Siemens LOGO

Siemens LOGO — это семейство программируемых логических контроллеров (ПЛК) и логических модулей, разработанных и производимых немецкой компанией Siemens AG. Устройства предназначены для автоматизации несложных технологических процессов, управления исполнительными механизмами (электродвигателями, насосами, вентиляторами, освещением) и построения локальных систем диспетчеризации. LOGO! занимает нишу между простыми релейно-контакторными схемами и полноценными промышленными ПЛК среднего и верхнего звена (например, серии Siemens S7-1200, S7-1500).

История

Первое поколение логических модулей LOGO! было представлено компанией Siemens в 1996 году. Основной целью разработки было создание доступного и простого в освоении устройства, способного заменить устаревшие релейные схемы в небольших системах автоматизации. Ранние модели имели фиксированное количество входов/выходов, программировались с помощью встроенной клавиатуры и дисплея, а также поддерживали ограниченный набор базовых логических функций.

В 2000-х годах вышло второе поколение — LOGO! 0BA2, 0BA3, 0BA4, которые получили расширенную память, увеличенное количество функциональных блоков и возможность подключения модулей расширения. В 2008 году была представлена серия LOGO! 0BA5, которая стала первой, поддерживающей программирование с персонального компьютера через специализированное программное обеспечение LOGO! Soft Comfort.

Наиболее значительным обновлением стал выпуск в 2011 году серии LOGO! 0BA6 (LOGO! 6-го поколения) и 0BA7 (LOGO! 7-го поколения) в 2013 году. Эти модели получили цветной дисплей, встроенный Ethernet-порт, поддержку веб-сервера, возможность работы с картами памяти microSD и интеграцию в промышленные сети на базе протокола Modbus TCP. В 2018 году компания анонсировала LOGO! 8 (0BA8), которая стала последней крупной ревизией на момент 2023 года. Она отличается увеличенной производительностью, расширенным набором коммуникационных функций и поддержкой облачных сервисов Siemens MindSphere.

Классификация и модельный ряд

Логические модули LOGO! делятся на несколько основных типов в зависимости от исполнения, напряжения питания и количества входов/выходов.

По типу корпуса и исполнению

• Базовые модули (Basic) — центральные устройства, содержащие процессор, память, дисплей, клавиатуру, встроенные дискретные и (в некоторых моделях) аналоговые входы/выходы. Они являются основой любой системы на LOGO!.
• Модули расширения (Expansion Modules) — подключаются к базовому модулю с правой стороны по шине. Выпускаются в нескольких вариантах:
• Цифровые (DM, Digital Module) — добавляют дискретные входы или выходы (например, 4DI, 4DO, 8DI, 8DO).
• Аналоговые (AM, Analog Module) — добавляют аналоговые входы или выходы (например, 2AI, 2AO, 4AI). Поддерживают сигналы 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА, а также термометры сопротивления Pt100.
• Коммуникационные (CM, Communication Module) — обеспечивают подключение к сетям AS-Interface, KNX, Modbus RTU (по RS485) или к GSM/GPRS-сетям (для отправки SMS-сообщений).
• Модули питания (Power Modules) — не являются обязательными, но используются для организации резервированного или гальванически развязанного питания отдельных частей системы.

По напряжению питания

• LOGO! 12/24 RC — питание от источника постоянного тока 12 В или 24 В. Выходы — релейные (Relay Contact, RC).
• LOGO! 24 — питание 24 В постоянного тока. Выходы — транзисторные (24 В, до 0,3 А на канал).
• LOGO! 230 RC — питание от сети переменного тока 115/230 В. Выходы — релейные. Эта серия наиболее популярна для замены релейных схем в бытовых и коммерческих системах (управление освещением, вентиляцией, насосами).

По поколению (на примере актуальных)

• LOGO! 8 (0BA8) — современное поколение. Отличается наличием Ethernet-порта, веб-сервера, поддержкой до 400 функциональных блоков, возможностью работы с картами памяти microSD до 32 ГБ, а также встроенным аналоговым входом (0-10 В) на базовом модуле (в моделях с индексом «A»).
• LOGO! 7 (0BA7) — предыдущее поколение. Поддерживает до 200 функциональных блоков, Ethernet-порт, но не имеет встроенного аналогового входа на базовом модуле.

Устройство и характеристики

Аппаратная часть

Базовый модуль LOGO! представляет собой компактное устройство в пластиковом корпусе с защитой IP20 (для установки в шкафу). На лицевой панели расположены:

• Дисплей — монохромный (у старых моделей) или цветной (у LOGO! 8) жидкокристаллический дисплей с разрешением 128x64 пикселя. Отображает состояние входов/выходов, текущие значения переменных, меню программирования и диагностики.
• Клавиатура — 6 или 8 кнопок (в зависимости от поколения) для навигации по меню, ввода параметров и ручного управления.
• Клеммные зажимы — винтовые или пружинные (Push-in) для подключения цепей питания, датчиков и исполнительных механизмов.
• Слот для карты памяти — microSD (для LOGO! 8) или специализированный слот для карт Siemens (для LOGO! 7).
• Интерфейс Ethernet — разъем RJ45 (для LOGO! 8 и некоторых моделей LOGO! 7).
• Интерфейс для подключения модулей расширения — расположен с правой стороны корпуса.

Программное обеспечение

Программирование LOGO! возможно двумя способами:

1. С помощью встроенного редактора (на дисплее) — позволяет создавать простые программы из функциональных блоков (FBD — Function Block Diagram) или релейно-контактных схем (LAD — Ladder Diagram). Этот способ не требует компьютера, но ограничен функционально и трудоемок для сложных проектов.
2. С помощью ПО LOGO! Soft Comfort — специализированное приложение для Windows. Позволяет создавать, редактировать, отлаживать и документировать программы в графическом виде (FBD или LAD). Поддерживает симуляцию работы контроллера, импорт/экспорт проектов, а также загрузку программы в контроллер через Ethernet, USB-кабель (через специальный адаптер) или карту памяти.

Основные технические характеристики (на примере LOGO! 12/24RC)

• Напряжение питания: 12/24 В DC.
• Количество дискретных входов: 8 (из них 4 могут использоваться как аналоговые 0-10 В).
• Количество дискретных выходов: 4 (релейные, до 10 А при 250 В AC).
• Максимальное количество функциональных блоков: 400 (для LOGO! 8).
• Время цикла: менее 0,1 мс на выполнение логической операции.
• Рабочая температура: от -20 до +55 °C.
• Степень защиты: IP20.

Применение

Благодаря низкой стоимости, простоте программирования и надежности, LOGO! широко применяется в различных областях:

• Управление освещением — автоматическое включение/выключение по времени, по датчику движения, по уровню освещенности, создание сценариев (например, «вечерний свет»).
• Управление вентиляцией и кондиционированием — автоматическое включение вытяжных вентиляторов по датчику влажности или температуры, управление заслонками, канальными нагревателями.
• Управление насосами — автоматическое включение дренажных или циркуляционных насосов по уровню жидкости, по давлению, по температуре, чередование насосов для равномерного износа.
• Управление воротами и шлагбаумами — автоматизация открытия/закрытия, управление с пульта, с датчиков безопасности.
• Управление теплицами и оранжереями — поддержание заданной температуры, влажности, полив по расписанию, управление форточками.
• Управление небольшими станками и конвейерами — цикличное управление, реверс, защита от перегрузок.
• Системы «Умный дом» — как локальный контроллер для управления отдельными зонами (гараж, подвал, сад) или как часть более крупной системы (например, через KNX-шлюз).
• Образовательные проекты — используется в учебных заведениях для изучения основ программирования ПЛК и промышленной автоматизации.

Интересные факты

• Название «LOGO!» является аббревиатурой, расшифровывающейся как Logic Od Gates Optimized (логика, оптимизированная под вентильные схемы).
• Несмотря на простоту, LOGO! может выполнять не только логические, но и арифметические операции, функции таймеров, счетчиков, компараторов, а также поддерживать ПИД-регулирование (пропорционально-интегрально-дифференциальное) для управления процессами с обратной связью.
• Существуют специализированные версии LOGO! для работы в агрессивных средах (например, с повышенной влажностью или запыленностью) — LOGO! C, которые имеют защиту IP65.
• Программы для LOGO! можно создавать не только в специализированном ПО, но и в среде TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) от Siemens, что позволяет интегрировать LOGO! в единую систему автоматизации с более мощными контроллерами и панелями оператора.

Критика

Основные недостатки, отмечаемые пользователями, включают:

• Ограниченная производительность — для сложных задач с большим количеством аналоговых сигналов и быстрых процессов LOGO! может быть недостаточно.
• Отсутствие встроенных аналоговых входов в базовых моделях (кроме LOGO! 8 с индексом «A») — для работы с датчиками с токовым выходом (4-20 мА) требуется покупка дополнительного модуля расширения.
• Ограниченная сетевая интеграция — хотя LOGO! 8 поддерживает Modbus TCP, для работы с более сложными протоколами (Profinet, Profibus) требуется дополнительное оборудование.
• Закрытая экосистема — программное обеспечение LOGO! Soft Comfort является платным, а карты памяти для старых моделей были привязаны к конкретному контроллеру.

Источники

• Siemens AG. (2023). LOGO! 8 — Technical Manual. Siemens Industry Online Support.
• Siemens AG. (2021). LOGO! 7 — Technical Manual. Siemens Industry Online Support.
• Siemens AG. (2018). LOGO! Soft Comfort — User Manual. Siemens Industry Online Support.
• Журнал «Автоматизация и производство». (2017). Обзор программируемых логических контроллеров Siemens LOGO!.
• Официальный сайт Siemens AG — раздел «Промышленная автоматизация» (Industry Automation).