Giao tiếp SIPLUS S7-1200

Giao tiếp SIPLUS S7-1200 là dòng module truyền thông công nghiệp bền bỉ (communication modules) phiên bản SIPLUS với lớp phủ conformal coating, được thiết kế để mở rộng khả năng kết nối của PLC S7-1200 trong môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cực đoan (-25°C đến +70°C), độ ẩm cao, bụi bẩn, khí ăn mòn và rung động mạnh, hỗ trợ các giao thức truyền thông công nghiệp như RS232/RS485, PROFIBUS DP, AS-Interface, GPRS/LTE và các chuẩn kết nối nối tiếp Point-to-Point. Với thiết kế chắc chắn, dải nhiệt độ mở rộng, chứng nhận IEC 60068-2 cho môi trường khắc nghiệt và khả năng hot-swap, SIPLUS communication modules mang đến giải pháp truyền thông tin cậy 24/7 cho các ứng dụng công nghiệp đặc biệt khắc nghiệt như luyện kim, xi măng, hóa chất, khai khoáng, dầu khí ngoài khơi và các khu vực nhiệt đới.​

SIPLUS CM 1241 – RS232/RS485 Serial Communication
SIPLUS CM 1241 RS232 (6AG1241-1AH32-7XB0): Module truyền thông nối tiếp RS232 phiên bản SIPLUS với conformal coating, hỗ trợ kết nối point-to-point với các thiết bị ngoại vi RS232 như máy in, máy quét barcode, cân điện tử, thiết bị đo lường, modem và các thiết bị serial legacy trong môi trường khắc nghiệt.​

Thông số kỹ thuật RS232:

Interface: RS232 (EIA-232) full-duplex, DB9 female connector

Baud rate: 300 bps đến 115.2 kbps, configurable

Distance: Max 15m (standard RS232 limitation)

Protocols: Freeport (character-based), USS (Universal Serial Interface), Modbus RTU Master/Slave, 3964R

Data bits: 7 hoặc 8 bits

Parity: None, Even, Odd, Mark, Space

Stop bits: 1 hoặc 2 bits

Flow control: RTS/CTS hardware handshaking, XON/XOFF software handshaking​

SIPLUS CM 1241 RS422/RS485 (6AG1241-1CH32-7XB0): Module truyền thông nối tiếp RS485/RS422 phiên bản SIPLUS, hỗ trợ kết nối multi-drop (nhiều thiết bị trên cùng bus) với khoảng cách lên đến 1200m, lý tưởng cho SCADA, kết nối biến tần, đồng hồ đo, RTU và mạng Modbus RTU trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.​

Thông số kỹ thuật RS485:

Interface: RS485 (EIA-485) half-duplex hoặc RS422 full-duplex, terminal block connector

Baud rate: 300 bps đến 115.2 kbps

Distance: Max 1200m (RS485), 1000m (RS422)

Number of nodes: Max 32 thiết bị/segment (có thể mở rộng bằng repeater)

Protocols: Freeport, USS drive protocol, Modbus RTU Master/Slave, 3964R

Termination: Built-in 120Ω termination resistor (switch ON/OFF)

Isolation: Optical isolation 500V AC​

Nhiệt độ hoạt động SIPLUS: -25°C đến +70°C (start-up -25°C đến +55°C), vượt xa CM 1241 standard (0°C đến +60°C), phù hợp cho môi trường nóng (luyện kim, xi măng kiln) hoặc lạnh (cold storage, outdoor polar).​

Conformal coating: Lớp phủ bảo vệ chống ẩm, bụi, khí ăn mòn (SO₂, H₂S, Cl₂), kéo dài tuổi thọ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.​

SIPLUS CB 1241 – RS485 Communication Board
SIPLUS CB 1241 RS485 (6AG1241-1CH30-2AX0): Signal Board (không phải Communication Module) với giao tiếp RS485, gắn trực tiếp trên CPU S7-1200 mà không chiếm slot Communication Module, tiết kiệm không gian khi cần cả RS485 và 3 CM khác.​

Thông số kỹ thuật:

Interface: RS485 half-duplex, terminal block

Baud rate: 300 bps đến 115.2 kbps

Distance: Max 1200m

Protocols: Freeport, USS, Modbus RTU

Nhiệt độ SIPLUS: -25°C đến +70°C

Conformal coating: Có​

Ứng dụng: Kết nối biến tần Siemens (SINAMICS G110, G120, V20) qua USS protocol để điều khiển tốc độ, đọc trạng thái, cấu hình tham số từ PLC trong môi trường khắc nghiệt.​

SIPLUS CM 1242-5 – PROFIBUS DP Slave
SIPLUS CM 1242-5 (6AG1242-5DA30-7XX0): Module PROFIBUS DP Slave cho phép S7-1200 hoạt động như intelligent slave trên mạng PROFIBUS DP, trao đổi dữ liệu với PROFIBUS master (S7-300/400/1500, WinCC SCADA) trong môi trường khắc nghiệt.​

Thông số kỹ thuật:

Interface: PROFIBUS DP (RS485), Sub-D 9-pin female connector

Baud rate: 9.6 kbps đến 12 Mbps auto-detect

Address: 1-125 (configurable)

Data exchange: Max 244 bytes input / 244 bytes output per cycle

Cable: PROFIBUS cable (violet) shielded twisted pair, max 1200m @ 93.75 kbps

Nhiệt độ SIPLUS: -25°C đến +70°C

Conformal coating: Có​

Ứng dụng: Tích hợp S7-1200 vào mạng PROFIBUS DP hiện có do S7-300/400 làm master, kết nối S7-1200 với HMI/SCADA qua PROFIBUS, distributed I/O control trong nhà máy lớn có hệ thống PROFIBUS legacy.​

SIPLUS CM 1243-2 – AS-Interface Master
SIPLUS CM 1243-2 (6AG1243-2AA30-7XB0): Module AS-Interface (AS-i) master cho phép S7-1200 làm master điều khiển các slave AS-i (I/O modules, sensors, actuators) trên mạng AS-i, một hệ thống bus đơn giản, chi phí thấp cho field level trong môi trường khắc nghiệp.​

Thông số kỹ thuật:

AS-i version: AS-i 3.0 (backward compatible với AS-i 2.1)

Slaves: Max 62 AS-i slaves (31 addresses × 2 slaves with A/B addressing)

I/O capacity: Max 496 digital I/O hoặc 248 analog I/O (tùy cấu hình slave)

Cycle time: 5ms (typical) cho 62 slaves

Cable: AS-i yellow cable (2-wire), max 100m per segment, 300m with repeater

Power & data: AS-i cable truyền cả power (24V DC) và data qua cùng 2 dây, đơn giản hóa cáp

Nhiệt độ SIPLUS: -25°C đến +70°C

Conformal coating: Có​

Ưu điểm AS-Interface:

Cáp 2-wire đơn giản, không cần shielding

Kết nối piercing technology (khoan xuyên cáp), không cần tuốt vỏ

Hot-plug slaves (tháo lắp slave khi hệ thống đang chạy)

Chi phí thấp cho simple I/O

Integrated safety: AS-i Safety at Work (SIL 3/PLe) optional​

Ứng dụng: Kết nối sensors/actuators phân tán trong dây chuyền lắp ráp, băng tải, máy đóng gói, ứng dụng đơn giản cần nhiều I/O rải rác trong nhà xưởng.​

SIPLUS CM 1243-5 – PROFIBUS DP Master
SIPLUS CM 1243-5 (6AG1243-5DA30-7XX0): Module PROFIBUS DP Master cho phép S7-1200 hoạt động như DP master, điều khiển các PROFIBUS DP slaves (I/O modules, drives, valves, instruments) trong môi trường khắc nghiệt.​

Thông số kỹ thuật:

Interface: PROFIBUS DP (RS485), Sub-D 9-pin female connector

Baud rate: 9.6 kbps đến 12 Mbps

Slaves: Max 16 DP slaves (I/O modules, drives)

Data exchange: Max total 512 bytes I + 512 bytes Q

PG/OP communication: Max 4 HMI + 1 PG connections via PROFIBUS

S7 communication: 4 S7 connections với S7-300/400 PLCs qua PROFIBUS (PUT/GET)

Cable: PROFIBUS cable (violet), max 1200m per segment

Nhiệt độ SIPLUS: -25°C đến +70°C

Conformal coating: Có​

Ứng dụng: S7-1200 làm master điều khiển các I/O phân tán ET200S/ET200M, biến tần SINAMICS qua PROFIBUS, valve island Festo/SMC, thiết bị đo lường trong môi trường khắc nghiệt.​

Chứng nhận và Tiêu chuẩn SIPLUS
IEC 60068-2: SIPLUS modules được test theo tiêu chuẩn IEC 60068-2 cho môi trường khắc nghiệt:

IEC 60068-2-1/2: Low/high temperature test (-25°C / +70°C)

IEC 60068-2-14: Temperature change test (thermal shock)

IEC 60068-2-30: Damp heat cyclic test (93% RH @ 40°C)

IEC 60068-2-42: Sulphur dioxide (SO₂) test (corrosive atmosphere)

IEC 60068-2-43: Hydrogen sulphide (H₂S) test

IEC 60068-2-52: Salt mist test (marine environment)

IEC 60068-2-60: Mixed flowing gas test (industrial atmosphere)​

CE, UL, cULus: Chứng nhận an toàn điện quốc tế.​

Marine certification: DNV-GL, Lloyd’s Register, ABS cho ứng dụng offshore, tàu biển.​

So sánh Standard vs SIPLUS Communication Modules
Dải nhiệt độ:

Standard CM: 0°C đến +60°C (horizontal mounting), 0°C đến +55°C (vertical)

SIPLUS CM: -25°C đến +70°C (start-up -25°C đến +55°C), rộng hơn 45°C​

Độ ẩm:

Standard: 10% – 95% RH (không ngưng tụ)

SIPLUS: 10% – 100% RH (bao gồm condensation), test theo IEC 60068-2-30​

Khí ăn mòn:

Standard: Môi trường công nghiệp tiêu chuẩn

SIPLUS: Chịu được SO₂, H₂S, Cl₂, NH₃, test theo IEC 60068-2-42/43/60​

Conformal coating:

Standard: Không có

SIPLUS: Có lớp phủ conformal coating (acrylic, polyurethane hoặc silicone-based) bảo vệ PCB, component khỏi ẩm, bụi, ăn mòn​

Giá thành:

Standard: Cơ bản

SIPLUS: Cao hơn 20-40% nhưng tuổi thọ và độ tin cậy cao hơn đáng kể trong môi trường khắc nghiệt​

Lắp đặt và Cấu hình
Mounting: Gắn bên phải CPU hoặc signal module, kết nối qua bus connector tự động, chiếm 1 slot trong tổng số 3 CM slots (tùy CPU).​

Hot-swap: Hỗ trợ hot-remove/hot-insert (tháo lắp khi CPU đang chạy), CPU tự động detect và reload configuration.​

Cấu hình TIA Portal: Cấu hình hoàn toàn trong TIA Portal V11 trở lên, drag-and-drop module vào hardware configuration, automatic addressing, parameter assignment qua properties dialog.​

Programming: Sử dụng các instruction blocks trong TIA Portal:

Point-to-Point: Send_PtP (P_SND_CHR), Receive_PtP (P_RCV_CHR), Send_Config (P_SND_CFG)

Modbus RTU: MB_COMM_LOAD, MB_MASTER, MB_SLAVE

USS drive: USS_PORT_SCAN, USS_DRIVE_CONTROL, USS_READ_PARAM, USS_WRITE_PARAM

PROFIBUS/AS-i: Automatic data exchange qua process image (OB1), không cần instruction đặc biệt​

Ứng dụng môi trường khắc nghiệt
Luyện kim (Steel & Metal): Nhiệt độ cao (lên đến +70°C ambient gần lò nung), bụi kim loại, khí ăn mòn (SO₂), rung động mạnh từ máy móc, yêu cầu SIPLUS modules để đảm bảo hoạt động liên tục 24/7.​

Xi măng (Cement): Bụi xi măng dày, nhiệt độ cao (kiln area +60-70°C), độ ẩm cao, rung động từ crusher/mill, môi trường kiềm (pH cao), SIPLUS modules với conformal coating chống bụi và ăn mòn.​

Hóa chất (Chemical): Khí ăn mòn (H₂S, Cl₂, NH₃, organic vapors), nhiệt độ biến đổi lớn, độ ẩm cao, yêu cầu SIPLUS để chống ăn mòn PCB và connectors.​

Khai khoáng (Mining): Bụi quặng, độ ẩm cao (underground mine), rung động mạnh từ thiết bị di động (haul truck, drill rig, crusher), nhiệt độ thấp (underground) hoặc cao (surface tropical), SIPLUS cho độ bền cơ học và chống ẩm.​

Dầu khí offshore (Oil & Gas): Khí ăn mòn biển (salt mist, H₂S sour gas), độ ẩm 100%, nhiệt độ biến đổi lớn, rung động từ platform/vessel, yêu cầu SIPLUS với marine certification (DNV-GL).​

Khu vực nhiệt đới (Tropical): Nhiệt độ cao (35-45°C ambient), độ ẩm rất cao (80-100% RH), ngưng tụ nước, mưa lớn, nấm mốc, côn trùng, SIPLUS modules với conformal coating chống ẩm và nấm mốc.​

Cold storage: Nhiệt độ thấp (-25°C) trong kho lạnh, nhà máy chế biến thực phẩm đông lạnh, yêu cầu SIPLUS để start-up và hoạt động ổn định ở nhiệt độ thấp.​

Các Communication Modules khác (Standard – không phải SIPLUS)
CP 1242-7 GPRS: Communication Processor kết nối S7-1200 qua mạng di động 2G/3G GPRS đến TeleControl Server, email alerts, SMS alarms, remote access cho giám sát từ xa.​

CP 1243-7 LTE: Communication Processor kết nối qua 4G LTE (EU/US version), tốc độ cao hơn GPRS, tích hợp firewall, VPN cho bảo mật, TeleControl protocols (DNP3, IEC 60870).​

CP 1243-8 IRC: Communication Processor cho Industrial Remote Communication, router with firewall, VPN, NAT, kết nối an toàn từ xa qua Internet hoặc Cellular.​

SM 1278 4xIO-Link Master: Module IO-Link master 4 ports, kết nối IO-Link sensors/actuators thông minh, không phải communication module truyền thống nhưng mở rộng connectivity.​

Note: Các CP và SM đặc biệt này hiện chưa có phiên bản SIPLUS chính thức, chỉ dòng CM cơ bản (RS232/485, PROFIBUS, AS-i) có SIPLUS variant