SIMATIC S7-1200 ist ein neuer industrieller Modultreiber für kleine und mittelgroße Applikationen. Der größte Nachdruck bei der Projektierung dieses Systems wurde darauf gelegt, dass die Kommunikation der Bedienungspanels SIMATIC HMI und der Treiber SIMATIC S7-1200 möglichst am leistungsvollsten ist, sowohl in Hinsicht auf die Leistung der Datenübersendung, als auch die Leichtheit und Intuitionalität des Projektierens der Applikation. Es ist besonders sichtbar bei der Verwaltung Variabler im Applikationsprojekt. Das System ermöglicht einmalige Variablenerklärung sowohl für den Visualisierungsteil des Projektes als auch für den Treiberteil. Dies erlaubt auch freie Übertragung Variabler zwischen den projektierten Anlagen - alles im Rahmen einer Basis der Projektdaten. Dadurch kann man viele Fehler in Applikationen vermeiden._.

Charakteristik von S7-1200

• Modulkonstruktion: auf linker Seite von CPU befinden sich CP-Kommunikationsmodule, auf rechter Seite Auslegungsmodule binärer und analoger SM-Ein- und -Ausgänge. Auf CPU zugängliche Schnittstelle zur Installation des Moduls der Signalplatte in zwei Ausführungen als binäre und analoge Ein- /Ausgänge und als analoger Ausgang
• Maximale Konfiguration: 3 Kommunikationsmodule, 8 Module der Signalauslegungen, 1 Signalplatte

Integrierte Schnittstelle PROFINET/ETHERNET

• Maximale Zahl binärer Ein- und Ausgänge: 284

• Alle P-Eingänge - aktiver Stand „1" (sink) und M - aktiver Stand „0" (source)

• Maximale Anzahl analoger Ein- /Ausgänge: 51

• Integrierte 2 analoge Eingänge 0-10V DC
• Möglichkeit des Baus dezentralisierter Steuerungsstrukturen auf Basis des Netzwerkes PROFINET/ETHERNET, MODBUS RTU, USS

• Keine beweglichen mechanischen Teile (Ventilator)
• Integrierte Kommunikation mit den Panels HMI Basic Panel Industrial Ethernet
• Version „SIPLUS" mit erweitertem Temperaturumfang von -25°C bis +70°C
• Integrierte technologische Funktionen schneller Zähler, PID-Regler, Ausgänge PWM/PTO (100kHz) und Bewegungskontrolle Morion Control PLCopen

• Integrierte Wahre-Zeit-Uhr
• Möglichkeit einer Änderung der Innensoftware (Firmware)

• Bedienung, Diagnostik, Modifikation der Software durch integrierte Schnittstelle ETHERNET

• Ausfahrbare Anschlussleisten für Signalkabel für alle Module

Mechanische Konstruktion

Für die Familie der Treiber SIMATIC S7-1200 ist ein reiches Spektrum der Zentraleinheiten CPU zugänglich, die man in Hinsicht auf die Art der Speisespannung (AC oder DC) oder auch der im Treiber integrierten Ausgänge (Relais- oder Transistorausgänge) wählen kann. Aus dem Gesichtspunkt der Leistung und der Erweiterungsmöglichkeiten sind drei CPU  Zentraleinheiten zugänglich, jede in drei Abänderungen der Hardwareausrüstung. Sie unterscheiden sich voneinander durch die Speicherkapazität, Zahl der Ein- und Ausgänge, Zahl anschlussmöglicher Erweiterungsmodule.

An den Treiber SIMATIC S7-1200 CPU 1214C kann man maximal 8 Erweiterungsmodule, eine direkt auf CPU installierte Signalplatte sowie 3 Kommunikationsmodule anschließen. Jede Zentraleinheit CPU des Treibers SIMATIC S7-1200 hat integrierte 2 Analogeingänge mit dem Bereich 0-10V DC. Die Treiber wurden mit folgenden technologischen Funktionen ausgestattet: Zählen, Messen, Regulierung und Bewegung Motion Control, die hardwareweise im Treiber integriert sind. Der Treiber SIMATIC S7-1200 ist ausgestattet mit Kommunikationsschnittstelle PROFINET/ETHERNET, die zahlreiche Protokolle wie: TCP/IP, ISO on TCP und S7 unterstützt.

Die Kommunikationsschnittstelle kann zur Treiberprogrammierung,  Kommunikation zwischen den Treibern sowie Kommunikation mit den Panels SIMATIC HMI Basic Panel dienen. Sämtliche Module haben unabhängig von der Zahl der Kanäle dieselben Ausmaße und ihre Breite beträgt 45 mm, was eine bequeme Montage an Stellen mit kleinem Einbauraum erlaubt.

Funktionstüchtigkeit

Für die Kommunikationslösungen Punkt zu Punkt sind zurzeit zwei Kommunikationsmodule verfügbar: mit dem Port RS-485 oder RS-232, die auf linker Seite der Zentraleinheit montiert werden. Sie ermöglichen die Erstellung eigener Kommunikationsprotokolle im Frei-Port-Modus (FREEPORT), die Inanspruchnahme des ASCII-Protokolls, die Anwendung der Protokolle MODBUS RTU oder USS Kommunikation mit den Wechselrichtern SINAMICS oder MICROMASTER. Dadurch kann der Treiber die Leser der Streichcodes und Druckergeräte verwalten, mit den PC-Computern, Analogmodems, GSM oder Laufwerken kommunizieren. Dank den mit der Software STEP7 Basic integrierten Bibliotheken PLCopen ist es möglich, Schrittmotoren oder Servoantriebe zu steuern. Zu diesem Zweck werden die auf dem Treiber befindlichen Impulsausgänge PTO benutzt (Frequenzregulierung bei Sollimpulslänge bis zu 100 kHz). Mithilfe des Programmkreators werden Sollgeschwindigkeitsprofile mit Durchfahrtscharakteristik gebildet, und im Falle der Anwendung der Steuerung von Schrittmotoren werden auch Referenzpunkte der Durchfahrt erklärt. Man braucht die Antriebstechnik nicht besonders tief zu kennen, um die Steuerung von Schrittmotoren oder Servoantrieben zu realisieren. Der Treiber SIMATIC S7-1200 ermöglicht es, bis zu 16 PID-Regler gleichzeitig zu verwenden. Für die Temperaturmessprozesse kann man den Regler in °C oder bei der  Druckregulierung - in bar skalieren. Man kann auch selbständig die Skaliereinheit des Reglers wählen.

Kommunikation

Der Treiber SIMATIC S7-1200 hat reiche Kommunikationsmöglichkeiten:

Für industrielle Kommunikation PROFINET/ETHERNET- (IEE 802-3 und 802u) mit Verwaltung der Protokolle: TCP/IP, ISO auf TCP (RFC 1006), S7

MODBUS RTU master/slave

USS - Kommunikation mit Wechselrichtern MICROMASTER/SINAMICS

Freiportmodus ASCII und andere vom Benutzer definierbaren Protokolle

Bald werden auch andere neue Kommunikationsmodule und Protokolle geplant.

Programmierung

Die neue Ingenieursoftware SIMATIC STEP7 Basic erlaubt es, die Treiber SIMATIC S7-1200 und Bedienungspanels SIMATIC HMI Basic Panel zu programmieren. Die Struktur der Programmfenster wurde so geteilt, damit man den Raum für die Schaffung des Programms des Benutzers optimal nutzen kann. Auf linker Fensterseite, wo das eigentliche Programm geschaffen wird, befindet sich die Struktur des Applikationsprojekts, in der in Form eines Baums die Projekte HMI und PLC sowie zusätzliche Funktionen schneller Umschaltung zum Erklärungsfenster der Netzwerkverbindungen, des Übergangs zum Direktverbindungsmodus mit dem Treiber „online", Zugang zur Zusatzspeicherkarte oder die Möglichkeit der Einführung einer neuen Anlage zum Projekt angebracht sind. Auf rechter Seite des Programmfensters des Benutzers befindet sich die Bibliothek verfügbarer Funktionen im Programm mit Reitern, die den Erhalt der Detailinformationen zur jeden Funktion ermöglichen. Solcher Struktur erlaubt schnellen und freien Zugang zu allen wesentlichen Projektteilen zum gegebenen Zeitpunkt.

Im Erklärungsteil des Netzwerkes ist die gesamte Struktur der Kommunikationsverbindungen zwischen den Anlagen mit erklärten Verbindungen (connections) sichtbar. Die Software STEP7 Basic ist auf der Plattform TIA Portal integriert, die neue Funktionalität zwischen den Applikationen unterstützt. Dadurch kann man die Variablen zwischen den Projekten HMI und PLC mit den ihnen zugeschriebenen Eigenschaften beliebig verlagern. Es können eigene Bibliotheken gebildet werden, und in ihnen kann man beliebige Elemente und Projektobjekte setzen, sowohl die  Projektvariablen, als auch die am häufigsten verwendeten Programmfunktionen oder Objektgraphiken. Zusätzlich können die Variablen und Symbole zwischen den Projekteditoren graphisch gezogen werden oder man kann die Variablen einlegen, indem man sie mit der Maus auf früher im Projekt gesetzte Objekte zieht.

Die Editoren unterstützen die Verwaltung symbolischer Variablen, also die Änderung des symbolischen Namens an einer Projektstelle zieht mit sich die Änderung in allen anderen Stellen, wo solche Variable eingelegt wurde. Die Editoren sind mit einer Reihe anderer interessanter Lösungen ausgestattet, die die Applikationserstellung rationalisieren. Die Bibliothekelemente des Projektes, wie Blöcke, Variablen, Alarme, HMI-Bildschirme, Programmblöcke, komplette HMI- oder PLC-Stationen, werden in Form von Bibliotheken archiviert. Diese Bibliothekelemente, wie auch ganze Bibliotheken ermöglichen Verlagerungen im Rahmen desselben Projektes, und man kann sie gleichzeitig in andere Projekte kopieren. Dies erlaubt, die Zeit der Applikationserstellung bedeutend zu sparen und auch eigene Projektbibliothek zu bilden, die man später bei der Erstellung und Inbetriebnahme eigener neuer Automatikprojekte anwenden kann.

Die Bibliothekstruktur nutzen auch die Programmkreatoren, anders Wizards genannt, deren Aufgabe die graphische Darstellung komplizierterer Fragen ist, wie z.B. Parametrisierung und Projektierung der PID-Regler, Erklärung der Geschwindigkeitsprofile und Gestaltung der Bewegung der Bibliothek Motion Control. Das bewährte Konzept der Organisationsblöcke OB, FC-Funktionen und Funktionsblöcke FB, sowie Datenblöcke DB aus Systemen SIMATIC S7-300/S7-400 wurde auf die Plattform SIMATIC S7-1200 übertragen. Neue Programmeditoren und eine Reihe der mit dem Konzept TIA Portal verbundenen Verbesserungen führten zur Erstellung eines enorm leistungsvollen Automatiksystems.