمى الوحدة الأساسية. الوحدة الأساسية هي PLC كاملة. عندما لا تفي نقاط التحكم بالمتطلبات ، يمكن توصيل وحدة التوسيع مرة أخرى. خصائص الهيكل المتكامل مدمجة للغاية وصغيرة الحجم ومنخفضة التكلفة والتركيب المريح. مجموع تقسم وحدة التحكم القابلة للبرمجة المكونات المختلفة لنظام PLC إلى عدة وحدات وفقًا لوظائفها ، مثل وحدة CPU ووحدة الإدخال ووحدة الإخراج ووحدة الطاقة وما إلى ذلك. وظائف كل وحدة بسيطة نسبيًا ، لكن أنواع الوحدات تزداد ثراءً. على سبيل المثال ، تحتوي بعض وحدات التحكم القابلة للبرمجة ، بالإضافة إلى وحدات الإدخال / الإخراج الأساسية ، على بعض الوحدات الوظيفية الخاصة ، مثل وحدة الكشف عن درجة الحرارة ، ووحدة الكشف عن الموضع ، ووحدة التحكم PID ، ووحدة الاتصال ، وما إلى ذلك. تتمثل خاصية PLC المعياري في أن وحدة المعالجة المركزية والمدخلات والمخرجات كلها وحدات مستقلة. حجم وحدة موحدة ، وتركيب أنيق ، واختيار مجاني لنقاط الإدخال / الإخراج ، وتركيب مناسب ، وتصحيح الأخطاء ، والتوسيع ، والصيانة. نوع مكدس يجمع الهيكل المكدس بين مزايا التركيب المدمج والصغير والسهل للهيكل العام ، بالإضافة إلى التثبيت المرن والأنيق لنقاط الإدخال / الإخراج في الهيكل المدمج. وهي تتألف أيضًا من مجموعات من وحدات مختلفة. وتتمثل خصائصها في أن وحدة المعالجة المركزية هي وحدة أساسية مستقلة (تتكون من وحدة المعالجة المركزية ونقاط إدخال / إخراج معينة) ، ووحدات الإدخال / الإخراج الأخرى هي وحدات توسعة. أثناء التثبيت ، لا يوجدتحتاج إلى ركيزة ، يتم استخدام الكابلات فقط للتوصيل بين الوحدات ، ويمكن تكديس كل وحدة واحدة تلو الأخرى. تمكين النظام من تحقيق تكوين مرن وحجم مضغوط.   مقدمة مفصلة 1. SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC عبارة عن جهاز PLC مصغر مناسب للكشف والمراقبة والتحكم الأوتوماتيكي في مختلف الصناعات والمناسبات. تمكن الوظائف القوية لـ S7-200 PLC من تحقيق وظائف التحكم المعقدة سواء كانت تعمل بمفردها أو متصلة بشبكة. يمكن لـ S7-200 PLC توفير 4 نماذج أساسية مختلفة و 8 أنواع من وحدات المعالجة المركزية للاختيار من بينها. 2. SIMATIC S7-300 PLC S7-300 عبارة عن نظام PLC معياري صغير يمكنه تلبية متطلبات الأداء المتوسط للتطبيقات. فرد مختلف يمكن دمج الوحدات على نطاق واسع لتشكيل أنظمة بمتطلبات مختلفة. بالمقارنة مع S7-200 PLC ، يتبنى S7-300 PLC هيكلًا معياريًا وله سرعة عالية (0.6 ~ 0.1 ميكرون) سرعة تشغيل ؛ يمكن لحساب الفاصلة العائمة أن يحقق بشكل فعال عمليات حسابية أكثر تعقيدًا ؛ أداة برمجية بواجهة مستخدم قياسية تتيح للمستخدمين تعيين المعلمات بسهولة لجميع الوحدات ؛ تم دمج خدمات الواجهة الملائمة بين الإنسان والآلة في نظام التشغيل S7-300 ، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات البرمجة للحوار بين الإنسان والآلة. تحصل واجهة SIMATIC Human Machine Interface (HMI) على البيانات من S7-300 ، والتي تنقلها بمعدل تحديث يحدده المستخدم. يتعامل نظام التشغيل S7-300 تلقائيًا مع نقل البيانات ؛ يراقب نظام التشخيص الذكي لوحدة المعالجة المركزية باستمرار ما إذا كان النظام يعمل بشكل طبيعي ، ويسجل الأخطاء وأحداث النظام الخاصة (مثل المهلة ، واستبدال الوحدة ، وما إلى ذلك) ؛ يمكن أن تمكّن الحماية بكلمة مرور متعددة المستويات المستخدمين من حماية أسرارهم التقنية بشكل فعال وفعال ، مما يمنع النسخ والتعديل غير المصرح به ؛ تم تجهيز S7-300 PLC بمفتاح اختيار وضع التشغيل ، والذي يمكن إزالته مثل المفتاح. عند إزالة المفتاح ، لا يمكن تغيير وضع التشغيل ، مما قد يمنع الحذف غير القانوني أو إعادة كتابة برامج المستخدم. مزود بوظائف اتصال قوية ، يمكن لـ S7-300 PLC توفير وظائف تكوين الاتصال من خلال واجهة المستخدم لبرنامج البرمجة الخطوة 7 ، مما يجعل التكوين سهلًا وبسيطًا للغاية. يحتوي S7-300 PLC على مجموعة متنوعة من واجهات الاتصال المختلفة ، ويربط واجهة ناقل AS-I ونظام ناقل Ethernet الصناعي من خلال مجموعة متنوعة من معالجات الاتصالات ؛ يتم استخدام معالج الاتصال التسلسلي لتوصيل أنظمة الاتصال من نقطة إلى نقطة ؛ تم دمج واجهة متعددة النقاط (MPI) في وحدة المعالجة المركزية وتستخدم في وقت واحد لتوصيل المبرمجين وأجهزة الكمبيوتر وأنظمة واجهة الإنسان والآلة وأنظمة التحكم الآلي الأخرى SIMATIC S7 / M7 / C7. 3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC هي وحدة تحكم قابلة للبرمجة تستخدم في نطاق الأداء المتوسط إلى العالي. يعتمد S7-400 PLC تصميمًا معياريًا بدون مروحة ، وهو موثوق به ومتين. في الوقت نفسه ، يمكنه اختيار مستويات متعددة من وحدات المعالجة المركزية (بوظائف مطورة تدريجيًا) ومجهز بقوالب لمختلف الوظائف العالمية ، مما يسمح للمستخدمين بدمجها في أنظمة متخصصة مختلفة وفقًا لاحتياجاتهم. عندما يتم توسيع نطاق نظام التحكم أو ترقيته ، طالما تمت إضافة بعض القوالب بشكل مناسب ، يمكن ترقية النظام وتلبية الاحتياجات بالكامل.

المبدأ التشغيلي بعد تشغيل PLC ، يتم تقسيم عملية العمل بشكل عام إلى ثلاث مراحل ، وهي أخذ عينات الإدخال ، وتنفيذ برنامج المستخدم ، وتحديث الإخراج. يسمى إكمال المراحل الثلاث المذكورة أعلاه دورة المسح. خلال فترة التشغيل بأكملها ، تنفذ وحدة المعالجة المركزية (CPU) الخاصة بـ PLC بشكل متكرر المراحل الثلاث المذكورة أعلاه بسرعة مسح معينة.   تصغير إدخال العينات في مرحلة أخذ عينات الإدخال ، يقرأ PLC بالتسلسل في جميع حالات الإدخال والبيانات بطريقة المسح ، ويخزنها في الوحدات المقابلة في منطقة صورة الإدخال / الإخراج. بعد اكتمال أخذ عينات الإدخال ، يدخل في مرحلة تنفيذ برنامج المستخدم وتحديث الإخراج. في هاتين المرحلتين ، حتى إذا تغيرت حالة الإدخال والبيانات ، فلن تتغير حالة وبيانات الوحدات المقابلة في منطقة صورة الإدخال / الإخراج. لذلك ، إذا كان الإدخال عبارة عن إشارة نبضية ، فيجب أن يكون عرض إشارة النبض أكبر من دورة مسح واحدة لضمان إمكانية قراءة الإدخال في أي حال.   تصغير تنفيذ برنامج المستخدم أثناء مرحلة تنفيذ برنامج المستخدم ، يقوم PLC دائمًا بمسح برنامج المستخدم (مخطط السلم) بترتيب من أعلى إلى أسفل. عند مسح كل مخطط سلم ، قم دائمًا بفحص دائرة التحكم المكونة من كل جهة اتصال على الجانب الأيسر من مخطط السلم أولاً ، وقم بإجراء عمليات منطقية على دائرة التحكم المكونة من جهات الاتصال بالترتيب من اليسار إلى اليمين ، من أعلى إلى أسفل. ثم ، بناءً على نتائج العمليات المنطقية ، قم بتحديث حالة البت المقابلة للملف المنطقي في منطقة تخزين ذاكرة الوصول العشوائي للنظام ؛ أو قم بتحديث حالة البت المقابل لملف الإخراج في منطقة صورة الإدخال / الإخراج ؛ أو تحديد ما إذا كان سيتم تنفيذ التعليمات الوظيفية الخاصة المحددة في مخطط السلم.   أي ، أثناء تنفيذ برنامج المستخدم ، لن تتغير فقط حالة وبيانات نقاط الإدخال في منطقة صورة الإدخال / الإخراج ، بينما حالة وبيانات نقاط الإخراج وأجهزة البرامج الأخرى في منطقة صورة الإدخال / الإخراج أو قد تتغير مساحة تخزين ذاكرة الوصول العشوائي للنظام. علاوة على ذلك ، ستؤثر نتائج تنفيذ البرنامج في مخطط السلم المذكور أعلاه على مخطط السلم أدناه الذي يستخدم هذه الملفات أو البيانات ؛ على العكس من ذلك ، في مخطط السلم أدناه ، لا يمكن تطبيق حالة أو بيانات الملف المنطقي المحدث إلا على البرنامج أعلاه في دورة المسح التالية.   طي تحديث الإخراج بعد فحص برنامج المستخدم ، يدخل PLC في مرحلة تحديث الإخراج. خلال هذه الفترة ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتحديث جميع دوائر مزلاج الإخراج وفقًا للحالة والبيانات المقابلة في منطقة صورة الإدخال / الإخراج ، ثم تقوم بتشغيل الأجهزة الطرفية المقابلة عبر دائرة الإخراج. في هذه المرحلة ، يكون هذا هو الناتج الحقيقي لـ PLC.   نفس العدد من مخططات السلم ، بترتيب مختلف للترتيب ، ينتج عنه نتائج تنفيذ مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك اختلافات بين نتائج مسح برامج المستخدم ونتائج التشغيل المتوازي المنطقي الثابت لأجهزة التحكم في الترحيل. بالطبع ، إذا كان من الممكن تجاهل الوقت الذي تشغله دورة المسح طوال فترة التشغيل بالكامل ، فلا يوجد فرق بين الاثنين.

قابلة للطي بشكل موثوقلا يتطلب PLC عددًا كبيرًا من المكونات النشطة والمكونات الإلكترونية المتصلة. يتم تقليل اتصالاتها إلى حد كبير. وفي الوقت نفسه، صيانة النظام بسيطة ووقت الصيانة قصير. تتبنى شركة Plc سلسلة من أساليب تصميم الموثوقية للتصميم. على سبيل المثال، تصميم زائدة عن الحاجة. الحماية من انقطاع التيار الكهربائي، وتشخيص الأخطاء، وحماية المعلومات واستردادها. PLC هو جهاز تحكم مصمم خصيصًا للتحكم في عمليات الإنتاج الصناعي، وله لغة برمجة أبسط وأجهزة أكثر موثوقية من التحكم العام بالكمبيوتر. اعتماد لغة برمجة محسنة ومبسطة. يتم تقليل معدل خطأ البرمجة بشكل كبير.سهلة الطي والتشغيلPLC لديه قابلية تشغيل عالية. إنه يتميز بخصائص البرمجة البسيطة، والتشغيل المريح، وسهولة الصيانة، وهو بشكل عام أقل عرضة للأخطاء التشغيلية. يتضمن تشغيل PLC عمليات إدخال البرنامج وتغيير البرنامج. يمكن عرض مدخلات البرنامج مباشرة، كما يمكن أيضًا إجراء عملية تغيير البرنامج بشكل مباشر أو البحث بواسطة البرنامج بناءً على رقم العنوان المطلوب أو رقم الاتصال ومن ثم تغييره. لدى PLC لغات برمجة متعددة متاحة للاستخدام. تستخدم لمخططات السلم الأقرب إلى المخططات الكهربائية. من السهل فهم وفهم. تعمل وظيفة التشخيص الذاتي لـ PLC على تقليل متطلبات مهارات الصيانة لدى موظفي الصيانة. عند حدوث عطل في النظام، يمكن لموظفي الصيانة تحديد موقع العطل بسرعة من خلال التشخيص الذاتي للأجهزة والبرامج.قابلة للطي مرنةتتضمن لغات البرمجة التي يستخدمها PLC مخطط السلم، والتذكر المنطقي، والمخطط الوظيفي، ووحدة الوظيفة، ولغة برمجة وصف البيان. إن تنوع أساليب البرمجة يجعل البرمجة بسيطة ويوسع نطاق تطبيقها. العملية مرنة ومريحة للغاية، ومن السهل جدًا مراقبة المتغيرات والتحكم فيها.تركيب Siemens PLC S7-300 series PLC والاحتياطات:1. يحتوي مصدر الطاقة الإضافي على طاقة منخفضة ويمكنه فقط تشغيل المعدات منخفضة الطاقة (مثل أجهزة الاستشعار الكهروضوئية) ؛2、 بشكل عام، تحتوي أجهزة PLC على عدد معين من النقاط المشغولة (أي محطات أسلاك العناوين الفارغة)، ولا تقم بتوصيل الأسلاك؛3. يعاني PLC من مشكلة تأخير استجابة الإدخال / الإخراج، خاصة في معدات الاستجابة السريعة، والتي يجب الانتباه إليها.4. هناك مخرجات من نوع التتابع ونوع الترانزستور (مناسبة للإخراج عالي السرعة) ، ويمكن للإخراج أن يحمل أحمالًا خفيفة مباشرة (أضواء مؤشر LED ، وما إلى ذلك) ؛5. يجب أن يكون وقت الإدخال/الفصل أكبر من وقت مسح PLC؛6. لا توجد حماية في دائرة خرج PLC، لذلك يجب استخدام أجهزة الحماية مثل الصمامات بشكل متسلسل في الدوائر الخارجية لمنع تلف PLC الناتج عن دوائر قصر التحميل؛7. لا تقم بتوصيل سلك طاقة التيار المتردد بطرف الإدخال لتجنب حرق PLC؛8. يجب أن تكون محطة التأريض مؤرضة بشكل مستقل وغير متصلة على التوالي مع محطات التأريض للمعدات الأخرى. يجب ألا يقل سطح القطع لسلك التأريض عن 2 مم 2؛9. يجب توجيه خطوط إشارة الإدخال والإخراج بشكل منفصل قدر الإمكان، ويجب ألا تكون في نفس خط الأنابيب أو مجمعة مع خط الطاقة لتجنب إشارات التداخل وسوء التشغيل؛ يعتمد خط نقل الإشارة سلكًا محميًا ويتم تأريض السلك المحمي؛ لضمان موثوقية الإشارة، يتم التحكم بشكل عام في خطوط الإدخال والإخراج ضمن مسافة 20 مترًا؛ كابلات التمدد معرضة للضوضاء والتداخل الكهربائي، ويجب إبعادها عن خطوط الكهرباء، ومعدات الجهد العالي، وما إلى ذلك.