So sánh PLC SIMATIC S7-1200 và S7-1200 G2: Lựa chọn bộ điều khiển lập trình PLC

Giới thiệu

Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, việc lựa chọn bộ điều khiển lập trình (PLC) phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất, độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống. Siemens, một trong những nhà cung cấp hàng đầu về giải pháp tự động hóa, đã giới thiệu dòng SIMATIC S7-1200 vào năm 2009, nổi bật với thiết kế nhỏ gọn, chi phí hợp lý và khả năng tích hợp linh hoạt. Đến năm 2024, Siemens ra mắt SIMATIC S7-1200 G2 (Generation 2) tại Hannover Messe, mang đến nhiều cải tiến về hiệu suất, kết nối và an toàn, đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao của công nghiệp 4.0.

Bài viết này TUDONG.NET cung cấp một nghiên cứu so sánh chi tiết giữa SIMATIC S7-1200 và SIMATIC S7-1200 G2, tập trung vào các khía cạnh kỹ thuật, ứng dụng thực tế và lợi ích dành cho kỹ sư. Nội dung được xây dựng dựa trên các nguồn chính thức từ Siemens.

Thông số kỹ thuật chi tiết

Dưới đây là bảng so sánh các thông số kỹ thuật chính giữa SIMATIC S7-1200 và SIMATIC S7-1200 G2:

Thông số	SIMATIC S7-1200	SIMATIC S7-1200 G2
Năm ra mắt	2009	2024 (Hannover Messe 2024)
Bộ nhớ công việc	50 KB – 150 KB (tùy model)	100 KB – 200 KB (tùy model)
Tốc độ xử lý	0.08 µs/lệnh nhị phân	0.05 µs/lệnh nhị phân
Mở rộng I/O	Tối đa 8 module tín hiệu	Tối đa 16 module tín hiệu
Giao tiếp	PROFINET, PROFIBUS, RS232/RS485	PROFINET, OPC UA, Web API, NFC
Tính năng an toàn	PROFIsafe (phiên bản Fail-Safe)	PROFIsafe, tích hợp AI cho bảo trì dự đoán
Hỗ trợ Industry 4.0	Cơ bản (PROFINET, Web Server)	Nâng cao (OPC UA, Web API, IoT-ready)
Phần mềm lập trình	TIA Portal (V11 trở lên)	TIA Portal V20
Kết nối không dây	Không hỗ trợ	NFC cho chẩn đoán và cấu hình
Tuổi thọ thẻ nhớ	100.000 lần ghi	500.000 lần ghi
Thiết kế	Nhỏ gọn, IP20, vỏ nhựa	Nhỏ hơn, tiết kiệm không gian, IP20, vỏ nhựa
Nhiệt độ hoạt động	-20 °C đến +60 °C (lắp ngang)	-20 °C đến +60 °C (lắp ngang)
Tiêu chuẩn	UL508, CSA C22.2 No. 142, EN 61131-2	UL508, CSA C22.2 No. 142, EN 61131-2

Phân tích sự khác biệt chính

Hiệu suất và bộ nhớ

• S7-1200: Bộ nhớ công việc từ 50 KB đến 150 KB, tốc độ xử lý 0.08 µs/lệnh nhị phân, phù hợp cho các ứng dụng tự động hóa quy mô nhỏ đến trung bình như điều khiển bơm, quạt hoặc băng tải.

• S7-1200 G2: Bộ nhớ công việc tăng lên 100 KB đến 200 KB, tốc độ xử lý nhanh hơn (0.05 µs/lệnh nhị phân). Điều này cho phép xử lý các chương trình phức tạp hơn, hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu thời gian thực cao.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 mang lại hiệu suất vượt trội, đặc biệt trong các hệ thống sản xuất thông minh hoặc các ứng dụng cần xử lý dữ liệu lớn, như giám sát cảm biến thời gian thực.

Khả năng mở rộng

• S7-1200: Hỗ trợ tối đa 8 module tín hiệu, giới hạn ở khoảng 200 điểm I/O, phù hợp cho các hệ thống nhỏ.

• S7-1200 G2: Tăng khả năng mở rộng lên 16 module tín hiệu, cho phép xử lý số lượng I/O lớn hơn mà không cần nâng cấp lên dòng PLC cao cấp như S7-1500.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 lý tưởng cho các dự án có kế hoạch mở rộng trong tương lai, giảm chi phí nâng cấp hệ thống.

Kết nối và truyền thông

• S7-1200: Hỗ trợ các giao thức truyền thống như PROFINET, PROFIBUS, RS232/RS485, phù hợp cho các hệ thống công nghiệp cơ bản.

• S7-1200 G2: Bổ sung các giao thức hiện đại như OPC UA, Web API và NFC, tăng cường khả năng tích hợp với các hệ thống IoT và phân tích dữ liệu trên cloud. NFC cho phép truy cập dữ liệu chẩn đoán qua ứng dụng di động, cải thiện hiệu quả bảo trì.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 đáp ứng tốt xu hướng công nghiệp 4.0, cho phép kết nối với các hệ thống quản lý dữ liệu từ xa và tích hợp với các nền tảng như MindSphere của Siemens.

Điều khiển chuyển động

• S7-1200: Hỗ trợ điều khiển chuyển động cơ bản, như điều chế độ rộng xung (PWM) và bộ đếm tốc độ cao (100 kHz), phù hợp cho các ứng dụng đơn giản như điều khiển động cơ bước.

• S7-1200 G2: Tích hợp điều khiển chuyển động nâng cao, hỗ trợ điều khiển trục phối hợp và động học đơn giản, giảm nhu cầu sử dụng bộ điều khiển chuyển động riêng biệt.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 tiết kiệm chi phí và không gian trong các ứng dụng yêu cầu điều khiển chuyển động chính xác, như robot công nghiệp hoặc máy gia công CNC.

Tính năng an toàn

• S7-1200: Hỗ trợ PROFIsafe trên các phiên bản Fail-Safe, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn SIL 3/PL e.

• S7-1200 G2: Ngoài PROFIsafe, tích hợp AI để hỗ trợ bảo trì dự đoán, giúp phát hiện sớm các sự cố tiềm ẩn, tăng độ tin cậy hệ thống.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 phù hợp hơn cho các ngành yêu cầu an toàn cao, như ô tô, dược phẩm hoặc hóa chất, nơi bảo trì dự đoán có thể giảm thiểu thời gian ngừng sản xuất.

Thiết kế và kích thước

• S7-1200: Thiết kế nhỏ gọn với vỏ nhựa IP20, phù hợp cho các hệ thống có không gian hạn chế.

• S7-1200 G2: Nhỏ hơn, tiết kiệm không gian hơn, vẫn giữ độ bảo vệ IP20, tối ưu cho các tủ điều khiển nhỏ.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 giúp tối ưu hóa không gian lắp đặt, đặc biệt trong các ứng dụng có yêu cầu nghiêm ngặt về kích thước.

Phần mềm và lập trình

• S7-1200: Sử dụng TIA Portal từ phiên bản V11, hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn như LAD, FBD, STL và SCL.

• S7-1200 G2: Yêu cầu TIA Portal V20, với các công cụ tối ưu hóa mã code và hỗ trợ lập trình điều khiển chuyển động nâng cao.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 cung cấp trải nghiệm lập trình hiện đại hơn, nhưng có thể yêu cầu đào tạo lại cho các kỹ sư chưa quen với TIA Portal V20.

Chẩn đoán và bảo trì

• S7-1200: Chẩn đoán tích hợp qua TIA Portal, HMI hoặc máy chủ web, hiển thị thông tin lỗi cơ bản.

• S7-1200 G2: Tăng cường khả năng chẩn đoán với NFC, cho phép truy cập dữ liệu qua ứng dụng di động, cùng với tích hợp AI để dự đoán sự cố.

Ý nghĩa cho kỹ sư: S7-1200 G2 giúp giảm thời gian ngừng sản xuất nhờ khả năng chẩn đoán nhanh và bảo trì dự đoán.

Ứng dụng thực tế

SIMATIC S7-1200

• Ứng dụng: Phù hợp cho các hệ thống tự động hóa quy mô nhỏ đến trung bình, như:

  • Điều khiển bơm và quạt trong các nhà máy xử lý nước hoặc năng lượng tái tạo.

  • Hệ thống băng tải và máy đóng gói trong ngành thực phẩm và đồ uống.

  • Điều khiển HVAC và chiếu sáng trong các tòa nhà thông minh.

• Ví dụ thực tế: Trong một nhà máy đóng gói thực phẩm, S7-1200 điều khiển hệ thống băng tải với bộ đếm tốc độ cao (100 kHz) để đồng bộ hóa tốc độ, đảm bảo độ chính xác ±0.1 mm.

SIMATIC S7-1200 G2

• Ứng dụng: Lý tưởng cho các hệ thống phức tạp hơn, yêu cầu tích hợp Industry 4.0, như:

  • Hệ thống sản xuất thông minh với giám sát từ xa qua OPC UA.

  • Máy móc yêu cầu điều khiển chuyển động chính xác, như robot công nghiệp hoặc dây chuyền gia công.

  • Các ứng dụng cần an toàn cao và bảo trì dự đoán, như trong ngành ô tô hoặc dược phẩm.

• Ví dụ thực tế: Trong một dây chuyền sản xuất ô tô, S7-1200 G2 điều khiển robot hàn với điều khiển trục phối hợp, sử dụng NFC để chẩn đoán nhanh và AI để dự đoán lỗi động cơ, giảm thời gian ngừng sản xuất xuống dưới 5 phút.

So sánh với đối thủ

• Allen-Bradley Micro850: Chi phí thấp hơn S7-1200, nhưng thiếu các tính năng an toàn và kết nối Industry 4.0 như S7-1200 G2.

• Mitsubishi FX5U: Tốc độ xử lý nhanh hơn và hỗ trợ nhiều I/O hơn, nhưng tích hợp PROFINET và OPC UA phức tạp hơn so với S7-1200 G2.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hỏi: SIMATIC S7-1200 G2 có tương thích ngược với S7-1200 không?

Đáp: Có khả năng tương thích ngược với các hệ thống sử dụng TIA Portal, nhưng S7-1200 G2 yêu cầu TIA Portal V20 và có thể cần điều chỉnh chương trình để tận dụng các tính năng mới.

Hỏi: S7-1200 G2 có hỗ trợ điều khiển chuyển động phức tạp không?

Đáp: Có, S7-1200 G2 tích hợp điều khiển trục phối hợp và động học đơn giản, phù hợp cho các ứng dụng như robot hoặc máy CNC.

Hỏi: NFC trên S7-1200 G2 được sử dụng như thế nào?

Đáp: NFC cho phép kỹ sư truy cập dữ liệu chẩn đoán và cấu hình qua ứng dụng di động, giúp bảo trì nhanh chóng và tiện lợi.

Hỏi: S7-1200 G2 có phù hợp cho các dự án nhỏ không?

Đáp: Có, nhưng nếu dự án không yêu cầu các tính năng nâng cao như OPC UA hoặc điều khiển chuyển động, S7-1200 có thể là lựa chọn tiết kiệm hơn.

Hỏi: Chi phí của S7-1200 G2 so với S7-1200 như thế nào?

Đáp: S7-1200 G2 có giá cao hơn do các tính năng nâng cao, nhưng mang lại giá trị lâu dài cho các ứng dụng phức tạp.

Kết luận

SIMATIC S7-1200 G2 là một bước tiến đáng kể so với SIMATIC S7-1200, với hiệu suất cao hơn, khả năng mở rộng tốt hơn, và tích hợp sâu với các công nghệ Industry 4.0 như OPC UA và NFC. Trong khi S7-1200 vẫn là lựa chọn đáng tin cậy cho các ứng dụng cơ bản với chi phí thấp, S7-1200 G2 phù hợp hơn cho các dự án yêu cầu điều khiển chuyển động chính xác, an toàn cao và kết nối IoT.

Khi lựa chọn giữa hai phiên bản, kỹ sư cần cân nhắc:

• Quy mô dự án: S7-1200 cho các dự án nhỏ, S7-1200 G2 cho các hệ thống phức tạp hoặc có kế hoạch mở rộng.

• Yêu cầu kết nối: S7-1200 G2 vượt trội trong các ứng dụng cần tích hợp IoT hoặc phân tích dữ liệu.

• Ngân sách: S7-1200 tiết kiệm chi phí hơn cho các ứng dụng không cần tính năng cao cấp.

Để nhận tư vấn kỹ thuật hoặc báo giá chi tiết cho SIMATIC S7-1200 hoặc S7-1200 G2 (SKU: G_ST70_XX_00610), vui lòng liên hệ 0888-789-688. Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn triển khai giải pháp tự động hóa hiệu quả nhất!